12.4 热机与社会发展-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理课时作业课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件聚焦“热机与社会发展”，系统涵盖热机工作冲程、能量转化及效率计算等核心知识点，通过生活实例（如煲汤时水蒸气顶锅盖）和古代活塞式点火器等文化素材导入，衔接内能知识，为热机原理及社会应用搭建学习支架。 其亮点在于采用A、B、C组分层设计，融入文化素养与科技创新案例，以科学推理（如效率计算题）和能量观念（冲程能量转化分析）培养核心素养，如古代取火器与压缩冲程对比、53.09%柴油机技术展示。学生能深化物理观念，教师可通过分层素材提升教学针对性。

 第十二章　 金牌导学案 内能与热机 1 A 组 2 B 组 金牌导学案 金牌导学案 12．4　热机与社会发展 3 C 组 1．下列说法正确的是（　　） A．摩托车上的热机工作时提供动力的是做功冲程 B．一桶水的比热容和一杯水的比热容不同 C．阳光射入房间内看到尘土飞扬，可以说明分子在不停地做无规则运动 D．随着科技的进步，热机的效率可以提高到100% A　 A 组 12．4　热机与社会发展 2．关于汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机气缸顶部有喷油嘴 B．在吸气冲程中，吸入的是空气 C．完成做功冲程后进气门打开，排气门关闭 D．汽油机的一个工作循环只对外做一次功，活塞往复两次 D　 A 组 12．4　热机与社会发展 3．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．做功冲程：燃气推动活塞做功 B．压缩冲程：气缸内温度降低 C．吸气冲程：进气门和排气门都打开 D．排气冲程：内能转化为机械能 A　 A 组 12．4　热机与社会发展 4．小梦在家与妈妈一起煲汤时，观察到汤锅内水沸腾时，水蒸气将锅盖顶起。下列内燃机的工作冲程的能量转化情况与水蒸气将锅盖顶起过程中的能量转化情况相同的是（　　） A． B． C． D． C　 A 组 12．4　热机与社会发展 5．【文化素养】古代的人们曾发明一种活塞式点火器，如图所示，以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒。取火时，一只手握住套筒，另一只手猛推推杆，艾绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中能量转化情况不同的是（　　） A.内燃机的做功冲程 B．内燃机的压缩冲程 C．钻木取火 D．流星雨的形成 A　 A 组 12．4　热机与社会发展 6．一台汽油机飞轮的转速为3 600 r/min，在1 s内汽油机完成　　 　.　　个冲程，对外做了　　　　　次功。如果汽油机在一段时间内消耗了0.5 kg汽油，若这些汽油完全燃烧，可放出热量　　　　　　　　J。（q汽油＝4.6×107 J/kg） 30　 120　 2.3×107 A 组 12．4　热机与社会发展 7．【科技创新】在2024年世界内燃机大会上，由我国自主 研制的全球首款本体热效率53.09%的柴油机正式亮相，这 款柴油机创造了当今世界内燃机领域最高的有效热效率。 如图所示，柴油机在　　　　　冲程结束时，气缸内空气 的温度超过了柴油的　　　　　点，此时喷油嘴喷出的雾状柴油便立刻燃烧起来，然后通过做功冲程把高温、高压气体的　　　　　转化为机械能。 压缩　 着火　 　内能 A 组 12．4　热机与社会发展 8．某家用轿车在水平路面上匀速直线行驶了36 km，消耗汽油5 kg，行驶中轿车受到的阻力为2×103 N。若汽油的热值为4×107 J/kg，求： （1）牵引力做的功。 解：(1)轿车匀速直线行驶时，阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，牵引力所做的功 W＝Fs＝fs＝2×103 N×36×103 m＝7.2×107 J。 答：牵引力做的功为7.2×107 J。 A 组 12．4　热机与社会发展 （2）轿车发动机的效率。 (2)汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝m汽油q汽油＝5 kg×4×107 J/kg＝2×108 J， 轿车发动机的效率 η＝ ×100%＝36%。 答：轿车发动机的效率为36%。 A 组 12．4　热机与社会发展 9．汽车在高速公路上急刹车时轮胎的温度会升高，此过程与热机中能量转化相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 B　 12．4　热机与社会发展 B 组 10．如图所示，该单缸四冲程汽油机正处在　　　　　冲 程。该冲程将　　　　　能转化成机械能，若该汽油机每 秒做功15次，则它的转速为　　　　　r/min。 11．甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率是30%，乙的效率是20%，甲、乙在相同时间内所做的功之比是　　　　　；甲、乙在相同时间内所消耗汽油的质量之比是　　　　　。 1 800　 做功　 内　 2∶1　 　4∶3 12．4　热机与社会发展 B 组 12．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入我国普通百姓家中。已知某国产轿车每行驶100 km消耗8 L汽油（1 L＝10－3 m3），汽油的密度为0.71×103 kg/m3、热值为4.6×107 J/kg。 （1）10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是多少？ 解：(1)10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量 Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×10 kg＝4.6×108 J。 答：10 kg汽油完全燃烧时所产生的热量是4.6×108 J。 12．4　热机与社会发展 B 组 （2）该汽车行驶100 km消耗的汽油的质量是多少千克？ (2)已知每行驶100 km消耗汽油的体积 V＝8 L＝8×10－3 m3， 由ρ＝ 可知消耗的汽油质量 m′＝ρ油V＝0.71×103 kg/m3×8×10－3 m3＝5.68 kg。 答：该汽车行驶100 km消耗的汽油的质量是5.68 kg。 12．4　热机与社会发展 B 组 （3）若该汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为1 000 N，则此汽车发动机的效率为多少？（结果保留一位小数） (3)已知该汽车匀速行驶时受到的阻力f＝1 000 N，牵引力与阻力是一对平衡力，由二力平衡的条件可知牵引力为F＝f＝1 000 N， 则该汽车行驶100 km做的功为W＝Fs＝1 000 N×100×103 m＝108 J， 汽车行驶100 km所消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q放′＝qm′＝4.6×107 J/kg×5.68 kg＝2.612 8×108 J， 则汽车发动机的效率为η＝ ×100%≈38.3%。 答：此汽车发动机的效率为38.3%。 12．4　热机与社会发展 B 组 13．表中是某轿车的一些技术参数，其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比A/F（A：air—空气，F：fuel—燃料）是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值为4.6×107 J/kg，当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为ρ＝4.5 kg/m3。求： 车型 某品牌轿车 排气量 1.8 L 最大功率 69 kW 空燃比 14∶1 转速 1 800转/min C 组 12．4　热机与社会发展 （1）1 min内发动机做的功。 解：(1)1 min内发动机做的功 W＝Pt＝69×103 W×60 s＝4.14×106 J。 答：1 min内发动机做的功为4.14×106 J。 C 组 12．4　热机与社会发展 （2）1 min内燃料完全燃烧放出的热量。 (2)燃气的质量m＝ρV＝4.5 kg/m3×1.8×10－3m3＝8.1×10－3 kg，因为空燃比是14∶1，所以燃油的质量是整个质量的 ，做一次功消耗的汽油质量m′＝8.1×10－3 kg× ＝5.4×10－4 kg，做一次功消耗的汽油完全燃烧放出的热量Q＝m′q＝5.4×10－4 kg×4.6×107 J/kg＝2.484×104 J， 飞轮转速1 800转/min，每两转做功一次，1 min做功900次，1 min内汽油完全燃烧释放的热量 Q′＝Q×900＝2.484×104 J×900＝2.235 6×107 J。 答：1 min内燃料完全燃烧放出的热量为2.235 6×107 J。 C 组 12．4　热机与社会发展 （3）发动机的效率。（结果保留一位小数） (3)发动机的效率 η＝ ×100%≈18.5%。 答：发动机的效率为18.5%。 C 组 12．4　热机与社会发展 感谢聆听 $