內(nèi)能教案高中

九年級物理下冊第十四章《內(nèi)能的利用》考點歸納。

九年級物理下冊第十四章《內(nèi)能的利用》考點歸納

第十四章內(nèi)能的利用
教師寄語：陽光總在風(fēng)雨后，沒有人能隨隨便便成功。
【考點聚焦】
考點1：燃料的熱值
※中考要求：識記
考點2：能量守恒定律
※中考要求：識記
考點3：熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化，四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程，熱機(jī)效率
※中考要求：識記
考點4：氣體膨脹做功，溫度降低的實驗
※中考要求：演示
一、基礎(chǔ)知識回顧
（一）熱機(jī)
1.利用的機(jī)械叫熱機(jī)。
2.燃料直接在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱機(jī)叫做
可以分為和兩大類。分別以和作為燃料。
3.多數(shù)的汽油機(jī)與柴油機(jī)都是由、、、四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。其中沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4.汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別是：在構(gòu)造上汽油機(jī)有，而柴油機(jī)則是；
點火方式上汽油機(jī)是，而柴油機(jī)則是；在吸氣沖程中汽油機(jī)吸入的是，而柴油機(jī)吸入的是。
5.內(nèi)燃機(jī)的工作過程表

進(jìn)氣門開
關(guān)排氣門開
關(guān)活塞的運
動曲軸的運
動能量的轉(zhuǎn)化
吸氣沖程開關(guān)向下半周
壓縮沖程向周能→能
做功沖程向周能→能
排氣沖程向周
聯(lián)系(1)每個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)周,完成個做功沖程
(2)在一個工作循環(huán)中,只有第三個沖程燃?xì)鈱ν庾龉?其他三個輔沖程不但不做功,還要消挺機(jī)械能
(3)做功沖程為其他三個沖程提供能量,其他三個沖程為第三沖程做功提供基礎(chǔ)
(4)依靠的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程

（二）熱機(jī)的效率
1._______________________叫燃料的熱值。
在數(shù)值上等于kg某種燃料放出的熱量。計算公式：
2.用來做的那部分能量和燃料完全燃燒后放出的之比叫做熱機(jī)效率。
計算公式：
3.熱機(jī)中燃料釋放能量的主要流向（1）
（2）（3）
（4）
（三）
1.能量既不會，也不會，它只會從一種形式為其他形式，或者從一個物體到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。這就是能量守恒定律：
2.指出下列各種現(xiàn)象中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？
電風(fēng)扇工作____能轉(zhuǎn)化為____能.
點燃的蠟燭____能轉(zhuǎn)化為____能.
雙手摩擦____能轉(zhuǎn)化為____能.
白熾燈發(fā)光____能轉(zhuǎn)化為____能
二、重、難點總結(jié)
1.熱值是燃料的一種特性，其大小只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的質(zhì)量（體積）、是否完全燃燒無關(guān)。
2.熱量的計算
（1）固體燃料或液體燃料
（2）氣體燃料
（3）有時放出的熱量被其它物體吸收，若不計熱量損失則
若計熱量損失則
3.怎樣提高熱機(jī)的效率？
使燃料充分燃燒;
盡量減少各種熱量損失；
在熱機(jī)的設(shè)計和制造上采用先進(jìn)的技術(shù)；
注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。
三、典型例題解析及規(guī)律總結(jié)：
例1、（2013年蘇州市）內(nèi)燃機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能的機(jī)器．四沖程汽油機(jī)工作時，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是沖程．
例2、（2013年包頭市）用酒精燈給試管中的水加熱，如圖1所示，在軟木塞被沖出試管口的過程中，下列說法正確的是（）
A.水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能增大
B.水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能
C.能量的轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同
D.軟木塞的機(jī)械能守恒
例3、（2013年濟(jì)寧）我國研制的“神舟九號”試驗飛船在返回地面通過大氣層的飛行中，下列說法中不正確的是（）
A.飛船的機(jī)械能保持不變
B.飛船的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.飛船的勢能越來越小
D.飛船的外表溫度會升高
例4、（江蘇南京2013）如圖所示是內(nèi)燃機(jī)的四個沖程，其中屬于壓縮沖程的是

請你根據(jù)表格中的內(nèi)容進(jìn)行分析：
(1)可初步得出的結(jié)論是(答出兩點即可)：
①;
②.。
(2)為了進(jìn)一步描述物質(zhì)的這一特性，你認(rèn)為表格內(nèi)項目欄中應(yīng)增添的一項內(nèi)容是：
。
例5.（荊門市2013年）已知鋁的比熱容是0.88×103J/kg℃，把質(zhì)量為2kg，溫度為30℃的鋁塊加熱到100℃吸收的熱量是_____________J.
例6.（2013年蘭州市）已知煤氣的熱值為3.6×107J/m3，0.28m3的煤氣完全燃燒放出的熱量是多少？若這些熱量的50%被溫度為20℃，質(zhì)量為30kg的水吸收，則水溫升高多少？
[c水=4.2×103J/(kg℃)]

四、梯度訓(xùn)練
Ａ組
1.(四川省自貢市2013年）下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況．關(guān)于對圖中①②③④的補(bǔ)充正確的是（）

A．①做功沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③壓縮沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．①壓縮沖程②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③做功沖程④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．①壓縮沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③做功沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．
D．①做功沖程②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能③壓縮沖程④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
2.（2013年安徽）關(guān)于能量及能量之間的轉(zhuǎn)化，下列說法正確的是（）
A.火山具有內(nèi)能，冰山不具有內(nèi)能
B.火箭在加速上升時，機(jī)械能保持不變
C.攔河大壩使水位升高，增加了水的重力勢能
D.墜落的隕石在空中劃過一道亮光時，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
3.(哈爾濱市2013).下列說法不正確的是()
A．將兩段表面平滑的熔絲緊密接觸后，它們會“粘”在一起，是因為分子間有相互作用的引力
B．物體的溫度越高，構(gòu)成物體的大量分子做無規(guī)則運動越劇烈
C．飛船返回艙返回地面穿越大氣層時，燒蝕層燒得通紅是通過熱傳遞方式增大內(nèi)能
D．利用太陽能發(fā)電是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能
4.（2013年南京）用燃?xì)庠顭畷r，把2.2kg初溫為20℃的水加熱到100℃，共燃燒了45g天然氣（假設(shè)天然氣完全燃燒）。已知天然氣的熱值為4.4×107J/kg，水的比熱容為4.2×103J/(kg×℃)。
⑴天然氣屬于（選填“可再生”或“不可再生”）能源。在燒水過程中，大量向外散失的能量不會自動再匯集回來，這說明能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移是有的。
⑵水的內(nèi)能增加了J。
（3）燃?xì)庠顭男蕿椤?br> 5.(南充市2013年)某中學(xué)為學(xué)生供應(yīng)開水，用焦炭作為燃料，已知焦炭的熱值是3×107J/kg，現(xiàn)完全燃燒了4.2kg的焦炭，放出的熱量設(shè)該熱覺有25%被水吸收，能將kg的水從25℃加熱到100℃。[已知C水=4.2×107J/（kg℃）].
6.(2013湖北省宜昌市)“五一”假期，小明一家驅(qū)車外出旅游。當(dāng)汽車以108km/h的速度在高速公路上勻速直線行駛時，汽車受到的阻力是整車重的0.08倍，效率為4O％。已知汽車整車質(zhì)量為1375kg，油箱容積為50L。（汽油熱值q=3.3×107J/L，g=10N/kg)
（1）這時汽車牽引力做功的功率是多少？
（2）該車加一滿箱汽油，按照以上速度最多可以勻速直線行駛多遠(yuǎn)的路程？

B組
1.（2013山西）圖1是內(nèi)燃機(jī)的某沖程工作示意圖，以下改變內(nèi)能方式與此相同的是()
A．烤火取暖
B．搓手取暖
C．向手“呵氣”取暖
D．用熱水袋取暖

2.(2013青島市)3.下列關(guān)于能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移現(xiàn)象的說法中，錯誤的是:（）
A.電池充電，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能
B.電動機(jī)工作，電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.暖瓶塞被熱氣彈開，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.用熱水袋取暖，內(nèi)能發(fā)生了轉(zhuǎn)移
3.（雅安市2013年）中國南海海底探明有大量的“可燃冰”,同等條件下,“可燃冰”完全燃燒放出的熱量達(dá)到煤氣的數(shù)十倍,說明“可燃冰”的很大;以10倍的關(guān)系粗略計算,1kg“可燃冰”完全燃燒放出的熱量可以使kg的水從20℃加熱至60℃。[q煤氣=4.2×107J/kg,水的比熱容c=4.2×103J/(kg℃)]
4.（2013江蘇鹽城）用煤氣灶把2kg，初溫為30℃的水燒到80℃，消耗了20g煤氣，已知水的比熱容是4.2×103J/(kg℃)，煤氣的熱值為4.2×107J/kg，則水吸收的熱量為J，煤氣完全燃燒放出的熱量為J，煤氣灶燒水的效率為%
5.（2013年蘇州市）太陽能熱水器是把太陽能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的設(shè)備之能熱水器每小時平均接收4.2×106J的太陽能，在5小時的有效照射時間內(nèi)，將熱水器中質(zhì)量為100kg、初溫為20℃的水溫度升高到40℃．求：
(1)熱水器中的水吸收的熱量Q；[水的比熱容C=4.2×103J/(kg．℃)]
(2)熱水器5小時內(nèi)接收到的太陽能E；
(3)熱水器的效率η；
(4)若改用煤氣來加熱這些水，需要完全燃燒多少千克煤氣？（煤氣的熱值q=4.2×107J/kg，假設(shè)煤氣燃燒放出的熱量全部被水吸收）

6.(哈爾濱市2013)汽車給我們的生活提供了便利，某汽車以72km/h的速度在平直公路上勻速行駛30km消耗了汽油2kg.
(1)請計算2kg汽油完全燃燒，放出的熱量．(q汽油＝4.6×107J/kg)
(2)已知車以72km/h的速度勻速行駛時，牽引力的功率為12kW，求汽車受到的阻力．
(3)查閱資料可知：汽油機(jī)效率最高約為40%;某型號電動機(jī)的額定電壓為220V，額定電流為10A，正常工作1min所做有用功是1.056×105J，求這臺電動機(jī)的效率．再具體說一說與汽油機(jī)相比電動機(jī)的優(yōu)勢．（結(jié)合題中信息和生活經(jīng)驗各寫一條）

延伸閱讀

人教版九年級物理（上）第十四章《內(nèi)能的利用》知識點

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第一節(jié)熱機(jī)

1、內(nèi)能的利用方式：⑴利用內(nèi)能來加熱；從能的角度看，這是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移過程。⑵利用內(nèi)能來做功；從能的角度看，這是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

2、熱機(jī)：利用燃料的燃燒來做功的裝置。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能（蒸氣機(jī)——內(nèi)燃機(jī)——噴氣式發(fā)動機(jī)）

3、內(nèi)燃機(jī)：將燃料燃燒移至機(jī)器內(nèi)部燃燒，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能且利用內(nèi)能來做功的機(jī)器叫內(nèi)燃機(jī)。它主要有汽油機(jī)和柴油機(jī)。

4、內(nèi)燃機(jī)工作過程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程是內(nèi)燃機(jī)中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。另外壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

5、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較：

汽油機(jī)

柴油機(jī)

不同點

構(gòu)造：頂部有一個火花塞。

頂部有一個噴油嘴。

吸氣沖程

吸入汽油與空氣的混合氣體

吸入空氣

點燃方式

點燃式

壓燃式

效率

低

高

應(yīng)用

小型汽車、摩托車

載重汽車、大型拖拉機(jī)

相同點

沖程：活塞在往復(fù)運動中從汽缸的一端運動到另一端。一個工作循環(huán)活塞往復(fù)運動2次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動2周，經(jīng)歷四個沖程，做功1次。

第二節(jié)熱機(jī)的效率

1、熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。單位：J/kg，酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J。

關(guān)于熱值的理解：

①注重“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg：如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不是熱值。某種燃料：說明熱值與燃料的種類有關(guān)。完全燃燒：表明要完全燒盡

②熱值是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。

2、熱值公式：Q=mq或Q=Vq(其中m為燃料的質(zhì)量，V為燃料的體積，q為燃料的熱值)。

火箭常用液態(tài)氫做燃料，是因為：液態(tài)氫的熱值大，體積小便于儲存和運輸

3、熱機(jī)的效率：熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。

公式：η=W有用/Q總=W有用/qm

熱機(jī)效率低的原因：第一，燃料并未完全燃燒；第二，熱機(jī)工作的排氣沖程要將廢氣排出，而排出的氣體中還具有內(nèi)能，另外氣缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能；第三，由于熱機(jī)的各部分零件之間有摩擦，需要克服摩擦做功而消耗部分能量；第四，曲軸獲得的機(jī)械能也未完全用來對外做功，而有一部分傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這部分雖然是機(jī)械能，但不能稱之為有用功

提高熱機(jī)效率的途徑：(1)使燃料充分燃燒

(2)盡量減小各種熱量損失(3)機(jī)件間保持良好的潤滑、減小摩擦。

第三節(jié)能量的轉(zhuǎn)化和守恒

1、能量的轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)化：能量可以從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，如發(fā)生碰撞或熱傳遞時;也可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，如太陽能電池、發(fā)電機(jī)等。

2、能量守恒定律：能量既不會憑空消滅，也不會憑空產(chǎn)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能的總量保持不變。

能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天體，小到原子核，也無論是物理學(xué)問題還是化學(xué)、生物學(xué)、地理學(xué)、天文學(xué)的問題，所有能量轉(zhuǎn)化的過程，都遵從能量守恒定律

3、“第一類永動機(jī)”永遠(yuǎn)不可能實現(xiàn)，因為它違背了能量守恒定律。

第十四章內(nèi)能的利用優(yōu)秀教案（新人教版）

第十四章內(nèi)能的利用
第1節(jié)熱機(jī)
【教學(xué)目標(biāo)】
1、知識與技能
●了解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本構(gòu)造和工作原理。
●知道四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程和能量轉(zhuǎn)化情況。
●知道柴油機(jī)與汽油機(jī)在構(gòu)造和工作過程中的異同點。
●了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。
2．過程與方法
●通過演示實驗使學(xué)生了解可以利用內(nèi)能來做功。
●利用動畫、圖片或模型講解四沖程內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作過程。
●通過分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造及工作過程的異同，學(xué)習(xí)分析和比較的研究方法。
3．情感態(tài)度與價值觀
●通過演示實驗養(yǎng)成學(xué)生觀察和分析問題的能力。
●通過閱讀“科學(xué)世界”，了解現(xiàn)代汽車的一些常識，擴(kuò)展學(xué)生的知識面，養(yǎng)成學(xué)生的環(huán)保意識。
●了解這些內(nèi)燃機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。
【教學(xué)重點】熱機(jī)的工作原理和汽油機(jī)的工作過程
【教學(xué)難點】汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同點和能量轉(zhuǎn)化
【教學(xué)準(zhǔn)備】
教師準(zhǔn)備：PPT課件、flash動畫（汽油機(jī)和柴油機(jī)工作過程）、試管、水、橡皮塞、酒精燈、鐵架臺、火柴、四沖程汽油機(jī)模型（J2255型）和柴油機(jī)模型等。
學(xué)生每組準(zhǔn)備：四沖程汽油機(jī)模型（J2255型）、四沖程柴油機(jī)模型
【教學(xué)過程】
教學(xué)過程
教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動
一、創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入
【創(chuàng)設(shè)情境】同學(xué)們，汽車已經(jīng)是我們現(xiàn)代生活中不可缺少的交通工具，18世紀(jì)第一輛汽車問世時，速度只有數(shù)千米每小時，而目前最快的汽車速度已經(jīng)是聲速的幾倍，達(dá)到了1678千米每小時。

世界上第一輛汽車

世界上最快的汽車
你想知道汽車是如何獲得這么大的機(jī)械能的嗎？我們這節(jié)課要學(xué)習(xí)的知識——熱機(jī)，將會揭開它神秘的面紗。
板書課題：§14.1熱機(jī)
（設(shè)計意圖：設(shè)置問題懸念，讓學(xué)生感受熱機(jī)的威力，誘發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲望，由生活走向物理。）傾聽講述。

聽講，愉快地進(jìn)入新課學(xué)習(xí)。
二、探究過程：
（一）熱機(jī)

1、熱機(jī)的原理

2、熱機(jī)種類及發(fā)展史

3、內(nèi)燃機(jī)
【演示實驗】如圖：在試管內(nèi)裝少許水，用一層紅色塑料薄膜裹著棉花塞在試管中上部，利用點燃的酒精燈對封閉試管中的水加熱一段時間，當(dāng)水沸騰時，水蒸汽會慢慢推動塞子向試管口運動，讓學(xué)生觀察現(xiàn)象。
（提示：為節(jié)約時間，可用熱水或提前加熱；試管口對著空處，塞子不要塞得太緊，以防危險。）
出示問題讓學(xué)生思考：

（1）看到什么現(xiàn)象？
（2）棉花塞被頂向管口，推動塞子的能量來自哪里？

（3）水蒸氣具有的內(nèi)能從何得到？

總結(jié)：在這個實驗中，酒精燃燒的化學(xué)能→水和水蒸氣的內(nèi)能→塞子的機(jī)械能，這個實驗雖然簡單，我們也可以從中發(fā)現(xiàn)，利用內(nèi)能可以做功，人們由此發(fā)明了利用內(nèi)能做功的機(jī)械——熱機(jī)。
（設(shè)計意圖：通過圖片的展示，簡單的小實驗，引發(fā)學(xué)生的思考，調(diào)動學(xué)習(xí)的興趣，活躍課堂氣氛。體現(xiàn)從生活走向物理。）
【列舉實例】熱機(jī)的發(fā)明和廣泛使用，使人類邁入了工業(yè)化社會，熱機(jī)的種類很多，它們都是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的，有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)等，你知道哪些地方用到了熱機(jī)嗎?
鼓勵學(xué)生大膽回答，并出示圖片，簡單介紹熱機(jī)發(fā)展過程。
蒸汽機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)

汽輪機(jī)
（設(shè)計意圖：講述熱機(jī)的發(fā)展歷程，了解這些內(nèi)燃機(jī)在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，提高學(xué)生將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。）
【過渡問題】在上面的演示實驗中用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內(nèi)能的利用率較低。為獲得更大的動力，怎么辦？哪種熱機(jī)能夠做到？

【認(rèn)識內(nèi)燃機(jī)】什么是內(nèi)燃機(jī)？內(nèi)燃機(jī)分為幾類？
總結(jié)并展示汽油機(jī)、柴油機(jī)圖片。

汽油機(jī)柴油機(jī)仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

結(jié)合看到的現(xiàn)象討論交流，回答問題：
塞子慢慢向試管口運動。
水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。
酒精燃燒的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水蒸汽的內(nèi)能。
理解熱機(jī)的原理：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
結(jié)合生活經(jīng)驗回答：飛機(jī)、火箭、汽車、摩托車、拖拉機(jī)等。
傾聽老師的講述，了解熱機(jī)的分類和熱機(jī)的發(fā)展過程。

思考討論：將燃料在封閉的環(huán)境下燃燒，利用內(nèi)燃機(jī)可以獲得更大的動力。
回答：燃料直接在發(fā)動機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)叫內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)按照所需燃料的不同分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩類。
（二）汽油機(jī)

1、汽油機(jī)構(gòu)造

2、汽油機(jī)工作原理

【過渡】內(nèi)燃機(jī)是現(xiàn)代社會中最常見的一種熱機(jī)，目前人們生活中重要的交通工具——汽車，其動力機(jī)械多數(shù)就是汽油機(jī)，我們重點學(xué)習(xí)汽油機(jī)的工作原理。
【認(rèn)識構(gòu)造】展示汽油機(jī)模型，指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識構(gòu)造，并簡要介紹其作用。
【演示沖程】轉(zhuǎn)動汽油機(jī)的手柄，讓學(xué)生觀察活塞在汽缸內(nèi)的運動情況，向?qū)W生介紹沖程：活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸一端運動到另一端的過程叫做一個沖程。
【自學(xué)工作原理】要使汽油機(jī)連續(xù)工作，活塞必須能在汽缸內(nèi)往復(fù)運動，提問：
1、四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)包括哪四個沖程?
2、這幾個沖程的工作過程是怎樣的？有沒有能量的轉(zhuǎn)化？
吸氣沖程壓縮沖程

做功沖程排氣沖程
讓學(xué)生自學(xué)教材，利用汽油機(jī)模型進(jìn)行操作，再結(jié)合汽油機(jī)工作的flash動畫，仔細(xì)觀察四個沖程的工作過程，并完成下表（答案見附件1）
沖程
名稱進(jìn)氣門開閉情
況排氣門開閉情況活塞
運動
方向沖程
的作
用能量
的轉(zhuǎn)
化
吸氣
沖程
壓縮
沖程
做功
沖程
排氣
沖程
巡視學(xué)生自學(xué)情況，提示注意觀察的問題。
【歸納總結(jié)】學(xué)生展示自己的表格完成情況，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行評價、補(bǔ)充。
適時點撥：可根據(jù)汽油機(jī)活塞運動方向和進(jìn)氣門、排氣門的開閉情況來判斷汽油機(jī)的四個沖程。

【反饋練習(xí)】提出以下問題，讓學(xué)生結(jié)合汽油機(jī)的工作過程回答：
①在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化？如何轉(zhuǎn)化的？

②哪個沖程使汽車獲得動力？其它幾個沖程中活塞的運動是靠什么來完成的？四個沖程順序能否顛倒？

③哪個沖程排出了汽車的廢氣？

④一個工作循環(huán)有個沖程，曲軸（或飛輪）轉(zhuǎn)圈，活塞往復(fù)次，做次功。
師生交流矯正，加深對汽油機(jī)工作原理的理解。
強(qiáng)調(diào)：一個工作循環(huán)，“四沖二轉(zhuǎn)一做功”
（設(shè)計意圖：運用模型演示和學(xué)生模型操作，讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，主動得出結(jié)論，調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，既有利于學(xué)生對知識的理解，又培養(yǎng)了學(xué)生觀察和分析問題的能力。）
【典例精煉】四沖程汽油機(jī)進(jìn)排氣門都關(guān)閉、
活塞向下運動的是_____沖程，若其轉(zhuǎn)速為1800r/min，每秒鐘經(jīng)過個沖程,做功___次。

組內(nèi)同學(xué)互指幫助，認(rèn)識各個組成部分。

觀察活塞的運動情況，理解沖程的概念。

閱讀課本，操作汽油機(jī)模型，仔細(xì)觀察氣門的開閉情況和活塞、曲軸的工作情況，自主學(xué)習(xí)汽油機(jī)的工作過程，完成表格。
小組代表積極發(fā)言，其余同學(xué)糾正、補(bǔ)充別的同學(xué)的答案，最后較完整的描述出汽油機(jī)的四沖程工作過程，并知道能量的轉(zhuǎn)化情況。
組內(nèi)討論交流，回答：
①壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；做功沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
②做功沖程使汽車獲得動力，其他沖程靠飛輪的慣性完成，順序不能顛倒。
③排氣沖程排出了汽車的廢氣。
④四個沖程，轉(zhuǎn)2周，往復(fù)2次，對外做功1次。

結(jié)合所學(xué)知識討論回答：做功沖程；60個沖程；做功15次。
（三）柴油機(jī)
1、柴油機(jī)構(gòu)造

2、柴油機(jī)工作原理

3、內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用【過渡】柴油機(jī)也是內(nèi)燃機(jī)，那么，它又是怎么工作的呢？
【認(rèn)識構(gòu)造】把汽油機(jī)模型和柴油機(jī)模型的構(gòu)造進(jìn)行對比，你有什么發(fā)現(xiàn)？
【工作原理】讓學(xué)生閱讀課本，動手操作柴油機(jī)模型，接著播放柴油機(jī)工作過程的flash動畫，讓學(xué)生仔細(xì)觀察后思考下列問題：
（1）你能描述柴油機(jī)的工作過程嗎？先讓學(xué)生描述，再引導(dǎo)學(xué)生糾正補(bǔ)充。

（2）柴油機(jī)和汽油機(jī)除了在構(gòu)造上的區(qū)別外，還有什么異同？請完成下表（答案見附件2）：

汽油機(jī)柴油機(jī)
構(gòu)造

不

同

點吸氣
沖程
壓縮
沖程
點火
方式
效率
應(yīng)用
相
同
點
【提出問題】提出以下問題讓學(xué)生思考：
(1)從柴油機(jī)的工作過程，你能說出柴油機(jī)的功率為什么更大嗎？

(2)汽油機(jī)輕巧但效率較低，柴油機(jī)笨重但效率較高，各有優(yōu)點，它們在生活中各應(yīng)用在哪些地方？
（設(shè)計意圖：利用實物演示與動畫模擬，對比汽油機(jī)學(xué)習(xí)柴油機(jī)，增加知識的趣味性，加深對知識的理解記憶，有效地解決了重點。）

仔細(xì)對比后回答：汽油機(jī)汽缸頂部有火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴。

仔細(xì)閱讀課本，動手操作柴油機(jī)模型，認(rèn)真觀看動畫。
組內(nèi)討論，根據(jù)汽油機(jī)的工作過程描述柴油機(jī)的工作過程。
思考，組內(nèi)交流比較兩者的不同之處，然后代表展示，其余同學(xué)進(jìn)一步完善，得出異同之處，完成表格。

回憶柴油機(jī)的工作過程，回答：由于柴油機(jī)對空氣的壓縮程度比汽油更高，因此在做功沖程中氣體的壓強(qiáng)也大于汽油機(jī)，因而可以輸出更大的功率。
汽油機(jī)主要應(yīng)用在汽車、飛機(jī)、摩托車等；柴油機(jī)主要應(yīng)用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克、火車、輪船、重型機(jī)械等。
（四）科學(xué)世界：現(xiàn)代汽車引導(dǎo)學(xué)生閱讀科學(xué)世界“現(xiàn)代汽車”。
汽車動力系統(tǒng)
（設(shè)計意圖：擴(kuò)大學(xué)生視野，讓學(xué)生了解物理知識的應(yīng)用，體現(xiàn)了從物理到社會，同時也提高學(xué)生節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的意識。）
閱讀科學(xué)世界，了解現(xiàn)代汽車，拓展視野。

三、盤點收獲引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)收獲：
1、熱機(jī)的原理是什么？
2、四沖程汽油機(jī)的工作過程是怎樣的？
3、柴油機(jī)和汽油機(jī)有何異同點？
師生共同解決存在的問題。學(xué)生討論發(fā)言，梳理本節(jié)知識要點。
四、課堂檢測老師巡視、講評反饋完成檢測題。
見附件3
五、布置作業(yè)出示作業(yè)題課下完成。
見附件4
【板書設(shè)計】
§14.1熱機(jī)
一．熱機(jī)
1．定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械
2．熱機(jī)的工作原理:把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
二．汽油機(jī)
1．構(gòu)造：
2．工作原理：
吸氣沖程:
壓縮沖程:機(jī)械能→內(nèi)能
做功沖程:內(nèi)能→機(jī)械能
排氣沖程:
三．柴油機(jī)
柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同點
【教學(xué)反思】
一、案例的“亮點”
1、對課本中的“用酒精燈給密閉在試管中的水加熱”的實驗進(jìn)行了改進(jìn)，利用紅色薄塑料紙裹著棉花的塞子代替膠塞，將塞子飛出的現(xiàn)象改為棉花塞子在試管中慢慢向管口移動的現(xiàn)象，并通過引導(dǎo)學(xué)生對這個實驗的分析，讓學(xué)生深刻地理解了熱機(jī)的原理，體現(xiàn)從生活走向物理的理念。
2、主要采用學(xué)生自主探究的方法，運用實驗、實物模型展示、多媒體視頻和flash動畫等現(xiàn)代化教學(xué)手段，較形象演示四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過程，增加感性認(rèn)識，幫助學(xué)生理解知識，再配合一定數(shù)量的針對性練習(xí)，能讓絕大多數(shù)學(xué)生對所學(xué)內(nèi)容當(dāng)堂消化和吸收。
二、教學(xué)中易出現(xiàn)的問題
1、汽油機(jī)和柴油機(jī)模型的操作和多媒體的使用，雖較形象地演示了活塞的運動情況和進(jìn)、排氣門的開閉情況，但如火花塞產(chǎn)生電火花、噴油嘴噴油、能量的轉(zhuǎn)化等內(nèi)容還不能很形象地演示，致使學(xué)生理解不透徹。
2．在觀看現(xiàn)象時有部分同學(xué)抓不住要點的問題，有極少數(shù)學(xué)生對汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程及曲軸旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)存在疑惑，應(yīng)在以后的教學(xué)中注重培養(yǎng)這方面的能力。
附件1:汽油機(jī)的工作過程
沖程
名稱進(jìn)氣門開閉情況排氣門
開閉情
況活塞運
動方向沖程的作用能量的轉(zhuǎn)化
吸氣
沖程打開關(guān)閉向下空氣和汽油的混合物被吸入汽缸。無能量轉(zhuǎn)化
壓縮
沖程關(guān)閉關(guān)閉向上燃料混合物被壓縮，使其溫度升高。在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
做功
沖程關(guān)閉關(guān)閉向下燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊缮舷蛳逻\動，通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
排氣
沖程關(guān)閉打開向上排出廢氣無能量轉(zhuǎn)化
附件2：比較汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同：
汽油機(jī)柴油機(jī)
不
同
點構(gòu)造汽缸頂部是火花塞汽缸頂部是噴油嘴
吸氣
沖程吸入汽油和空氣的混合氣體，只吸入空氣。
壓縮
沖程壓縮程度較小壓縮程度較大
點火
方式點燃式（火花塞點火）壓燃式（柴油遇到熱空氣而燃燒）
效率較低較高
應(yīng)用機(jī)體較輕，主要用于汽車、飛機(jī)、摩托車等。機(jī)體較重，主要用于載重汽車、火車、輪船等。
相
同
點①汽油機(jī)的火花塞和柴油機(jī)的噴油嘴的工作時刻都是在壓縮沖程末。
②都是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程構(gòu)成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)兩周，對外做功一次。
③排氣沖程排出廢氣的過程相同。
附件3：課堂檢測
1．單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個沖程的示意圖如圖所示，下列關(guān)于這種內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)的四個沖程的順序排列正確的是（）

甲乙丙丁
A．丙、丁、乙、甲B.丁、甲、丙、乙
C.乙、甲、丁、丙D.甲、乙、丙、丁
2．下列流程如圖是用來說明單缸四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉(zhuǎn)化情況．關(guān)于對圖中①②③④的補(bǔ)充正確的是（）
A．①做功沖程，②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，③壓縮沖程，④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B．①壓縮沖程，②內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，③做功沖程，④機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C．①做功沖程，②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，③壓縮沖程，④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．①壓縮沖程，②機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，③做功沖程，④內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
3．汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（）
A．柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入的是空氣
B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的
C．柴油機(jī)里推動活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高
D．在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)的高
4．熱機(jī)是把_______能轉(zhuǎn)化為_______能的機(jī)器，四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)是由、、、組成的，其中只有是燃?xì)鈱钊龉?，其它三個要靠來完成。
5．如圖所示，試管內(nèi)水蒸氣將塞子推出的過程，水蒸氣的______能轉(zhuǎn)化為塞子的________能。四沖程汽油機(jī)工作過程中的沖程與上述能量轉(zhuǎn)化過程相同。
6．如圖所示，是某種內(nèi)燃機(jī)某一沖程的示意圖，由圖可知：
（1）這種內(nèi)燃機(jī)是（選填“汽油機(jī)”或“柴油機(jī)”）；
（2）它在吸氣沖程吸入的物質(zhì)是（選填“空氣”或“汽油”或“柴油”或“空氣和汽油的混合物”）
（3）圖中內(nèi)燃機(jī)處在沖程；該沖程中其能量轉(zhuǎn)化是把能轉(zhuǎn)化為能
（4）若此內(nèi)燃機(jī)飛輪速度為3000r/min，則每秒鐘內(nèi)燃?xì)馔苿踊钊龉_____次，有個沖程。
第5題圖第6題圖

參考答案：1．B2．D3．C4．內(nèi)能機(jī)械能吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程做功沖程飛輪的慣性5．內(nèi)能機(jī)械能做功沖程
6．（1）柴油機(jī)；（2）空氣（3）壓縮內(nèi)能機(jī)械能（4）25100
附件4：作業(yè)題
查閱資料，了解二沖程發(fā)動機(jī)和六沖程發(fā)動機(jī)的特點及原理。
參考答案：略

初三物理上冊第十四章內(nèi)能的利用復(fù)習(xí)學(xué)案

為了促進(jìn)學(xué)生掌握上課知識點，老師需要提前準(zhǔn)備教案，準(zhǔn)備教案課件的時刻到來了。在寫好了教案課件計劃后，新的工作才會如魚得水！你們知道哪些教案課件的范文呢？以下是小編為大家收集的“初三物理上冊第十四章內(nèi)能的利用復(fù)習(xí)學(xué)案”但愿對您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。

(總第課時）主備人：使用人：
課題：復(fù)習(xí)第十四章內(nèi)能的利用
教學(xué)目標(biāo)：1．知道熱機(jī)—內(nèi)燃機(jī)的工作原理及能量轉(zhuǎn)化;
2．知道熱值和熱機(jī)效率的本質(zhì)，并能用其解決簡單的熱學(xué)問題。
教學(xué)重難點：對熱機(jī)、熱值知識的理解。
教學(xué)過程：
一、自主學(xué)習(xí)
1．燃料燃燒：能轉(zhuǎn)化為能。
2．熱機(jī)是________________，熱機(jī)分為和，常見機(jī)分為和，
3．機(jī)工作時，活塞在汽缸里做往復(fù)運動，活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程叫___________。在一個工作循環(huán)中曲軸轉(zhuǎn)____________周，活塞在氣缸中往復(fù)運動_________次，完成________沖程，對外做________次功。在_______沖程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在_______沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
4．汽油機(jī)工作的四個沖程中，只有____________沖程是燃?xì)鈱钊龉?，而_________沖程、__________沖程和__________沖程要靠________________來完成。
5．柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別是：在構(gòu)造上，汽油機(jī)氣缸頂部是_______________，而柴油機(jī)氣缸頂部是_______________；在吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入汽缸的是________，而柴油機(jī)吸入汽缸的是________；汽油機(jī)的點出方式是_______________，柴油機(jī)的點火方式是__________。
6．_________________________________叫做這種燃料的熱值，熱值的單位是_____，公式：____。
7．酒精的熱值是3.0×107J/kg，它表示：。
煤氣的熱值是3.9×107J/m3，它表示：。
8．熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒性質(zhì)，只與燃料的有關(guān)，與燃料的
、、無關(guān)。
9．提高燃料利用率的具體措施有，，
等。
10．叫做熱機(jī)的效率。公式：_______。熱機(jī)的效率總小于1的原因是。
11．提高熱機(jī)效率的途徑有：、、
、等。
12．能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律：
。
典型例題：
天然氣灶燒水，燃燒0.5m3的天然氣，使100kg的水從20℃升高到70℃。已知天然氣的熱值為q=7.0×107J/m3。求：
（1）0.5m3天然氣完全燃燒放出的熱量Q放。
（2）水吸收的熱量Q吸。
（3）燃?xì)庠畹男师恰?/p>

限時訓(xùn)練：（每題2分，共10分）
1．如圖所示，在試管中裝些水，用軟木塞塞住，加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出．在這個過程中，燃料的能轉(zhuǎn)化為能，傳給水和水蒸氣。水蒸氣把塞子沖出時，水蒸氣的能轉(zhuǎn)化為塞子的能。
2．下面關(guān)于汽油機(jī)與柴油機(jī)的說法中，不正確的是（）。
A．汽油機(jī)與柴油機(jī)使用的燃料不同
B．柴油機(jī)采用壓燃式點火，汽油機(jī)采用點燃式點火
C．柴油機(jī)氣缸頂部有個噴油嘴，汽油機(jī)氣缸頂部有個火花塞
D．柴油機(jī)與汽油機(jī)除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同
3．四沖程汽油機(jī)在工作過程中，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）
A．吸氣沖程B．壓縮沖程C．做功沖程D．排氣沖程
4．汽油機(jī)的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成的，圖中表示做功沖程的是（）

5．在柴油機(jī)的壓縮沖程中，氣體的溫度和內(nèi)能變化情況是（）
A．溫度升高，內(nèi)能增大B．溫度降低，內(nèi)能減小
C．溫度不變，內(nèi)能不變D．溫度降低，內(nèi)能增大