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第五节 热机 导学案
【教学目标】
1.知识与技能
●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功，了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
●通过观察汽油机的挂图或模型，了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。
●通过学生讨论,从能量转化的角度了解燃料的热值和热机的效率。
2.过程与方法
●通过阅读“科学技术社会:从火车到火箭”，了解热机研究的新进展与未来社会发展的关系。
3.情感态度与价值观
●认识科学、技术和社会的交互影响，理解科学技术发展的整体化、综合化特征，树立正确的科学观，有振兴中华，将科学服务于人类的使命感和责任感
【重点难点】
重点:了解四冲程汽油机的基本结构和工作原理
难点:从能量转化的角度了解燃料的热值和热机的效率
【自主导学案】
探究活动一：热机
1.定义:利用____________能做功的机械叫热机。
2.工作原理: ____________能转化为____________。
3.内燃机:燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，常见的内燃机有____________、____________。
探究活动二、汽油机
4.构造:进气门、排气门、____________、活塞、汽缸、连杆和曲轴.
5.活塞从汽缸的____________运动到____________的过程，叫一个冲程。
在汽油机的一个工作循环中,包括____________、____________、____________、____________四个冲程，其中压缩冲程中____________能转化为____________能；做功冲程中____________能转化为____________
注意：
一个工作循环中，四个冲程，曲轴转两周，做功一次；只有做功冲程是靠燃气推动活塞做功，获得动力，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
探究活动三：燃料的热值
6. ____________某种燃料这种燃料____________的放出的热量叫热值，单位____________。
注意：热值是燃料的一种性质。与物体的质量，体积以及放出的热量，以及是否充分燃烧等都无关。
7.热量计算公式:Q=____________
探究活动四：热机的效率
7.用来做____________的那部分能量与燃料____________放出的能量之比，叫热机的效率。
8.提高热机效率的途径:
(1)采用新技术，使燃料____________
(2)做好润滑保养，减小____________
(3)减少各种____________。
【当堂训练】
1.(2019北京市)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是( )
A.试管变热的过程 B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
【答案】D
【解析】试管变热，是试管从火吸收热量，内能增加，是通过热传递改变物体的内能，故A错；水变热，是水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故B错；水吸热，温度升高，汽化成水蒸气，是通过热传递改变物体的内能，故C错；水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，是水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，是通过做功改变物体的内能。故D正确。
2.(2019·百色)关于内燃机，下列说法正确的是（ ）
A．四个冲程中只有一个冲程发生内能与机械能相互转化
B．压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
C．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
D．只要技术进步，内燃机的效率可以达到100%
【答案】B
【解析】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。吸气和排气冲程不发生能量转化。故A错误、B正确；在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；不管技术怎么进步，内燃机的效率都不能达到100%，故D错误。所以选B。
3.（2019深圳市）下列说法正确的是（ ）
A．燃料燃烧越充分，它的热值就越大
B．内燃机用水做冷却液，是因为水的比热容较大
C．敲击大小不同的编钟，发出声音的音色不同
D．在闹市区安装噪声监测装置，可以减弱噪声
【答案】B
【解析】燃料的热值是某种燃料完全燃烧时放出的热量与其质量之比，与实际燃烧情况无关，故该选项不符合题意；水的比热容比较大，等质量物质在升高相同温度时，水吸收的热量多，适合作为内燃机的冷却液，该选项符合题意；敲击大小不同的编钟，是音调不同，相同乐器发出的声音的音色相同，该选项不符合题意；噪声监测装置只能监测噪声等级，不能减弱，该选项不符合题意；故选B。
4.(2019年四川巴中)下列关于内燃机说法正确的是（ ）
A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物
B．汽油机气缸顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能
D．内燃机功率越大，效率越高
【答案】C
【解析】柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故A错误；汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故C正确；功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故D错误。所以选C。
5.(2019绥化)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
【答案】B
6（2019湖北省武汉市）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A

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