九年级物理学法指导二 人教版 试题.doc

热机九年级物理学法指导二【学习目标】1了解四冲程汽油机的基本工作原理；2从能量转化的角度认识燃料的热值；3了解内能的利用在人类发展史上的重要意义；4通过能量的转化和转移，认识效率；5通过实验培养观察和分析问题的能力；6通过阅读科学世界现代汽车扩展学生的知识面【基础知识精讲】凭着你对内能知识的了解，你认为在日常生活中内能被人们怎样地利用？热传递就是内能的转移，因此人们利用内能来加热物体，不过，还有一种情况你可能没有注意到，那就是内能被用于做功我们来看个实验：图157如图157所示，用铁架台将试管固定好，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯给水加热，水沸腾后，会有什么现象发生？我们看到：瓶塞被推出试管口为什么呢？酒精燃烧放出的热量，通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加使其温度逐渐升高直至沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞推出试管口，这就是水蒸气膨胀对橡皮塞做功，可见，我们可以利用内能来做功1热机的原理热机就是利用内能来做功的机器，也是内能转变成机械能的机器燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功把内能转变成机械能这就是热机的原理热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等本节我们来了解内燃机的基本工作原理2内燃机的工作原理在现代社会中，内燃机是最常见的热机其气缸中燃烧汽油或柴油大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功活塞在气缸里往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程多数汽油机是由吸气、压缩、燃烧膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的如图158所示，这是内燃机的工作过程示意图图158下面我们来说说内燃机工作的各个过程:吸气冲程：如图159所示，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸图159压缩冲程：如图1510所示，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高图1510做功冲程：如图1511所示，在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动图1511排气冲程：如图1512所示，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸图1512然后活塞又向下运动，开始新的吸气冲程，汽油机就连续工作下去汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面在四个冲程中，做功冲程使汽车等机械获得动力，在排气冲程中将尾气排出3燃料的热值燃烧是生活中常见的现象，人们利用燃料燃烧来取暖、煮饭热机也是利用燃料燃烧来获得动力的燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧过程中，储存在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能因此，燃料燃烧过程是化学能转化成内能的过程燃料的种类很多，你能举出一些燃料吗？天然气、煤气、木柴、煤油、汽油、煤等都属于燃料根据你的经验，相同质量的不同燃料，燃烧时放出的热量相同吗？我们举个例子来分析一下：烧开同一壶水，用质量相同的干木柴作燃料比用煤块作燃料烧的时间要长，这说明质量相同的干木柴和煤块，燃烧时干木柴放出的热量少燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的例如，燃烧1 kg煤放出的热量，是燃烧1 kg木柴放出热量的2倍多物理学中规定：1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值热值的单位是焦/千克，符号是J/kg在燃料的热值的定义中提到“完全燃烧”一词，实际生活中使用燃料时，通常是放在各种炉子里燃烧的工业企业和取暖设备中燃料在锅炉中燃烧，家用燃料在煤炉或燃气炉中燃烧，因此，实际上很难完全燃烧，放出的热量往往比按燃烧值计算出的数值要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小例如用煤烧水的锅炉，有效利用的热量就是被水吸收的热量，其余的热量都散失了4热机效率和提高热机效率的途径如果燃料释放的能量用来开动热机，这些能量也不会全部用来做有用功热机工作时，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率怎样才能提高热机的效率呢？你认为应从哪几方面下手？尽可能让燃料充分燃烧，这是提高热机效率的途径之一通常的锅炉燃料利用率比较低，在节约能源上有很大潜力例如取暖用的小型锅炉，如果把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更完全尽可能减小各种热量损失，也是提高热机效率的途径之一在小型锅炉中，如果把煤粉粘结成煤粒，加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧得更充分用各种办法加大受热面积，可以减少烟气带走的热量保持良好的润滑，尽量减小摩擦，也是提高热机效率的途径之一在机器零件间加润滑油，可减少机器在运转过程中克服摩擦所消耗的热量【学习方法指导】物理模型思维法在学习物理过程中，充分利用物理模型进行分析综合的思维方法所谓物理模型，就是为了便于抓住本质，解决问题，把复杂的物理过程或研究对象，取其枝干，剔除蔓叶后，归结为一些简单的模型进行研究物理模型有两类一类是把研究对象看作抽象的理想模型这类模型有：质点、单摆、点光源、薄透镜等另一类是把物理过程抽象为理想模型这一类有：匀速直线运动，稳恒电流等同一物体可以成为好几种物理模型；对同一问题，取不同的物理模型，也会获得不同的结论究竟选取何种模型，要根据实际需要选取模型的原则是，按照所给条件，尽可能简单，即所需的已知数据减少到最低限度，以能解决问题为标准