第十六章 热和能
第四节 热机（本节2课时）
一.教材自阅（课外）
二. 一.教学目标：
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。利用挂图或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和
工作原理。
2.从能量转化的角度认识燃料的热值。通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功
3.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。了解内能的利用在人类发展史上的重
要意义。
三.重点难点：
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理及能量的转换
2.能从能量转化的角度认识燃料的热值
四.教学内容（牢记）：
1.内燃机的工作原理：汽油或柴油在气缸内燃烧，生成高温高压燃气，燃气再推动活塞
做功。
2.内燃机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。做功冲程又叫燃烧
－膨胀做功冲程。在内燃机中，一个工作循环飞轮转两圈，活塞四个冲程。
即1:2:4冲程：在活塞的往复运动中，它从气缸的一端运动到另一端就叫做一个冲程。
3.内燃机的工作过程：在吸气冲程中，活塞向下移动，同时进气...点击查看全部>> 门打开，吸进汽油和空
气组成的燃气；在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料的混合
物被压缩，压强增大温度升高；在做功冲程中，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧
，产生高温高压燃气，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；
在排气冲程中，进气门仍关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
4.汽油机和柴油机的不同：⑴吸气冲程中，吸进的工作物质不同，汽油机吸 进的是汽油
和空气的混合物，而柴油机吸进的是空气。⑵有结构上汽油机气缸顶是火花塞，而柴油
机是喷油嘴。⑶在工作方式上，汽油机 采用用火花塞的点燃式工作方式，柴油机采用
压燃式工作方式。
5.燃料的燃烧值：1千克的某种燃烧完全燃烧放出的热量，叫这种燃料的值。热值反映
的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能
的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的
形态、质量、体积等均无关。
6.燃料热量的计算公式：Q＝mq（q为热值）
7.炉子的效率：炉子的有效利用热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。
8.火箭的工作原理：燃料和氧化剂在燃烧室中燃烧，生成高温高压燃气，并通过喷管向
后高度喷出，对火箭产生推力而发射出去。
9.火箭的应用：用于发射探测器、航天器和人造卫星。
10.热机的效率:用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比.提高热机
效率的途径：使燃料充分燃烧,尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小
摩擦.
11.太阳光垂直照射到地面,在每平方米的面积上,平均每分钟能得到8.4×104焦耳的热量
,如果我们能利用太阳光热的10%,那么在面积为50米2的屋顶上可以利用的太阳热的功
率为______KW.
分析与解答:本题为效率与功率的综合题.可分步求解如下:
1.在屋顶上每分钟能得到的热量
Q总=n Q0=50×8.4×104焦耳=4.2×106焦耳
2.其中我们能利用的热量
Q有用=ηQ总=0.1×4.2×106焦耳=4.2×105焦耳
3.在屋顶上可以利用的太阳热的功率
P= Q有用/t=(4.2×105焦耳)/60秒=7×103瓦特=7千瓦
小结:本题上述解法,思路是”已知→所求”,这种方法叫做”综合法”;也可以反过来,”所求
→已知”.这种方法叫做”分析法”.本题若用”分析法”求解,则为
P= Q有用/t=(ηQ总) /t=(ηn Q0) /t
=(0.1×50×8.4×104焦耳)/60秒
= 7×103瓦特
=7KW
五.基础练习（巩固）：
 
1.热机的种类很多，最常见的是_______，它包括_________和________；其他还有___
______、__________、__________。
2.内燃机在工作时，燃料在__________里面燃烧时生成__________的燃气，用来推动活
塞__________，__________能转化为__________。
3.活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的__________运动到__________的过程叫做_____
_____冲程，多数汽油机是由__________、__________、__________、__________四个
冲程不断__________来保证连续工作的。
4．燃料燃烧是一种__________反应，燃料燃烧时，燃料的__________能转化为______
____，
也就是通常说的放出__________；热值是指__________________，它的单位是______
__。
5.有一瓶煤油的热值是4.6×107J／kg，它的物理意义是____________________；若将它 倒掉一半，余下煤油的热值是__________。
6.热机的效率是指__________，一般情况下，柴油机的效率比汽油机的要__________。 7.下列提高热机效率的方法中，不可行的是（ ）
A．减少各种热损失 B．加润滑油减少机器各部件之间的摩擦
C．充分利用废气的能量，如建热电站 D．采取少消耗总能量的办法
8.在内燃机中，实现了内能向机械能转化的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
9.关于燃料的热值正确的是（ ）
A．燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B．燃料的热值与燃料的种类有关
C．燃料的热值与燃料的多少有关 D．燃料的热值与上面三个因素都有关
10.下面说法不正确的是（ ）
A．燃料燃烧时，将化学能转化为内能
B．人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的
C．l kg的某种燃料燃烧时放出的燃料叫做这种燃料的热值
D．提高燃料的利用率是节约能源的重要措施
11.煤油的热值是4.6×107J／kg，完全燃烧100g的煤油，放出多少热量？如果这些热量
全部被20℃的10kg水吸收，可以把水温升高多少度？
12.已知煤气的热值是4.0×107J／kg，密度是0.6kg／m3，问15m3的煤气完全燃烧所放出
的热量是多少？
六.中考练习（提高）：
1.四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是 （ ）
A 吸气冲程 B 压缩冲程 C 做功冲程 D 排气冲程
2.如图7所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（
）

3.用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气．已知水的比热容是4.2×1
03J/(kg•℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为
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