12.4 热机与社会发展 学案 2023-2024学年物理沪粤版九年级上册

12.4 热机与社会发展 学习目标 1.复述热机中的能量转化。 2.重点:描述四冲程汽油机的基本结构和工作原理。 3.认清事物的两面性,知道热机对社会的发展有积极的作用,同时也会影响环境。 学法指导 1.内燃机的工作过程和热值是本节学习的重点,在预习过程中要记住内燃机的四个工作过程。 2.在预习过程中要认真阅读课本,对于不理解的地方可以在小组内展开讨论交流。 【预习导学】 知识点1热机 热机是人类历史上最伟大的发明之一。热机的种类很多,有 、 、 、 、 和 发动机等。 2.热机的共同特点:将燃料燃烧时的 转化为内能,然后通过 ,把内能转化为 。 知识点2汽油机 3.图示为汽油机的构造,看图填写各部分名称:① 、② 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ 。 4.汽油机在工作时,燃料在 内燃烧,生成 的燃气,推动活塞 。 5.活塞从气缸的 运动到 的过程叫作一个冲程。 6.汽油机的四个冲程: 冲程, 冲程, 冲程, 冲程。 7.(1)用来做 的那部分能量与 之比是热机效率。 (2)提高热机效率的途径是 热机工作中各种能量的损失,如:使燃料 燃烧、 废气带走的热量、 机械摩擦等。 8.图示为内燃机的能量流向图,则该热机效率η等于 ( ) A.×100% B.×100% C.×100% D.×100% 知识点3热机与环境 9.所有热机工作时都要排放废气,热机排出的废气不仅温度高于环境温度,而且含有铅、 、 、 、二氧化碳等各种对人体有害的物质,严重污染 。 10. 、 已成为人类保护环境的重要措施。 【答案】1.蒸汽机　汽油机　柴油机　燃气轮机　喷气发动机　火箭 2.化学能　做功　机械能 3.进气门　气缸　曲轴　连杆　活塞　排气门 火花塞 4.气缸　高温高压　做功 5.一端　另一端 6.吸气　压缩　做功　排气 7.(1)有用功　燃料完全燃烧放出的能量 (2)减少　完全　减少　减少 8.B 9.二氧化硫　二氧化氮　一氧化碳　空气 10.减少热机废气中的有害物质　控制废气排放的总量 【合作探究】 任务驱动1热机 1.探究活动:内能和机械能的转化。 仪器:铁架台、试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴。 方案:如图所示,把仪器组装好,用火柴点燃酒精灯,对试管里的水加热。 现象: 。 实验过程中能量的转化:酒精燃烧, 能转化为 能,通过 的方式将内能转移给水,使水的内能增大,温度升高,水沸腾后,水蒸气的 能转化为塞子的 能,塞子被水蒸气冲出。 结论: 。 2.汽油机的工作过程。 (1)吸气冲程:进气门 ,排气门 ,活塞由上端向下运动, 组成的燃料混合物从进气门进入气缸。 (2)压缩冲程:进气门和排气门都 ,活塞 运动,燃料混合物被压缩,压强 ,温度 ,把 能转化为 能。 (3)做功冲程:压缩冲程末,气缸顶部的火花塞发出电火花,点燃缸内燃料,燃料爆发性燃烧,产生 推动活塞做功,把 能转化为 能。 (4)排气冲程:进气门 ,排气门 ,活塞 运动,把废气排出气缸。 (5)想一想并回答下列问题: ①在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化? ②哪个冲程使汽车获得动力? ③哪个冲程排出了汽车的尾气? ④内燃机上飞轮的作用是什么? 【答案】任务驱动一 1.水沸腾,塞子被冲出后继续向前运动 化学　内　热传递　内　机械 塞子被冲出的过程中,水蒸气的内能转化为塞子的机械能 2.(1)打开　关闭　汽油和空气 (2)关闭　向上　增大　升高　机械　内 (3)高温高压的燃气　内　机械 (4)关闭　打开　向上 (5)①压缩冲程,把机械能转化为内能;做功冲程,把内能转化为机械能。 ②做功冲程把内能转化为机械能,在做功冲程里机械获得了动力。 ③排气冲程。 ④在四个冲程里,只有在做功冲程中内燃机对外做功,飞轮的作用就是靠它的惯性来完成其他三个辅助冲程。 任务驱动2热机与环境 3.目前,“节能减排”已引起全球的关注。如何减少能耗,提高汽车发动机的效率越来越受到人们的重视。 (1)大多数家用汽车的发动机均为汽油机,它把汽油燃烧产生的内能部分转化成机械能,再通过传动机构将动力传给车