江苏省南京二十九中教育集团致远中学九年级物理全册 第十四章 第1节 热机——实验:自制蒸汽动力发电机
江苏省南京二十九中教育集团致远中学九年级物理全册 第十四章 第1节 热机同步测试 (新版)新人教版

《热机》同步试题一、选择题1.内燃机工作的四个冲程中,内能转化为机械能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程答案:C解析:内燃机在工作时,一般包含四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
这四个冲程中涉及内能和机械能间转化只有压缩冲程和做功冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能,做功冲程是把内能转化为机械能。
2.下列现象中,利用内能做功的是()A.冬天在户外时两手相搓一会儿就暖和B.车刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花C.在烈日之下柏油路面被晒熔化了D.火箭在“熊熊烈火”的喷射中冲天而起答案:D解析:内能的利用可以用于加热物体,也可以用来做功,利用内能做功是把内能转化为机械能,热机就是利用内能来做功的。
搓手使手暖和,利用手之间克服摩擦做功,使手的内能增大,是把机械能转化为内能;B选项中的车刀在砂轮的调整摩擦之下溅火花也是通过做功的方法增加物体的内能;C选项是利用热传递的方法改变物体的内能。
火箭发动机属于热机的一种,它是利用燃料燃烧后释放的内能转化为火箭的机械能。
3.(2013年包头市中考题)用酒精灯给试管中的水加热,如图1所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是()A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同D.软木塞的机械能守恒答案:B解析:本题的实验是用来说明可以利用内能对外做功。
利用酒精灯加热,把酒精的化学能转化为内能,传递给水,使水的内能增大,水不断汽化,试管内的水蒸气越来越多,压强增大。
水蒸气推动活塞做功,把水蒸气的内能转化为塞子的机械能,能量的转化与热机中的做功冲程能量转化相同。
软木塞被冲出时机械能增大,机械能不守恒。
4.关于热机,下列说法正确的是()A.汽油机在吸气冲程中吸入的是空气B.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞C.汽油机和柴油机只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的D.柴油机可广泛用于汽车、飞机和火箭的发动机答案:C解析:汽油机与柴油机都属于热机,利用内能来做功,它们一般都有四个冲程,但也有不同之处。
九年级物理全册第14章内能的利用第1节热机课件(新版)新人教版 (3)

第十四章 内能的利用
汽油机四个冲程的判断(规律方法)
判断汽油机工作的四个冲程应抓住两点:一是
气门的开与关;二是活塞的运动方向.如下表所示:
气门的开与关 只有一个气门打开 两个气门都关闭
活塞运动方向 活塞向下 活塞向上 活塞向上 活塞向下
冲程名称 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 做功冲程
两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
例2 一个单缸四冲程柴油机的飞轮转速为
1800转/分,则此柴油机每秒钟内( B )
A.完成30个工作循环,做功30次 B.完成15个工作循环,做功15次 C.完成30个工作循环,做功15次 D.完成15个工作循环,做功30次
〔解析〕对于四种程内燃机,一个工作循环包括四个冲 程,四个冲程中,曲轴转动两周,只有做功冲程燃气对外
灵.要使拖拉机停转,必须阻止内能转化为机械能,若无内能
来源,拖拉机即可停转,而内能是由柴油燃烧转化而来的,只
要没有空气吸入汽缸,就能阻止柴油燃烧.故正确答案为A.
【解题归纳】本题很容易误选D项,事实上让内燃机空转,等 油全部耗完自动停下不但等候时间过长,浪费燃油,更易使 内燃机部件因不能正常工作而损坏,而且紧急情况下可能会
发生事故,故不可取.
例2 [实际应用题]科学家发明了一款单缸六冲程内燃机
,它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同
.在第四冲程结束后,立刻向汽缸内喷水,水在高温汽缸内迅
速汽化成高温、高压的水蒸气,推动活塞再次做功,水蒸气 温度
降低 (填“升高”“降低”或“不变”),其内能减小 (填“增大”“减小”或“不变”),这样燃烧同样多的燃料
获得了更多的机械能,提高了热机的效率.为进入下一个工 作循环,这款内燃机的第六冲程应是 排气 冲程.
第十四章第1节热机人教版物理九年级全一册课件

第1节 热机
1.燃烧汽油或柴油能将其化学能转化为__内__能____,通过热机做 功,能把内能转化为___机__械__能_____.
2.内燃机有四个冲程,它们分别是吸气冲程、压缩冲程、做功 冲程、排气冲程.其中__压__缩____冲程将机械能转化为内能,_做__功___
冲程将内能转化为机械能.
变式2:(2023 年怀化市)如图14-1-2所示,在试管内装少量水, 用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,塞子冲出,内燃机四个
冲程中与之原理相似的是( )
A.吸气冲程 答案:C
图 14-1-2 B.压缩冲程 C.做功冲程
D.排气冲程
知识点2 内燃机转速 典例2:(2021 年枣庄市)如图14-1-3 是四冲程汽油机的某个冲 程,由图可看出它正处于__________冲程,该冲程将机械能转化 为______能,若该汽油机飞轮的转速是 60 r/s,则汽油机每秒钟对 外做功________次.
甲
乙
丙
丁
图 14-1-6
A.图甲是压缩冲程,内能转化为机械能 B.该内燃机一个工作循环有四个冲程,正确的顺序是乙、丁、 甲、丙
C.甲是做功冲程,把内能转化为机械能 D.靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙 答案:D
5.(2022 年柳州市模拟)如图 14-1-7 为压缩气体对气体做功,下 列选项为热机的四个冲程的工作原理图,则选项中能量转化与其
图 14-1-3
思路点拨:压缩冲程中,机械能转化为内能;热机一个工作
循环中,飞轮转动两圈,完成四个冲程,做功一次. 答案:压缩 内 30 方法技巧:
变式3:(2023 年张家界市)如图 14-1-4 是汽油机工作过程中的 ________冲程.一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 3600 r/min,则 该汽油机每秒内对外做功________次.
九年级物理全册 14

九年级物理全册 14.1《热机》教案一、教学内容本节课选自九年级物理全册第14章第1节《热机》。
详细内容包括:热机的工作原理,热机效率的计算,热机种类及其特点,以及热机在实际生活中的应用。
二、教学目标1. 了解热机的工作原理,理解热机效率的概念,掌握热机效率的计算方法。
2. 了解各种热机的特点及其在实际生活中的应用,培养学生学以致用的能力。
3. 通过对热机的学习,激发学生对物理现象的探究兴趣,培养学生的创新思维和科学精神。
三、教学难点与重点重点:热机的工作原理,热机效率的计算。
难点:热机效率的计算,各种热机的特点及应用。
四、教具与学具准备1. 教具:热机模型,多媒体设备,实验器材等。
2. 学具:笔记本,教材,计算器等。
五、教学过程1. 实践情景引入利用多媒体设备展示生活中的热机实例,如汽车、火车、发电机等,引导学生思考热机在我们生活中的重要作用。
2. 知识讲解(1)热机的工作原理利用热机模型,详细讲解热机的工作原理,如内燃机的四个冲程,蒸汽机的做功原理等。
(2)热机效率的计算通过例题讲解,引导学生掌握热机效率的计算方法。
(3)热机种类及其特点介绍各种热机的特点,如汽油机、柴油机、蒸汽轮机等,并分析其在生活中的应用。
3. 随堂练习设计具有代表性的习题,让学生当堂完成,巩固所学知识。
六、板书设计1. 热机的工作原理2. 热机效率的计算方法3. 各种热机的特点及应用七、作业设计1. 作业题目(1)简述热机的工作原理。
(3)举例说明热机在生活中的应用。
2. 答案(1)热机工作原理:热机利用燃料燃烧产生的热能,通过一系列的转换,将热能转化为机械能。
(2)热机效率计算:效率 = 输出功 / 吸收热量。
(3)热机应用示例:汽车、火车、发电机等。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对热机的工作原理和效率计算掌握情况,对各种热机的特点及应用了解程度。
2. 拓展延伸:引导学生了解新型热机的研究进展,如太阳能热机、地热热机等,激发学生探索新知识的兴趣。
九年级物理第十四章第一节热机教案

第十四章内能的利用第1节热机【教学目标】1、知识与技术●了解四冲程内燃机的大体构造和工作原理。
●明白四冲程内燃机的工作进程和能量转化情形。
●明白柴油机与汽油机在构造和工作进程中的异同点。
●了解内能的利用在人类进展史上的重要意义。
2.进程与方式●通过演示实验使学生了解能够利用内能来做功。
●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的大体结构和工作进程。
●通过度析汽油机和柴油机的构造及工作进程的异同,学习分析和比较的研究方式。
3.情感态度与价值观●通过演示实验养成学生观看和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界”,了解现代汽车的一些常识,扩展学生的知识面,养成学生的环保意识。
●了解这些内燃机在生产和生活中的应用,提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作进程【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化世界上第一辆汽车世界上最快的汽车你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗?我们这节课要学习的知识——热机,将会揭开它神秘的面纱。
板书课题:§热机(设计意图:设置问题悬念,让学生感受热机的威力,诱发学生强烈的探索欲望,由生活走向物理。
)听讲,愉快地进入新课学习。
二、探究过程:(一)热机1、热机的原理【演示实验】如图:在试管内装少许水,用一层红色塑料薄膜裹着棉花塞在试管中上部,利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间,当水沸腾时,水蒸汽会慢慢推动塞子向试管口运动,让学生观察现象。
(提示:为节约时间,可用热水或提前加热;试管口对着空处,塞子不要塞得太紧,以防危险。
)出示问题让学生思考:仔细观察现象。
结合看到的现象讨论交流,回答问题:2、热机种类及发展史3、内燃机(1)看到什么现象?(2)棉花塞被顶向管口,推动塞子的能量来自哪里?(3)水蒸气具有的内能从何得到?总结:在这个实验中,酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的机械能,这个实验虽然简单,我们也可以从中发现,利用内能可以做功,人们由此发明了利用内能做功的机械——热机。
九年级物理-第十四章第一节:热机课件-新人教版

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汽 油 机
点火方式: 引燃式
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,推动活 塞向下运动,并通 过连杆带动曲轴转 动。
相同点
1.基本构造和主要部件的作用相似。 2 .每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 .四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 .一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
做功冲程
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,推动活塞向下运动,并通过连 杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能。
排气冲程
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,
把废气排出气缸。
燃
烧
后
的
废
气
喷油嘴 进气门
活塞
连杆
排气门 气缸
火花塞
曲轴
点火方式: 压燃式
柴 油 机
在压缩冲程末, 从喷油嘴喷出的雾状 柴油遇到热空气立即 猛烈燃烧,产生高温 高压的燃气,推动活 塞向下运动,并通过 连杆带动曲轴转动。
应用:热机
1、热机:能够将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化成机械能的机器 2、原理:化学能 内能 机械能 3、分类:
燃烧
做功
热机
外燃机 内燃机
汽油机 柴油机
热机的种类
蒸气机、内燃机、汽轮机、 喷气发动机、火箭等
蒸汽机
蒸汽机火车
汽轮机
内燃机
内燃机
火箭上的火箭喷气发动机
燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量 散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗 的能量,都是引起能量损失的原因。因此,提 高热机效率,可提高燃料的利用率。
九年级物理全册14.1热机初中九年级全册物理
第十七页,共二十四页。
考点(kǎo diǎn)一
考点(kǎo diǎn)二
考点(kǎo diǎn)三
比较 应用
相同点
汽油机
柴油机
机体轻便,主要用于小型 机体笨重,主要用于载重汽
汽车、摩托车、飞机等 车、轮船等
(1)都是燃料在汽缸中燃烧;
(2)都是将内能转化为机械能的机器;
(3)汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是
压缩冲程末;
(4)都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个 工作循环,曲轴和飞轮均转两圈,对外做功一次;
第二十四页,共二十四页。
辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 (4)判断内燃机的四个冲程,应根据进气门的开、闭情况和活塞的运动方向
去判断。
第十页,共二十四页。
知识点一
知识点二
3.柴油机 (1)柴油机的工作过程与汽油机相同(xiānɡ tónɡ),一个工作循环要经历吸气、压
缩、做功、排气四个冲程。 (2)汽油机和柴油机的区别
蒸汽机 内燃机 热机的种类 汽轮机 喷气发动机
第四页,共二十四页。
知识点一
知识点二
例1 如图所示的四种交通工具(jiāotōng gōngjù),不用热机作为动力机械的是
()
第五页,共二十四页。
知识点一
知识点二
解析:自行车是消耗人的生物质能,转化为自行车的机械能;轮船、卡车(kǎchē)、 飞机工作时都要使用燃料,燃料燃烧时将内能转化为机械能,驱使它们运动,
江苏省南京二十九中教育集团致远中学九年级物理全册 第十四章 第1节 热机——实验:自制蒸汽动力发电机教案
自制蒸汽动力发电机实验目的:1.通过实验知道内能可以做功,把内能转化为机械能,了解热机的工作原理。
2.利用电动机可以改装成发电机。
实验原理:高温高压的水蒸气能对外做功,把内能转化为机械能,带动发电机发电。
实验器材:铁架台、酒精灯、试管、水、小电动机(作为发电机用)、发光二极管、细铜管、试管塞、铁丝、长木条、导线、发光二极管。
实验步骤:1.用钳子把2根细铜管弯成羚羊角形,如图1,长边大约3厘米长。
图12.把细铜管和铁钉如图2插进橡胶塞预先钻出来的小孔里,在铁钉的另一端固定铁丝。
图23.把两个铁架台水平放置,中间固定一个长木条,把电动机固定在水平木条的中央,如图3。
图34.用铁丝做一个圆环,固定在电动机的正下方。
5.把试管塞的铁丝绕紧在电动机的转轴上,装上小试管,点燃酒精灯,调节铁丝悬挂的高度,使试管底部位于酒精灯的外焰上。
6.在试管内装入约1/3的水,用试管塞子塞紧试管口。
图47.利用酒精灯加热试管,当试管内水沸腾时,从铜管内喷出高温、高压的水蒸气,使试管带动电动机转起来,如图4。
8.在电动机的两个接线柱上拉入一个发光二极管,可以观察到二极管发光,此时的电动机相当于一个微型发电机。
操作提示:1.本实验中使用的细铜管可以在卖管材的地方购买,直径细一些更好,还可以在铜管的管口用老虎钳夹扁一些,效果更好。
2.试管塞子中间固定铁钉用的洞要与铁钉粗细差不多,不能太大,使铁钉与塞子能紧密接触,不打滑,如果洞打大了,可以用强力胶固定。
3.安装细铜管时,要让铜管的喷口沿水平方向喷气,可以提供更强的动力。
4.在电动机正下方的圆环主要是使试管在转动时不要发生较大的水平方向运动,圆环可以使用试管夹固定。
5.实验中塞子与试管一定要塞紧,防止在实验中试管脱落造成危险,可以使用铁丝把塞子和试管固定在一起。
6.实验中要注意不要被水蒸气烫伤,实验结束时应先熄灭酒精灯。
7.本实验中电动机相当于一个小发电机,对于发电机的工作原理,可以先预习课本后面的内容。
九年级物理全册14.1热机初中九年级全册物理
小结:汽油机一个工作循环包括
活塞 往复 (huósāi) 2次,曲轴转动
次。1有 次能2量转化。
4 冲程, 2圈,做功
第十八页,共四十三页。
柴油机的构造(gòuzào)
喷油嘴
进气门 活塞
(huósāi)
排气门
气缸
连杆
(lián ɡǎn)
第十九页,共四十三页。
曲轴
吸气 冲程 (xī qì)
(kōngqì)
燃料的燃烧是一种化学反应,燃烧过 程中,储存(chǔcún)在燃料中的化学能被释 放,转变为内能。相同质量的不同燃料 燃烧放出的热量是不同的。
热值:指单位(dānwèi)质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位(dānwèi):J/kg, (J/m3)
第三十一页,共四十三页。
第三十二页,共四十三页。
第二十一页,共四十三页。
做功 冲程 (zuògōng)
在压缩冲程末,从喷油 嘴喷出的雾状柴油遇到热空 气立即(lìjí)猛烈燃烧,产生高 温高压的燃气,推动活塞向 下运动,并通过连杆带动曲 轴转动。
第二十二页,共四十三页。
排气冲程(chōngchéng)
进气门关闭,排气门打开 ,活塞向上运动(yùndòng),把废 气排出气缸。
第十六页,共四十三页。
排气冲程(chōngchéng)
进气门关闭,排 气门打开,活塞向 上运动(yùndòng),把废 气排出气缸。
第十七页,共四十三页。
废燃 气烧
后 的
(ránshāo)
汽油机工作(gōngzuò)的四个冲程中,只做有功(zuògōng) 燃气对外做功,其他三个冲程都是冲辅程助 冲程,要靠安装在曲轴上的 飞轮的惯性 来完成。必须靠外力来启动.
2019年秋九年级苏教版物理上册课件:第十四章第1节 热机 (共23张PPT)
(1)燃气对活塞的平均压力:F=pS=9.0×105 Pa×30×10-4 m2=2
700 N (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功:W=Fs=2 700 N×50×10- 3 m=135 J (3)飞轮每转两圈对外做功一次,则飞轮 1 min 转动 1 800 周对外做 功 900 次,则燃气对活塞做的总功:W 总=900 W=900×135 J= 1.215×105 J,汽油机的功率:P=Wt总=1.2156×0 s105 J=2 025 W
质变质,可用来浸泡动物标本。
3.糖类由 C、H、O 三种元素组成,基本单位是 葡萄糖 ,它是人类的主要供能
物质,每克葡萄糖完全氧化约放出 16 kJ 的能量。 4.油脂在人体内主要作为备用能源,每克油脂完全氧化约放出 39 kJ 的能量。 5.维生素可以调节人体的新陈代谢,多数在体内不能合成。缺乏 维生素A 会引起
转化成___机_能械;做功冲程中把_内___能转化成______能。四内个冲程中除____机__械冲程
对外做功,其他三个冲做程功靠飞轮的______来完成。
工惯作性特点:一个工作循环包括____个冲程,活塞往复运动____次,曲轴转动____
周,对外做功____次。
四
两
两
一
3.汽油机和柴油机的异同点
降低 温度_______(填“升高”“降低”或“不变”),其内能______(填“增 大”“减小”或“不变”减),小这样燃烧同样多的燃料获得更多的机械能,这 款内燃机的第六冲程是_______冲程。
排气
三、计算题(10分) 16.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2,一个冲程活塞在汽缸 中 移 动 的 距 离 是 50 mm , 满 负 荷 工 作 时 做 功 冲 程 燃 气 的 平 均 压 强 为 9.0×105 Pa,飞轮1 min转动1 800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦), 求: (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力; (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功; (3)汽油机的功率。
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自制蒸汽动力发电机
实验目的:
1.通过实验知道内能可以做功,把内能转化为机械能,了解热机的工作原理。
2.利用电动机可以改装成发电机。
实验原理:
高温高压的水蒸气能对外做功,把内能转化为机械能,带动发电机发电。
实验器材:
铁架台、酒精灯、试管、水、小电动机(作为发电机用)、发光二极管、细铜管、试管塞、铁丝、长木条、导线、发光二极管。
实验步骤:
1.用钳子把2根细铜管弯成羚羊角形,如图1,长边大约3厘米长。
图1
2.把细铜管和铁钉如图2插进橡胶塞预先钻出来的小孔里,在铁钉的另一端固定铁丝。
图2
3.把两个铁架台水平放置,中间固定一个长木条,把电动机固定在水平木条的中央,如图3。
图3
4.用铁丝做一个圆环,固定在电动机的正下方。
5.把试管塞的铁丝绕紧在电动机的转轴上,装上小试管,点燃酒精灯,调节铁丝悬挂的高度,使试管底部位于酒精灯的外焰上。
6.在试管内装入约1/3的水,用试管塞子塞紧试管口。
图4
7.利用酒精灯加热试管,当试管内水沸腾时,从铜管内喷出高温、高压的水蒸气,使试管带动电动机转起来,如图4。
8.在电动机的两个接线柱上拉入一个发光二极管,可以观察到二极管发光,此时的电动机相当于一个微型发电机。
操作提示:
1.本实验中使用的细铜管可以在卖管材的地方购买,直径细一些更好,还可以在铜管的管口用老虎钳夹扁一些,效果更好。
2.试管塞子中间固定铁钉用的洞要与铁钉粗细差不多,不能太大,使铁钉与塞子能紧密接触,不打滑,如果洞打大了,可以用强力胶固定。
3.安装细铜管时,要让铜管的喷口沿水平方向喷气,可以提供更强的动力。
4.在电动机正下方的圆环主要是使试管在转动时不要发生较大的水平方向运动,圆环可以使用试管夹固定。
5.实验中塞子与试管一定要塞紧,防止在实验中试管脱落造成危险,可以使用铁丝把塞子和试管固定在一起。
6.实验中要注意不要被水蒸气烫伤,实验结束时应先熄灭酒精灯。
7.本实验中电动机相当于一个小发电机,对于发电机的工作原理,可以先预习课本后面的内容。
8.本实验装置还可以作为后面发电机工作原理的模型,铜管中喷出的水蒸气把内能转化为试管的机械能,带动发电机的工作。