14 1《熱機》作業(yè)設(shè)計 人教版物理九年級上學期

《熱機》作業(yè)設(shè)計作業(yè)涉及教科書版本：人教版年級及冊次：九年級全一冊作業(yè)涉及單元、章節(jié)（或主題、任務）：熱機作業(yè)設(shè)計教師姓名：單元、章節(jié)（或主題、任務）整體性作業(yè)設(shè)計思路說明（500字以內(nèi)）參考內(nèi)容：本節(jié)內(nèi)容為初中物理人教版九年級全一冊第十四章“內(nèi)能的利用”第一節(jié)《熱機》。本節(jié)知識首先通過四沖程內(nèi)燃機工作原理的學習，使學生了解內(nèi)燃機的主要結(jié)構(gòu)、能量的轉(zhuǎn)化與轉(zhuǎn)移情況；了解內(nèi)燃機在現(xiàn)代生活，特別是交通方面的應用。通過課前、課中、課后的基礎(chǔ)性作業(yè)和發(fā)展性作業(yè)的不斷遞進式的練習，讓學生在已有知識的基礎(chǔ)上，升華知識，并讓他們認識到關(guān)注技術(shù)、關(guān)注社會發(fā)展的重要性。第1課時熱機使用時段作業(yè)內(nèi)容作業(yè)設(shè)計設(shè)計意圖使用者預計時長預估難度系數(shù)課前基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一:熱機1.如圖14.1-1所示實驗中，塞子從試管口跳出。（1）酒精燈燃燒，將_____能轉(zhuǎn)化為____能；（2）酒精燃燒的內(nèi)能通過_____方式傳遞給試管和試管中的水，使試管中水的內(nèi)能______，蒸發(fā)加快，密閉空間的壓強________。（3）密閉空間的壓強增大到一定程度時，密閉空間的空氣和水蒸汽推動塞子向外運動，水蒸氣的能轉(zhuǎn)化成塞子的能。（4）水蒸氣對塞子___，水蒸氣的內(nèi)能____，溫度___，在試管口發(fā)生____現(xiàn)象形成“白霧”。（5）在整個實驗過程中，將燃料燃燒的能轉(zhuǎn)化為______能最終轉(zhuǎn)化為塞子的______能。2.通過燃料燃燒獲取并轉(zhuǎn)化為______的裝置叫熱機。通過實驗認識內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為機械能，體會并總結(jié)出熱機的概念所有學生3分鐘0.8作業(yè)二：內(nèi)燃機1.工作原理：燃料在內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃氣直接推動活塞。2.常見的活塞式內(nèi)燃機：機和機。知道內(nèi)燃機的概念及分類所有學生1分鐘0.9作業(yè)三：汽油機1.定義：利用作為燃料的內(nèi)燃機。2.沖程：活塞從汽缸一端運動到另一端叫。3.曲軸轉(zhuǎn)動與沖程的關(guān)系：曲軸轉(zhuǎn)動180°，活塞做個沖程；曲軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，活塞做個沖程。4.汽油機工作原理：汽油與空氣混合，遇到火花，在汽缸內(nèi)，汽缸內(nèi)生成高溫高壓的燃氣，推動活塞，活塞帶動連桿、曲軸與飛輪相連，從而使活塞的移動帶動轉(zhuǎn)動。5.汽油機的工作過程：①吸氣沖程：進氣門，排氣門，活塞向運動，汽缸內(nèi)密閉空間體積變大，壓強變，小于外在大氣壓，的混合物從進氣門吸入汽缸。②壓縮沖程：進氣門和排氣門都，活塞向運動，燃料混合物被壓縮，壓強，溫度。把活塞的能轉(zhuǎn)化為能。③做功沖程：在壓縮沖程結(jié)束時，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈，產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓氣體推動活塞向運動，并通過連桿帶動轉(zhuǎn)動，對外，把氣體的能轉(zhuǎn)化為能。④排氣沖程：進氣門，排氣門，活塞向運動，把廢氣排出汽缸。6.柴油機工作過程：包括、、、四個沖程。了解四沖程汽油機基本構(gòu)造和工作過程以及工作過程中的能量轉(zhuǎn)化所有學生5分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一：歸納總結(jié)汽油機工作過程1.在汽油機的一個工作循環(huán)包括個沖程，活塞往復次，曲軸轉(zhuǎn)動圈，做功次。有次能量轉(zhuǎn)化。2.只有沖程對外做功，其他三個沖程靠飛輪的來完成?？偨Y(jié)汽油機工作過程的特點所有學生2分鐘0.8作業(yè)二：柴油機和汽油機的區(qū)別①結(jié)構(gòu)不同：汽油機頂端是；柴油機頂端是；②吸氣沖程吸入氣體不同：汽油機吸入的是；柴油機吸入的是；③點火方式不同：汽油機是式；柴油機是式；比較并總結(jié)汽油機和柴油機的相同點和不同點所有學生2分鐘0.8課中基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一：1.下列我國“陸、海、空、天”裝備中動力機械不屬于熱機（利用內(nèi)能做功的機械）的是（）A．中國高鐵交流異步牽引電動機 B．052D型導彈驅(qū)逐艦燃氣輪機 C．殲20戰(zhàn)機渦扇15煤油發(fā)動機 D．長征五號火箭液氫液氧發(fā)動機2.熱機工作時，內(nèi)能被轉(zhuǎn)化為（）A．核能B．電能C．機械能D．化學能3.如圖所示，在試管中倒入部分水，用帶導管的膠塞塞住，用酒精燈給試管中的水加熱至沸騰，水蒸氣會驅(qū)動小葉輪轉(zhuǎn)動。（1）酒精燈在燃燒過程中能轉(zhuǎn)化為能；（2）水蒸氣推動小葉輪不停的轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)化為能；（3）加熱使水升溫通過的方式改變水的內(nèi)能；（4）像這樣通過燃料燃燒獲取并轉(zhuǎn)化為能的裝置叫做熱機。鞏固熱機概念全體學生3分鐘0.9作業(yè)二1.關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程中，汽油機吸入的是空氣B．內(nèi)燃機是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機 C．做功沖程是依靠飛輪的慣性完成的 D．熱機都是使用汽油作燃料2.關(guān)于汽油機，下列說法正確的是（）A．汽油機氣缸頂部有噴油嘴 B．在吸氣沖程中，吸入的是空氣 C．完成做功沖程后進氣門打開，排氣門關(guān)閉D．汽油機的一個工作循環(huán)對外只做一次功，活塞往復兩次3．如圖是給汽車提供動力的汽油機的四個工作沖程，下列說法正確的是（）A．圖甲是做功沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．圖乙是排氣沖程，依靠飛輪的慣性工作 C．圖丙是壓縮沖程，活塞向上運動 D．圖丁是吸氣沖程，吸入的只有空氣4．關(guān)于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程：進氣門和排氣門都打開B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低 C．做功沖程：燃氣推動活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能5．如圖為汽油機工作循環(huán)中的兩個沖程，關(guān)于這兩個沖程的說法正確的是（）A．這兩圖所示沖程都是靠飛輪的慣性完成B．甲圖所示沖程為做功沖程，乙圖所示沖程為壓縮沖程 C．甲圖所示沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 D．乙圖所示沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化主要是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能鞏固汽油機工作過程的相關(guān)知識點全體學生3分鐘0.9作業(yè)三1.關(guān)于熱機，下列說法正確的是（）A．汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞B．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合物吸入汽缸 C．汽油機在做功沖程中，進、排氣門均關(guān)閉，活塞向上運動，對空氣和汽油混合物做功 D．汽油機在做功沖程中，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能…………鞏固汽油機和柴油機的異同全體學生1分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一1.如所示，在透明塑料盒的底部鉆一個孔，將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后批動電火花發(fā)生器的按鈕?？梢钥吹剑汉猩w從塑料盒口飛出，這一過程，燃氣對盒蓋，燃氣的能轉(zhuǎn)化成盒蓋的能。2.如圖所示，氣球內(nèi)的氣體噴出時，氣體的內(nèi)能將，該過程的能量轉(zhuǎn)化與汽油機的沖程相同。若某汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速1800r/min，則每秒完成個沖程。1.在八百多年前，我國就發(fā)明了如圖這種流行于民間的玩具式走馬燈，它的工作原理和近代的燃氣輪機相同。如果點燃走馬燈內(nèi)的蠟燭，燃燒產(chǎn)生的高溫氣體將（選填“向上運動”、“向下運動”或“繞蠟燭旋轉(zhuǎn)”），運動的熱空氣便推動紙風車和固定在轉(zhuǎn)軸上的紙馬轉(zhuǎn)動。這種走馬燈工作時將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能，這與四沖程汽油機的沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。拓展熱機概念全體學生2分鐘0.8作業(yè)二一臺汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，則在1秒內(nèi)完成個循環(huán)，對外做功次，完成個輔助沖程。綜合利用內(nèi)燃機工作過程的特點優(yōu)生2分鐘0.6課后基礎(chǔ)性作業(yè)作業(yè)一1.四沖程內(nèi)燃機在壓縮沖程中，活塞上推，壓縮氣缸內(nèi)的氣體，此時氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能和溫度變化情況是（）A．內(nèi)能減少溫度降低B．內(nèi)能減少溫度升高C．內(nèi)能增加溫度降低D．內(nèi)能增加溫度升高2.下面關(guān)于汽油機與柴油機的說法中，不正確的是（）A．柴油機與汽油機除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同 B．柴油機采用壓燃式點火，汽油機采用點燃式點火 C．汽油機與柴油機在吸氣沖程中吸進去的氣體不同 D．柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，汽油機氣缸頂部有個火花塞3.如圖所示是四沖程汽油機工作時四個沖程的示意圖，屬于壓縮沖程的是（）A.B..D.4.如圖所示，用酒精燈對試管里的水進行加熱，水沸騰后，水蒸氣推動軟木塞使其迅速沖出管口，在軟木塞被推出的過程中，能量轉(zhuǎn)化情況與四沖程汽油機的______沖程相同，管口出現(xiàn)了白霧，這是______（填物態(tài)變化名稱）現(xiàn)象。鞏固基礎(chǔ)知識全體學生3分鐘0.9發(fā)展性作業(yè)作業(yè)一1.如圖所示，小明在校園科技節(jié)中展示了自己的作品。塑料瓶內(nèi)裝入少量的液態(tài)乙醚，待乙醚充滿整個塑料瓶后，啟動電子打火器，活塞瞬間向前飛出一段距離。活塞飛出的過程相當于熱機的沖程；把能轉(zhuǎn)化為能。拓展熱機概念及工作沖程特點全體學生1分鐘0.9作業(yè)二1.一臺內(nèi)燃機的飛輪轉(zhuǎn)速是1440轉(zhuǎn)/分，那么在每秒鐘內(nèi)（）A.飛輪轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃氣對活塞做功720次，活塞完成2880個沖程B.飛輪轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃氣對活塞做功24次，活塞完成24個沖程C.飛輪轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃氣對活塞做功12次，活塞完成48個沖程D.飛輪轉(zhuǎn)動24轉(zhuǎn)，燃氣對活塞做功1440次，活塞完成1440個沖程突破難點優(yōu)生2分鐘0.7作業(yè)三：家用燃氣熱水器（如圖1所示）是一種方便、快捷且不受天氣影響的洗浴設(shè)備．下表為某品牌家用燃氣熱水器的主要技術(shù)數(shù)據(jù)．已知天然氣的熱值為8×107J/m3。

（1）為了安全使用此熱水器，機體上印有一些警告，其中一條是這樣說的：“氣溫低于0℃時，用后請打開放水塞，放盡機內(nèi)存水，再擰緊…”．請解釋為什么要這樣做？（2）試求該型號家用燃氣熱水器正常工作時的燒水效率．（相關(guān)參數(shù)見銘牌）（3）若在額定產(chǎn)熱水能力下進行淋浴，一次淋浴總計加熱時間為20min，則此次淋浴至少需消耗多少m3天然氣？（4）為防止燃氣熱水器在無水或水壓過低時“干燒”，技術(shù)人員設(shè)計了很多種“水氣聯(lián)動”裝置，實現(xiàn)通常所說的“水到氣到”．圖2就是其中一種“水氣聯(lián)動”