热机效率教学设计

热机效率教学设计（精选11篇）

热机效率教学设计 篇1

14、2热机的效率

一、教学目标

1、从能量转化的角度认识燃料的热值，并能进行相关的计算。

2、通过能量的转化与转移，认识效率，能计算热机的效率。

二、教学重点

1、认识热值，利用热值计算物质燃烧放出的热量。

2、认识热机的效率，能计算热机的效率。

三、教学方法

学生自学加教师讲解 教学过程

1、人类获取内能的最为有效的方法是燃烧燃料，燃烧燃料的过程实质是一种化学变化，在此过程中将燃料的化学能转化为内能。

2、学生阅读课本P22-P25文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号。

3、完成下列自测题

（1）某种燃料完全燃烧所放出的____与____之比，叫做这种燃料的_____。（2）热值的单位由____与____的单位组成，在国际单位制中，热量的单位是____，质量的单位是____，所以热值的单位是________，符号是______。

（3）酒精的热值是___________，它的物理意义是：___kg酒精__________所放出来的热量是________J。

4、学生说一说：在我们的家庭中，会使用哪些燃料？并同时提问：根据我们的生活经验想一想：同样烧开一壶水，使用不同的燃料，所消耗的燃料的质量是一样多吗？ 这说明，相同质量的不同的燃料，完全燃烧后放出的热量是不同的。在物理学中，我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。

某种燃料完全燃烧所放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。

5、阅读P23页第二段的内容，归纳一下利用燃料的热值和质量，来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。（用Q放表示放出的热，q代表燃料的热值，m代表燃料的质量）

Q放=qm 如果是气体燃料，公式又是什么样的？

Q放=qV

6、学生讨论：在实际的燃烧过程中，燃料能否充分燃烧？如果不能则燃料的热值是否会发生变化？

热值只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧，燃料的质量、体积均无关系。

7、分析计算公式中各物理量的单位： 在计算燃料燃烧放出的热量时，热值与质量的单位必须是国际单位，计算的结果才是J，同理，在计算气体燃料燃烧放出的热量的时候，热值的单位应为J/m3,体积的单位应为m3，计算的结果才是J。

利用推导式m=Q放/q、q=Q放/m、V=Q放/q、q=Q放/V可以求出对应的燃料的质量、体积、热值。学生练习：（1）关于燃料的热值，以下说法中正确的是（）A、燃料的热值与燃料的燃烧情况无关

B.容易燃烧的燃料，热值一定大

C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

(2)一桶煤油用掉了一半，则剩下的煤油（）A、密度和热值不变，比热容减为原来的一半

B.、比热容和密度不变，热值减为原来的一半 C.、热值和比热容不变，密度减为原来的一半

D.、密度、热值和比热容都不变

8、热机的效率

学生阅读课本P23-P24文字内容与插图，基本概念、定义，用红笔作上记号并完成自测题

（1）对于热机而言，用来做有用功的那一部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫_________。

（2）蒸汽机的效率只有_______，汽油机的效率可以达到________，柴油机的效率可以达到________。

（3）设法利用___________，是提高燃料利用率的重要措施。

问题

1、我们在用煤气烧水的时候，煤气能否充分燃烧，煤气燃烧放出的热能否都被水吸收？

阅读课本P24页“想想议议”，回答相关问题。同时指出在八年级，我们学习了机械效率，那么我们能不能用类似的方法来计算出内燃机的效率呢？在内燃机的效率问题中，什么是相当于有用功？什么相当于总功？推导出相关公式。η＝W有用/Q放

在计算热机效率的时候，一般先利用公式Q放=qm或Q放=qV计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放（这相当于机械效率中的总功），再利用W有用/Q放=η 计算出热机的效率，或用公式Q吸/Q放=η算出炉子烧水的 效率。

9、学生作业

（1）完成课本P26页第3、4题。

（2）据估计，全国一年可产生城市生活垃圾约5.6×108t，焚烧生活垃圾释放的热量为我所用，是综合利用垃圾的一种方法。若燃烧1t生活垃圾可以放出1.176×1010J的热量，[C水=4.2×103J／（kg·℃），q焦碳=3.0×107J／kg] 问：（1）1.176×1010J的热量相当于完全燃烧多少焦碳产生的热量?（2）1.176×1010J的热量可以将多少kg的水由20℃加热到沸腾?

热机效率教学设计 篇2

1. 火电厂热机的工作原理

所谓热机, 简而言之, 就是能够利用内能来做功的机器, 通过将内能转化为机械能, 进而做功运行。热机大多内置在设备里面, 是锅炉厂、火电厂内诸多设备正常运行所必备的零件。热机的工作原理较为简单, 即通过燃烧燃料, 进而生成高压、高温的水蒸气或者是燃气, 从而推动活塞及叶轮开始做功。衡量一个热机的运转效率, 主要是看运行中做有用功的部分能量与燃料完全燃烧所释放出的所有能量之间的比值。火电厂电站热机的工作原理正是在此基础上延伸出来的。热电站热机的工作过程简单可氛围五个过程, 包括进气、压缩、燃烧、膨胀以及排气这几个过程组成。在整个热机做功的过程中, 除了膨胀是对外做功之外, 其他四个过程都是对内过程。因而, 其他四个过程共同构成了热机做功过程的必要过程, 也是热机效率得以实现的根本。

另一方面, 如果从行程数角度来看, 按照实现一个工作循环的行程数, 来探讨火电厂电站热机的运行原理, 也可以将其工作循环的过程分为四冲程和二冲程两类。了解和掌握这项知识, 是火电厂电站热机优化的关键步骤。那么, 本文所要探讨的关于火电厂电站热机设计优化具体的优化思路该从何入手呢?作者认为可以遵循以下三个步骤。首先, 要深入了解火电厂电站热机的工作性能。通常, 火电厂电站热机的工作性能主要有三, 包括内燃机性能、经济性能以及动力性能。这三种性能相互依存, 相互促进。其中内燃机性能指的是内燃机运行的数据, 其包含了动力性能和经济性能。

2 火电厂电站热机设计存在的问题

火电厂电站热机设计是一项复杂的工艺, 在实际设计过程中, 受多方面因素的影响, 很容易造成设计过程中出现问题。特别是受设计人员专业水平有限以及操作人员操作不规范、不合理等原因影响, 极易使火电厂电站热机在实际运转过程中出现诸多问题, 如火电厂的经济效益得不到有效提升, 进而影响着整个电厂的总体效益和发展。总的来说, 当前的火电厂电站热机运行情况尚可, 但其中仍然存在一些较为突出的问题, 其中最显而易见, 也是影响电厂经营效益的一个最重要问题就是火电厂电站热机使用效率低下的问题。这一问题普遍存在于我国大部分的火力发电厂中, 由于热能转化电能不足, 致使生产过程中浪费了大量的火力资源, 并且造成了巨大的污染。针对这一问题, 作者曾展开深入的研究和探索, 在研究和探索中发现, 这一问题的主要成因有两个方面:一方面是由于火电厂热电站热机组的热力参数和利用率较低, 另一方面则是火电厂为降低工程造价而采取的简化系统工艺所致。在这两个因素综合影响下, 使得火电厂电站热机整体利用率一直得不到有效提升, 使得火电厂电站热机的节能效果不佳。从这些问题的表面进行深入探究发现, 其都与电站热机设计时设备选型不当以及工艺系统选用不周等大有关系。因此, 有必要针对火电厂电站热机系统进行优化设计, 以此来有效提升热机的利用率和使用效率。

3 火电厂电站热机设计的优化研究

前文对当前火电厂电站热机设计现状、存在的问题及其成因作了深入的分析, 那么在具体的设计过程中, 该如何操作, 才能实现火电厂电站热机设计的优化目的呢?以下, 作者将结合实际, 从优化设计的思路及方法、汽轮发动机的优化以及节能等三个方面作具体的阐述与探究。

3.1 思路及方法

当前, 在我国现阶段的工程设计中, 三维设计是最常采用的设计方法, 也是现阶段工程设计的最高水平。一定程度上, 三维设计手段的出现, 极大程度的丰富了工程设计的内容, 是对传统设计手段和方法的一种有效延伸和拓展。总的来说, 三维设计是基于现代计算机三维软件的发展基础上而发展起来的, 其主要的设计原理, 是依据设计者从本地提供的各项数据参数, 输入到计算机三维设计软件当中来进行的三维建模。因三维设计的直观性、可达性等, 使得当前在火电厂电站热机设计中, 运用三维设计的现象也较为常见。但现代社会日新月异, 在其瞬息万变的发展过程中, 火电厂电站热机的设计要求也随之发生变化。

3.2 汽轮发电机

对汽轮发电机进行优化是优化火电厂电站热机中最主要的环节。设计人员在对汽轮发电机进行优化设计时, 要非常注意以下三方面问题:一是要保障汽轮发电机轴承中心线设定的准确性, 通过严格要求, 结合实际, 制定出精确的汽轮发电机的连接尺寸, 保障汽轮发电机的设计质量;二是要在汽轮发电机的基座上预留能够进行二次浇灌处理的厚度, 便于二次浇灌层的形成。三是在优化汽轮发电机的过程中, 要合理制定汽轮发电机岛柱之间的距离, 做到兼顾保障凝汽器的排气接管和出水口管柱、梁之间不会出现相互摩擦情况、凝汽器的抽空气口突出部位与凝汽器两边的柱体不会发生摩擦情况以及发电机空冷器的安装位置符合要求, 合理布置等情况。

3.3 做好节能措施

此外, 针对火电厂电站发展的现实情况, 还需要运用一些具有改善性的节能措施来保障火电厂电站热机的经济性能。现阶段我国的大多数火电厂电站热机在实际使用过程中, 运行效率都普遍偏低, 这使得火电厂资源的消耗巨大, 不利于火电厂的经营。而采取节能措施, 进行热电联产, 不仅能够实现对资源的节约, 而且还能促进环境友好型城市的建设。为此, 火电厂电站热机设计的相关人员, 要不断改良设计工艺, 将节能理念充分融入到热机设计中去, 尝试热电联产, 以此来提升火力资源的利用率, 确保火电厂电站热机设计成功优化。

4. 结论

综上所述可以得知, 要想对火电厂电站热机进行优化, 不仅要先明晰当前火电厂电站热机的设计现状、存在的问题以及具体成因, 而且还要建构出具体的优化思路和方法, 再通过优化汽轮发电机以及做好节能措施等, 来提升火电厂电站热机设计的整体水平, 促进热机设计逐渐实现模块化和简单化, 从而有效提升火电厂电站热机的设计质量。

参考文献

[1]刘润朱火力发电厂降低能耗的主要途径叨.电力设备, 2012 (5) :126.

[2]林万超.火电厂热系统节能理论『I呷.西安交通大学出版社, 2011.

[3]李新家.中小型热电站热机专业设计的关键环节阴.中国科技信息, 2009 (24) :24.

热机的效率 篇3

教材中有内燃机和火电站的能流图，学生观察内燃机能流图，思考哪些是做有用功的能量，哪些是散失的能量，对于火电站也可以思考哪些是用来做有用功的能量，哪些是损失的能量。

方法2、教师在介绍完热机的效率的基础上，让学生根据课本上的内燃机和火电站的能流图来画出饼图，从饼图中分析出哪些是用来做有用功的能量，哪些是损失的能量。

学生可以自行收集信息，说明一些机械的效率，并从中分析出内燃机的发展趋势，这种方法适用于教师要有宽广的知识面，并善于控制课堂。

二.热机效率的应用

教师提供资料，学生自主学习，学生分析和探究的参考问题有：如何提高热机的效率;热电站是怎样提高燃料的利用率的。

探究活动

实验探究：汽油机的效率

【课题】调查汽油机的效率

【组织形式】学生活动小组

【活动流程】提出问题;猜想与假设;制订计划与设计实验;进行实验与收集证据;分析与论证;评估;交流与合作.

【参考方案】调查汽油机的效率，并就其不合理的地方尽量提供建议.

【备注】1、写出探究过程报告.

热机教学反思 篇4

时间：2014年9月4号

成功之处：

1.从本课教学目标出发，开课时，设计了一个实验“用酒精灯给密闭在试管中的水加热”，问学生会看到什么现象，分析活塞飞出过程中的能量转化情况，内能转化成机械能；再问学生“水的内能从哪获得？”，酒精的燃烧将化学能转化为内能，通过热传递的方式传递给水。通过对这个实验的分析，向学生介绍了利用内能的两种方法。2.从能量的转化角度引入新的知识，热机，通过课件展示一些用热机获得动力的交通工具，汽车、飞机、轮船、坦克、摩托车„„使学生明白热机这一知识在生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用，从而引起他们的求知情趣。

3.先介绍了汽油机的结构，通过flash的动态演示了汽油机的工作过程，清晰、明了。详细分析了汽油机的四个冲程，每个冲程都由学生自己找出工作特点，有利于学生进行图的识别。指出汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作。不足之处

1、没有弄清书上图中气门下方的弹簧下的的很小的一个位置是什么，回来问爱人才知道那个叫凸轮轴，其设计的目的在于保证汽缸在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。感叹学生好问促进了教师的成长。

2、本节课中学生对曲轴的活动认识的不好，在最后一个班中发现用手做道具起到意想不到的效果。学生说老师再给我们说说曲轴的工作吧，把书放到学生桌上比划讲解起来，我把左手掌举起来，这是曲轴在吸气冲程的位置，活塞向下运动，连杆带动曲轴转动，到最下端时，曲轴运动到这个位置，我把右手掌举起，可以看出曲轴转了180度，既半周，这样一亮相，学生很好的认识一个工作循环，曲轴转了2周。

3、在课后一个很爱思考问题的学生问我：老师不对呀，怎么了，燃气在内部燃烧应该爆炸呀？我说事实上它没爆，而且还很好。这为什么？它的气缸耐压能力强。学生似懂非懂，后来我说我们俩回家都上网查查它的耐压能力是多大？又一次成长的机会。

教学灵感

不少学生对物理这门学科感兴趣，觉得很好玩，但要他们用所学的知识去解释日常生活中的现象，他们便会感到不知所措，这是因为理论与实践脱节的缘故。因此，教师应重视培养学生学用结合的能力，把物理学活学透。

在分析汽油机和柴油机的转速问题时，多让学生回忆自家机器的运转情况，并展开积极的讨论，了解转速和冲程的关系。教学困惑

本堂课实验不多，不能体现物理课作为一门实验性课程的课程特色。

改进措施和今后努力方向

本节的教学内容属于应用性的知识，与生产、生活有密切的关系。热机本质上是将化学能转换为内能，再由内能转化为机械能的能量转化器。就其相关知识的外延而言，热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系，可拓展的范围相当广泛，在教学中改进的措施是：

1.多联系实际，多给学生展示热机的有关模型 2.多做实验，体验实验的魅力 3.多加练习题，巩固所学知识

努力方向：在今后的教学中，努力增加课堂容量，提高教学效果，以适应中考的需要。

第十四章第一节热机

教学反思

姓名：韩

喜

安

热机效率教学设计 篇5

随着柴油机的不断强化,单位排量的功率和最大爆发压力的不断增加,活塞承受的热负荷和机械负荷也随之不断提高。越来越高的热、机械载荷导致活塞的工作条件愈加严酷、活塞销座开裂、活塞环槽早期磨损、活塞顶面环岸开裂以及燃烧室喉口边缘热裂等失效更加显著。因此在对活塞结构的设计不仅要考虑到热载荷的作用,更要考虑到热载荷和机械载荷的综合影响[1]。

钢顶铝裙组合活塞可以有效解决铝合金整体活塞强度较低而无法承受过大的热机载荷的问题,在低速、高负荷柴油机中广泛使用。本文利用Pro/E建立活塞组件的三维实体模型,在有限元前处理软件ANSA中进行装配和网格划分,导入ANSYS中对活塞在预紧工况,热负荷和热机耦合工况进行强度分析,找到活塞在结构上的薄弱环节,为活塞的优化设计提供了理论依据。

1 活塞的有限元模型的建立

本文的计算模型是钢顶铝裙组合式活塞,钢顶和铝裙用螺栓和螺母连接,考虑到活塞结构、载荷和边界条件的对称性,可以取活塞的1/2模型来进行分析[2]。由于模型比较复杂,将活塞组件中的活塞顶部、裙部以及连杆用4节点四面体单元进行离散化处理较为方便,对连接螺栓、螺母、活塞销、销孔衬套和连杆衬套用6节点五面体单元和8节点六面体单元进行离散化处理。在组件接触部位进行网格局部加密,活塞组件其他非接触面进行自适应网格生成。活塞有限元模型包含165815个四面体单元,3824个楔形五面体单元和6400个六面体单元,总节点数为49235,得到的活塞组件有限元模型如图1所示。以活塞中心线为y轴,x轴和z轴分别垂直和平行于活塞销。

2 活塞温度场的计算

2.1 活塞的热边界条件的确定

合理地给出热边界条件是对活塞进行温度场计算的关键,确定活塞的换热条件主要是确定活塞的各部位边界与高温燃气、冷却水套、冷却油、曲轴箱油雾和空气之间的换热系数以及相应介质的温度,在确定这些边界条件时,应考虑多种因素并通过经验公式计算换热系数,并对比计算结果和实测结果来不断修正边界条件,使计算结果更好地符合实测结果,以确保计算的准确性和精度[3,4]。

在柴油机某工况下活塞不同区域与相应介质之间的换热系数以及介质的温度如表1所示,组合活塞组件的材料物理特性参数如表2所示。

2.2 活塞温度场计算

热载荷所产生的热变形与应力是导致活塞破坏的主要因素,正确分析活塞的非轴对称热变形,可以为合理设计与加工活塞外轮廓提供依据,并改善受热工况下活塞与汽缸壁之间的配合状况。而要正确分析热变形与应力,首先要正确计算活塞中的温度场[5]。活塞的温度场计算结果如图2所示。

可以看出整个活塞温度场分布很不均匀,其最高温度喉口边缘,为404℃,随着半径的增大,温度逐渐降低。且最高温度在燃烧室喉口边缘这是半分开式燃烧室的特点,因为该处燃气流速很高,且喉口棱边热阻较大,又受挤流作用的影响。喉口棱边角度越小,温度也就越高。

评价活塞耐久可靠性的第1道环槽温度和顶部冷却表面温度均没有超过200℃,因而不会出现机油积碳结焦现象,能保证活塞环的正常工作和活塞顶部的正常传热。活塞第1道环槽上沿接近200℃,如果柴油机进一步强化,该组合活塞的结构和冷却油腔需进一步设计来减小此处的热流密度。

3 活塞的热机耦合强度分析

3.1 活塞应力计算模型的建立

1)位移边界条件。进行活塞刚强度计算时,对活塞销与连杆小头接触区域施加全位移约束,计算时为了消除活塞模型的整体刚体位移,根据实际工作状况,在活塞有限元模型的对称面施加对称约束位移边界条件。

2)载荷边界条件。本文主要研究组合活塞在热负荷、机械负荷(燃气压力、惯性力)作用下的应力和应变,没有考虑侧压力对组合活塞的影响。燃烧压力分别作用在活塞顶、火力岸和活塞环槽处,其中活塞顶面和火力岸直接与燃气接触,施加的燃气压力为最大爆发压力Pmax,在活塞的第一环槽内侧的压力为0.75Pmax,第一环与第二环之间环岸的压力为0.25Pmax,第二环岸内的压力也为0.25Pmax,同时活塞运行到上下止点时,最大加速度为5025m/s2,可作为惯性载荷施加到活塞上[1]。

3)接触条件。活塞与活塞销座之间设为有限滑移接触对,来模拟销座和活塞销之间的传力情况。

4)预定义温度场。在计算热机耦合应力时,把活塞温度场计算结果作为一个预定义温度场载荷施加到活塞应力场计算模型中,进行热弹性热机耦合应力计算。

3.2 活塞组预紧工况

活塞的顶部及裙部由连接螺栓和螺母进行连接,使之成为一个整体,因此需要在连接螺栓上施加相应的预紧力,并需保证在预紧工况下活塞组各部件均符合强度要求。预紧工况下各活塞组件的应力分布如图3所示。

通过图3可以发现,预紧工况下连接螺栓的应力最大处发生在螺栓头部和螺栓杆身的过渡处,应力值为494.707MPa,活塞顶部的最大应力发生在螺栓孔边缘,应力值为491.558MPa,活塞裙部的最大应力发生在与螺母的接触面处,应力值为92.432MPa。通过分析可知活塞各组件的材料强度在预紧工况下均符合要求。

3.3 活塞热机耦合应力计算结果

图4和图5分别给出了在最大爆发压力和最大加速度载荷工况下,活塞在热机耦合作用下的等效应力场分布云图和位移场分布云图。

从图4可以看出,热机耦合工况下,活塞顶面最大拉应力出现在与活塞销平行的靠近燃烧室的边缘位置,应力值为564.692MPa,活塞体最大应力出现在活塞销座承压区域,应力值为179.132MPa。

计算结果显示活塞顶部、火力岸以及第一、二道气环附近各部位的等效应力不超过130MPa,因为这些区域没有很大的几何突变,所以机械应力比较低,主要是高温燃气造成这些部位温度高,热应力占主要地位。沉孔圆角,内冷油腔紧挨螺栓孔的圆角、头部底面螺栓孔处,这三个部位因为有几何突变而且都在螺栓孔周围,所以机械应力和热应力都很高,导致热机耦合下的综合应力也很高。

从图5可以看出活塞的最大变形出现在顶部边缘角点处,其值为0.3269mm,形变值沿轴向逐渐减小。这是因为热载荷在头部引起的膨胀变形的缘故,此变形影响活塞与缸套之间的配合间隙,在设计活塞时,此处变形要重点考虑,以防止出现“拉缸”和“抱缸”现象。

顶部耦合变形主要受热载荷的影响,这主要原因是:在热载荷作用下,活塞顶部自由膨胀,且变形主要是沿半径方向向外;而在机械载荷作用下,活塞火力岸处受到压力和燃烧室受到的压力大小相等方向相反,且活塞环槽仍作用部分同火力岸方向相同的压力,这样,作用在活塞顶面的压力是最显著的作用力,它使活塞头部有向下的位移。因此,活塞在机械载荷和热载荷共同作用下,其位移会有一些相互抵消而减小。

4 结论和建议

1)迄今为止,如何确定活塞传热边界条件仍然是一个值得研究的课题。确定边界条件的误差在计算本身的误差可以省略的情况下,可由计算结果和实测值的比较来评价[6]。

2)热机耦合计算结果显示,整个活塞的最大应力和应变分别出现在靠近燃烧室的边缘位置和活塞顶部边缘角点处,在活塞的设计和优化过程中,这些区域的设计需要特别关注,并且本文的计算结果验证了使用组合活塞,并在活塞顶的设计中采用高强度合金钢是在低速柴油机中解决热负荷过大等问题的一种有效的方法。

3)针对上述应力和应变较大的部位,可以采取相关的措施加以优化,如在活塞顶部添加隔热涂层,从而降低活塞顶部的温度和热应力;在活塞销座部分有较大的压应力和拉应力,应对局部结构进行加强或改进设计(如销座孔上方设计为斜面),以防止在热疲劳和循环载荷作用下发生破坏。

参考文献

[1]吴波,李慧,王旭兰,王红丽.高强化柴油机活塞的热机耦合强度分析[J].机械制造,2012,50(574):50-52

[2]郑百林,潘琼瑶,王锋,吴泓.柴油机活塞热机耦合三维有限元分析[J].同济大学学报(自然科学版),2006,34(11):1534-1538

[3]陈瑞松,林发森,张芮.内燃机的传热与热负荷[M].北京:国防工业出版社,1985.

[4]Woschni G,Fieger J.Determination of Local Heat TransferCoefficients at the Piston of a High Speed Diesel Engine by E-valuation of Measured Temperature Distribution.SAE Paper790834,1978.

[5]薛明德,丁宏伟,王利华.柴油机活塞的温度场、热变形与应力三维有限元分析[J].兵工学报,2001,22(1):11-14.

热机效率教学设计 篇6

【教学目标】 知识与技能

1、知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种。

2、了解汽油机、柴油机的构造。能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。

3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义． 过程与方法

1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功．

2、利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理．

3、通过阅读“科学世界”了解现代汽车的一些常识． 情感态度与价值观

通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力． 【教学重难点】

重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．

难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率。【导学过程】

【创设情景，引入新课】

演示实验：从老师的实验得到什么启示，猜想可能是由于水烧开后，产生大量高温的水蒸气在试管内膨胀对，从而将塞子冲起，实现了内能向机械能的转化。从而导入新课？ 【自主预习案】

1、热机是将 能转化为 能的机械。

2、热机的种类有、、、等。其中 是最常见的热机。

3、燃料在 燃烧的热机叫内燃机。

4、内燃机的种类有 机和 机。

5、理解两个名词概念。

（1）什么叫一个冲程；（2）什么叫一个工作循环。

6、内燃机是由、、、四个冲程组成的。2）、通过汽油机模型，结合自学，小组相互协作探讨认识汽油机 ①构造

进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。（知道名称的同时，要能了解各部分的功能）

冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程 ②工作原理。

观看汽油机的模型，结合书本了解它的工作原理。

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞向 运动，门打开，门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，的混合物被吸入气缸。这是第一个 冲程，叫 冲程。活塞运动到汽缸最下端，就开始转为向 运动。这时 门和 门都关闭，被强行压缩，温度升高，压强增大。这是第二个冲程，叫 冲程。该冲程结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在该结束的瞬间，火花塞产生，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，高温高压的气体推动活塞由上向 运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程，叫。该冲程结束，活塞继续 向 运动，1 关闭，打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程，叫。此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。【课堂探究案】

活动1：实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。

（1）看到什么现象？（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？

（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？ 活动2：.汽油机原理

（1）汽油机是利用 作燃料来工作的。

（2）工作过程：工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有______个冲程。包括：______、________、_______、________四个冲程

第一冲程：吸气冲程中吸入的是什么？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？进气门和排气门的打开和关闭情况？

第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是什么能向什么能转化？

压缩冲程末产生什么结果？

汽油机是利用什么方式点火的？ 第三冲程：做功冲程为什么能做功？是什么能向什么能转化？

第四冲程：排气冲程有什么作用？

小结：一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复 次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。【当堂训练案】

①汽油机的一个工作循环是排气,吸气,压缩,_______这四个冲程组成的,其中能将机械能转化为内能的冲程是_________冲程。

②汽油机吸入气缸的物质是:()A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油

③克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能增加，这时是将_________能转化为_________能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将_________能转化为_________能。

④判断下列属于排气冲程的是（）

二、选择题 1.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（） A.吸气冲程 B.压缩冲程

C.做功冲程 D.排气冲程

初三物理热机教案 篇7

1、复习提问：请举例说明机械能可以转化为内能。

学生举例：打气时气筒会发热

用锯子锯木料时锯条会发热

2、刚才的事例都说明机械能可以转化为内能，那么反过来想内能会转化为机械能吗?

(二)进行新课

一、探究内能转化为机械能

1、演示实验：水蒸气冲开橡皮塞

现象：在水沸腾一段时间后，橡皮塞被水蒸气冲开。

思考：这个实验现象说明了什么?

引导回答：说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。

师述：刚才用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能会转化为机

械能的效率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能?

2、介绍书中的实验：酒精燃气冲开盖子

学生看书中的内容，了解这个实验的做法及实验现象。

理解：这个实验说明了酒精燃气的内能快速转化为盖子的机械能。

理解：这个实验说明了把燃料移到容器的内部去燃烧，可以获得更大的机械能。

二、热机

1、热机的原理：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器。

2、热机是热力发动机的简称。

3、阅读：“生活、物理、社会”，了解热机的发展史

蒸汽机――内燃机――喷气发动机――火箭发动机

三、汽油机的工作过程。

1、今天我们来学习热机中的内燃机的代表：汽油机。

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。汽油机是最常见的内燃机，以汽油为燃料，

2、构造(观看活动挂图，边指示边讲解)。

进气门，排气门，火花塞，汽缸，活塞，连杆，曲轴。

(介绍名称的同时，介绍各部分的功能)。

3、冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

4、工作原理。(结合活动挂图的演示)

(讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况)

内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程，吸气冲程。

活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。此时是机械能转化为内能。这是第二个冲程，压缩冲程。

压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火

花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程，做功冲程。

做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程，排气冲程。

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

5、重点强调能的转化。

在压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气，机械能转化为内能。

在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。

其余三个冲程靠消耗飞轮的惯性来完成。

6、热机的启动

热机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。

7、热机的应用

热机安规A试卷 篇8

热力和机械部分

一、填空题

1、凡____________的人员，必须经过____合格。新参加工作的人员或调动到新的工作岗位的人员，在开始工作前必须_______________，并经过_____合格。对外厂来支援的工人、临时工，在开始工作前必须向其介绍现场_______________和________________.2、各级领导人员都不准发出违反______________的命令。工作人员接到违反本规程的命令，应___________.任何工作人员除自己严格__________外，还应督促周围的人员遵守本规程如发现有违反本规程并足以危及人身和设备安全者应________.3、女工作人员禁止穿裙子、穿高跟鞋，辫子、长发__________工作帽内。做接触高温物体的工作时，应________和穿专用的__________.4、发现有人触电，应立即_________，使触电人脱离电源，并_________。如在高空工作，抢救时必须注意_________________。

5、凡在离地面____ 及以上的地点进行的工作都应视作_________。在没有脚手架或者在没有栏杆的脚手架上工作高度超过_________ 时必须使用___________。

6、无论________或_________时，跨越输煤皮带必须经过___________。

7、所有转动机械开始检修工作前，检修工作负责人应按要求________________的措施。

8、在潮湿地方进行电焊工作焊工必须_________________或__________________。

9、浓酸倾撒在室内时，应先用____中和，再用__________或先用________________后再用_______冲洗。

10、在_____________下，任何人都可对机车发出____________的信号，要求________。

二、问答题

（一）1.在热力和机械设备上工作，保证安全的组织措施和技术措施？

2.热力运行职工和检修职工应尽可能避免靠近和长时间停留在哪些地方？

3.工作人员的工作服有何要求？

三、问答题

（二）1.请谈谈自己本班组（岗位）存在哪些安全隐患。

热机维护部核算员岗位规范 篇9

1职责

1.1在主任的领导下,负责本部门的经济核算工作并接受有关科室的业务指导和监督。1.2负责本部门所有考勤汇总上报工作。1.3负责本部门工资、奖金的核算发放及保管,准确率达到１００％。1.4对部门现金、帐目的正确性、安全性负责。1.5完成领导交办的其它临时性工作。

1.6对违反财经纪律的行为进行制止并向领导汇报。2任职条件 2.1思想政治条件

坚持四项基本原则,坚持改革开放,具有一定的事业心和责任感,实事求是,忠于职守,解放思想,坚持原则。2.2文化程度与工作经历 中专及以上学历。2.3专业知识与技能 2.3.1应知

了解掌握财经、劳动工资管理制度,了解企业现代化管理、信息管理基本知识,运用计算机管理,了解企业法、发电企业财务、劳动人事、会计核算、计划管理等制度和上级有关政策,了解政治经济学、会计学、统计学等基本知识。2.3.2应会

能对本部门工资奖金的分配、使用、调整提出计划和建议,协助各专业做好工资奖金的分配发放工作,能按照上级规定及时填报各类报表,能够熟练操作计算机并运用在工作中。2.4实际工作能力

2.4.1理解力和判断力正确理解上级方针政策，对本职工作面临的问题能综合分析，在实际工作中贯彻、体现领导的要求。2.4.2组织协调力 能从大局出发,统筹兼顾。2.4.3文字、语言表达力

热机效率教学设计 篇10

一、判断题（每题1分，共20分）

1.(×)生产设备、系统异常运行，达到本企业规定的紧急停运条件时，必须立即停运。除非分管生产的副厂长、总工发出不允许停运的指令。

2.(×)在检修工作中如需将孔洞的盖板取下，必须在周围悬挂安全围带，装设明显的“当心坑洞”、“当心坠落”等安全警示标志。

3.(√)使用电动工具前应检查工具保护接地（零），连接正确，电源线绝缘良好无破损。

4.(√)一级动火工作票的有效期为24h，二级动火工作票的有效期为72h，动火工作票不能办理延期。一级动火过程中，应每隔15min测定一次现场可燃气体、易燃液体的可燃蒸气含量或粉尘浓度是否合格。

5.(√)安全带在使用前应进行检查，并应定期（每隔6个月）按批次进行静荷重试验；试验荷重为225kg，试验时间为5min，试验后检查是否有变形、破裂等情况，并做好记录。

6.(√)现场临时安装的起吊设施，必须经有关生产技术部门等验收合格后方可使用。

7.(×)复杂的起重搬运工作可以由两人指挥，8.(×)起重机正在吊物时，无关人员禁止在吊杆和吊物下停留或行走。

9.(×)移动平台工作面四周应有不低于1050mm高的护栏。

10.11.(√)从事金属焊接、切割作业人员，必须取得特种作业操作资格证书。(√)生产场所盖板（格栅）、栏杆、楼梯、平台等临时变更（拆除或移动）时，应办理安全设施异动审批手续，并应设置牢靠的安全补偿设施。

12.(√)工作票设备名称、设备编号、操作动词、人员姓名、日期和时间不准涂改，每张工作票的修改不得超过两处，否则应重新填票。

13.(√)在原煤仓等受限空间内搭设的脚手架上进行焊接等动火作业时，脚手板（跳板）禁止使用竹制等易燃材料，并合理设置逃生通道。

14.15.16.(√)凡在离坠落高度基准面2m及以上的地点进行的工作，应视作高处作业。(×)炉内升降平台上允许一人单独作业。(√)严禁在易燃易爆区域携带火种、吸烟、动用明火施工或穿带铁钉的鞋进入 现场。

17.18.(√)使用电气工具工作中，因故离开现场时，要将电源切断。(×)转动机械试运起动时，除运行操作人员外，其他人员应先远离，站在转动

机械的轴向位置。

19.20.(×)转动机械检修完，试运合格后需将转动部分的防护装置恢复。(√)触电伤员呼吸和心跳均停止时，应立即按心肺复苏法进行就地抢救。

二、单项选择题（每题2分，共20分）

1.在粉尘浓度大的场所,煤粉尘不大于（B），才可允许动火：

A.90mg/m3B.20g/m3C.20mg/m3D.80g/m3

2.在厂区内挖土、打桩等入土深度（B）以上，必须办理动土作业票，动土作业票只是作为工作票的附属票。

A.0.2mB.0.5mC.1mD.2m

3.如遇暴雨、雷电、大雪及（C）级以上的大风等恶劣天气时禁止露天进行起重工作。

A.4B.5C.6D.7

4.已结束的工作票保存期应不少于（C）。

A.1个月B.3个月C.6个月D.1年

5.安全生产，人人有责，贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，坚持（A），树立“以人为本、关爱生命”的理念。

A 不安全不工作，B 安全管理为上，C 安全生产责任制，D 管生产必须管安全。

6.电力生产必须建立健全各级人员安全生产责任制。按照（C）的原则，做到在计划、布置、检查、总结、考核生产工作的同时，计划、布置、检查、总结、考核安全工作。

A 安全第一，预防为主 B 企业负责人负责制，C 管生产必须管安全，D 安全生产五同时。

7.在不变更或不增设安全措施的情况下，若需扩大工作任务，可由工作负责人通过（A），并在工作

许可单备注栏内填入扩大的工作项目。

A 工作许可人B工作票签发人C厂领导 D 部门领导

8.受限空间内含氧量应保持在（C）。

A.19.5%以下B.19.5%以上C.19.5%～21%D.21%以上

9.新建、改建、扩建工程的（B）必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用。

A.安全设备，B.安全设施，C.消防设施，D.生产设施。

10.以下属于二级动火区域的是（D）。

A.油区B.氢气系统C.蓄电池室D.电子间

三、多项选择题（每题1分，共10分）

1.受限空间的作业要求有：（A B C D）

A.事先进行通风。

B.并测量氧气、一氧化碳、可燃气等气体含量。

C.作业时必须在外部设有监护人，随时与进入内部作业人员保持联络

D.进出人员应登记

2.在热力和机械设备上工作，保证安全的组织措施有：（A B C D）

A.工作票制度B.动火工作票制度C.操作票制度D.动土作业票制度

3.下列情况哪些严禁动火：（A B C D）

A.风力达5级以上的露天作业。

B.油车停靠的区域。

C.压力容器或管道未泄压前。

D.喷漆现场。

4.关于梯子使用方法正确的是：（A B D）。

A．梯子的支柱须能承受工作人员携带工具攀登时的总重量。

B．在梯子上工作时，梯子与地面的斜角度为60度左右。

C．工作人员须登在距梯顶不少于0.5米的梯蹬上工作。

D．靠在管道上使用的梯子，其上端须有挂钩或用绳索缚住。

5.关于一般工具使用方法正确的是：（A B D）。

A.使用工器具前应先进行检查，严禁使用不合格的工器具；

B.大锤锤把上不可有油污，不准戴手套或用单手抡大锤，工作时不准有人靠近；

C.砂轮机使用前必须检查砂轮片，应无裂纹及其它缺陷，砂轮片磨损到原直径的1/2时，必须更换。

D.使用钻床、车床等转动机械时严禁戴手套。

6.在厂区内进行以下哪些工作，需填用动土作业票：（B C D）

A.种植花草树木。

B.挖土、打桩等入土深度0.5m以上。

C.使用推土机、压路机等施工机械进行填土或平整场地的作业。

D.在有地下设施的地方进行土方工程。

7.进入生产现场，（A B）等区域除外，必须正确佩戴合格的安全帽。

A.控制室B.值班室C.保护室D.电子设备间

8.关于工作票要求以下正确的是：（B C）

A.工作票一式两份，一份由工作许可人收执，另一份由工作负责人存放在办公室妥善保管。

B.一份工作票中，工作票签发人、工作负责人、工作许可人三者不能相互兼任。

C.在同一设备系统、同一安全措施范围内有多个班组同时进行工作时，可以发给总的负责人一张工作票，但要详细填明主要工作内容。

D.工作票最多只能延期两次，如需再延期，应重新签发新的工作票。

9.工作负责人的安全职责是：（A C D）

A.正确、安全地组织工作，对工作人员给予必要指导。

B.确认工作是否必要和可能。

C.工作前对工作班成员交代工作任务及工作的危险点、安全措施和注意事项。

D.检查工作票所列安全措施、注意事项是否正确完备，会同工作许可人检查所有安全措施的执行情况。

10.在可能有可燃气体或有毒有害气体的地方进行检修工作时，应遵守如下规定：（A B

C）

A．工作人员不得少于两人，其中一人担任监护工作。

B．在管道内部或不易救护的地方工作，应使用安全带，且安全带绳子的一端紧握在监护人的手中，监护人与工作人员要随时保持联系。

C．必须戴防毒面具，并在上风位置工作。

D．发生有人中毒、窒息的紧急情况，抢救人员应立即入内迅速将伤员脱离事故现场。

四、问答题（前三题每题8分，后一题16分，共40分）

1.在热力和机械设备上工作，保证安全的技术措施有哪些？

答：停电；隔离；泄压；通风；吹扫与冲洗；检测；加锁、设置安全警示标示牌和装设遮栏。

2.工作人员进入生产现场的着装要求如何？

答：工作人员进入生产现场必须穿着材质合格的工作服，衣服和袖口必须扣好，着装不应有可能被转动的设备绞住的部分和可能卡住的部分，禁止戴围巾、穿长衣服。工作服禁止使用尼龙、化纤或棉、化纤混纺的衣料制作，以防遇火燃烧加重烧伤程度。工作人员进入生产现场禁止穿裙子、短裤、拖鞋、凉鞋、高跟鞋。辫子、长发必须盘在帽内。从事接触高温物体的工作时，应戴手套和穿专用的防护工作服。

3.哪些人员不准进行登高作业。

答：患有精神病、癫痫病、经医师鉴定患有不宜从事高处作业病症的人员，不准参加高处作业。凡发现工作人员有饮酒、精神不振时，禁止登高作业。

热机效率教学设计 篇11

教学目标： 知识与技能

①理解内能可以转化为机械能。

②知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机的构造和工作原理。过程与方法

通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示理解汽油机的工作过程，能够简单描述汽油机的四个冲程。

情感、态度与价值观

①通过观察汽油机模型和汽油机活动挂图的演示培养学生观察理解问题的能力。②通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识。教学重点：

理解内能可以转化为机械能。教学难点：

汽油机四个冲程的理解。教学准备：

试管、水、橡皮塞、酒精灯、火柴、汽油机模型、汽油机活动挂图。教学过程：

（一）复习引入

1、复习提问：请举例说明机械能可以转化为内能。

学生举例：打气时气筒会发热

用锯子锯木料时锯条会发热

2、刚才的事例都说明机械能可以转化为内能，那么反过来想内能会转化为机械能吗？

（二）进行新课

一、探究内能转化为机械能

1、演示实验：水蒸气冲开橡皮塞

现象：在水沸腾一段时间后，橡皮塞被水蒸气冲开。思考：这个实验现象说明了什么？

引导回答：说明了水蒸气的内能会转化为橡皮塞的机械能。

师述：刚才用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能会转化为机械能的效率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的机械能？

2、介绍书中的实验：酒精燃气冲开盖子

学生看书中的内容，了解这个实验的做法及实验现象。

理解：这个实验说明了酒精燃气的内能快速转化为盖子的机械能。

理解：这个实验说明了把燃料移到容器的内部去燃烧，可以获得更大的机械能。

二、热机

1、热机的原理：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器。

2、热机是热力发动机的简称。

3、阅读：“生活、物理、社会”，了解热机的发展史 蒸汽机――内燃机――喷气发动机――火箭发动机

三、汽油机的工作过程。

1、今天我们来学习热机中的内燃机的代表：汽油机。

内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机。汽油机是最常见的内燃机，以汽油为燃料，2、构造（观看活动挂图，边指示边讲解）。

进气门，排气门，火花塞，汽缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）。

3、冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。

4、工作原理。（结合活动挂图的演示）

（讲解时提醒学生注意观察活塞的运动方向、气门的开闭、连杆、曲轴的运动情况）内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程，吸气冲程。

活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。此时是机械能转化为内能。这是第二个冲程，压缩冲程。

压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通

过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程，做功冲程。

做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程，排气冲程。

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。

5、重点强调能的转化。

在压缩冲程中活塞向上运动压缩汽缸中汽油和空气的混合气，机械能转化为内能。在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的惯性来完成。

6、热机的启动

热机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。

7、热机的应用

汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。

（三）全课小结

（四）巩固练习（见小黑板）

（五）布置作业

(1)复习四冲程汽油机的工作过程。(2)同步导学P59：A卷：2、3、8，B卷：10。

2、柴油机：用柴油作燃料的内燃机。①构造（观看课件。边指示边讲解）。

进气门，排气门，喷油嘴，气缸，活塞，连杆，曲轴。（介绍名称的同时，介绍各部分的功能）。

②工作原理。

（讲解时提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况）柴油机的工作过程也以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。

开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气被吸入气缸。这是第一个冲程，吸气冲程。

进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。这是第二个冲程，压缩冲程。

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。这是第三个冲程，做功冲程。

进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。这是最后一个冲程，排气冲程。

此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。汽油机和柴油机有什么相同点，有什么不同点？ ①柴油机与汽油机的相同点： 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。②柴油机与汽油机的不同点：

1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。

火箭

课前准备

一、新课标学习要求 1.知识与技能

知道火箭是喷气式发动机的一种.了解喷气式发动机和内燃式发动机的不同.知道喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类，了解二者的异同、工作原理.2.过程与方法

利用挂图了解火箭的基本结构、部件、工作原理.通过网络多了解火箭方面的知识，开拓视野.3.情感、态度和价值观

通过本节学习认识当今科技发展的日新月异，培养科学研究的兴趣.二、整体感知

三、相关知

火箭

当今，人们在习惯上称无控火箭为火箭；称装有战斗部（爆炸装药）的军用有控火箭为导弹；称发射卫星或宇宙飞船的有控火箭为运载火箭.运载火箭技术的发展水平，直接决定着空间开发利用活动的范围和规模.第二次世界大战结束之后，德国的火箭技术、资料、装备及技术人员，被称为“战利品”由美国和苏联瓜分.并成为美、苏两国发展运载火箭、导、弹和航天事业的技术基础.苏联在科学技术、经济条件等方面都远不及美国，但因十分重视运载火箭的研制，并从政策、人力、物力、财力等方面给予特别关注，故使其运载火箭技术一直处于优势地位，创下诸多世界第一。其“联盟号”、“质子号”大型火箭的可靠性及载荷能力均较高.1988年5月，又研制成功了目前世界上最强大的火箭“能源号”.其近地载荷能力为100吨，而且还可再提高50％.虽然，今天苏联已不复存在，但其航天事业的多数机构，主要技术力量，85％的设备和设施都由俄罗斯继承，所以俄罗斯仍然是世界上参与火箭技术剧烈竞争的主要角色.1957年，在苏联成功地发射了世界上第一颗人造卫星的强烈震动下，美国政府迅速作出反应，采取了一系列有力的措施，加快了火箭研制的步伐，1958年发射人造卫星成功；60年代末，在著名火箭专家冯·布劳恩主持下，研制出巨型火箭——“土星5号”其载荷能力为50吨，为实现登月计划提供了有力的运载工具，并使美国在空间技术竞争中变被动为主动.美国研制的大推力火箭“大力神”、“宇宙神”及中型火箭“德尔它”的可靠性都较高，成功率高达96％.进入70年代后，现代火箭技术已不再为美、苏两国垄断.法国、日本、中国、英国相继研制成功自己的火箭.“欧洲空间局”于70年代末研制出大型运载火箭——“阿里安”系列，坐上了火箭技术的第三把交椅.日本从50年代始，研制适用于科学研究的小型火箭.至90年代，研制出载荷能力2吨的运载火箭H—Ⅱ号.中国的运载火箭技术起步于50年代末，现已拥有可将多种卫星送入预定轨道的“长征”运载火箭系列：长征一号（中文代号CZ-1：英文代号LM-1）.1970年4月24日，成功地发射了我国第一颗人造卫星；长征二号（CZ-2；LM-2），于1975年11月26日，首次发射返回式遥感卫星成功；1980年5月18日，一支巨大的火箭拔地而起，冉冉升空.几分钟后，它在茫茫的天际，从人们的视力范围内渐渐隐去……它飞出了大气层，半小时后，它准确落入预定地区.外界评论：中国已能发射洲际导弹；长征三号（CZ-3，LM-3）.于1984年初研制成功，它具有把1.40吨载荷送上同步轨道的能力，该能力居世界第四位.特别是它采用了代表当今世界运载火箭技术先进水平的、液氢液氧发动机.这一技术目前仅为美、俄、欧洲局、日本等少数国家所具为，标志着我国运载火箭技术已进入世界先进行列.1986年1月，美国航天飞机失事，美国、西欧的火箭发射又连遭失败，国际商用卫星排队待发.中国不失时机地研制出大吨位运载火箭长二捆（CZ-2E）.不仅载荷能力上了一个新台阶（达9.2吨），而且研制时间短（仅用了18个月）.1992年8月、12月先后发射两颗由美国休斯公司制造、澳大利亚所有的“澳星B”，使我国独立开发宇宙的能力得到进一步的提高.这一年，我国第一台用水银作推进剂的新型离子火箭发动机的试验样机，也在兰州物理研究所研制成功.这种发动机技术难度大，在国际上也还处在试验阶段.它具有体积小、控制精度高，使用时间长的特点.在大推力火箭将卫星送入空间轨道后，它作为动力、用来对卫星的精确位置和姿态进行控制.今后，在运载火箭技术的发展中亟待解决的主要问题是：

一、推力小或航速小；

二、成本高；

三、可靠性有待进一步提高.四、学法点拨

本节学习应利用好课本图片，通过观察图片认知火箭的基本构造并在此基础上理解其工作原理，利用对比的学习方法，区分空气喷气发动机和火箭喷气发动机.教材知识全解

一、喷气式发动机的工作原理、优点 1.原理

原理：它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动机身向前运动.2.优点

由于它不需要像活塞、螺旋桨那样的传递结构，从而减少了能量的损失，大大提高了机身的飞行速度.二、空气喷气发动机和火箭喷气发动机

三、液体燃料火箭的主要组成部分、工作过程及特点

现代火箭使用的燃料多为液体燃料.液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成，如图10-5-1所示.输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂，由于燃烧室的温度已升高，从而可以自行燃烧.燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使之前进.现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出大气层.多级火箭又能作为星际航行的运载工具.课后小结

一、知识梳理

1.喷气式发动机的工作原理：

3.液体燃料火箭的主要组成：①燃料箱

②氧化剂箱

③输送装置

④燃烧室

⑤尾部喷口

二、方法规律总结

本节学习应以讨论为主，课前布置预习、查询资料，上课时资源共享，充分体验科技的力量，养成爱科学的良好品质.三、思维误区

本节主要是在区分喷气式发动机和内燃机的工作原理上学生易存在模糊认识，应借助图片理解好二者的工作原理，排除障碍.课本“作业”答案 课本第26页

1.利用网络查询资料，养成良好的上网习惯，汲取网络丰富的营养，除我国长征系列火箭外，还应了解美、俄等国家的情况.2.这是一道实践性练习题，要亲自动手做一做，总结成败经验，养成动手好习惯.火箭

课前准备

一、新课标学习要求 1.知识与技能

知道火箭是喷气式发动机的一种.了解喷气式发动机和内燃式发动机的不同.知道喷气式发动机分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类，了解二者的异同、工作原理.2.过程与方法

利用挂图了解火箭的基本结构、部件、工作原理.通过网络多了解火箭方面的知识，开拓视野.3.情感、态度和价值观

通过本节学习认识当今科技发展的日新月异，培养科学研究的兴趣.二、整体感知

三、相关知

火箭

当今，人们在习惯上称无控火箭为火箭；称装有战斗部（爆炸装药）的军用有控火箭为导弹；称发射卫星或宇宙飞船的有控火箭为运载火箭.运载火箭技术的发展水平，直接决定着空间开发利用活动的范围和规模.第二次世界大战结束之后，德国的火箭技术、资料、装备及技术人员，被称为“战利品”由美国和苏联瓜分.并成为美、苏两国发展运载火箭、导、弹和航天事业的技术基础.苏联在科学技术、经济条件等方面都远不及美国，但因十分重视运载火箭的研制，并从政策、人力、物力、财力等方面给予特别关注，故使其运载火箭技术一直处于优势地位，创下诸多世界第一。其“联盟号”、“质子号”大型火箭的可靠性及载荷能力均较高.1988年5月，又研制成功了目前世界上最强大的火箭“能源号”.其近地载荷能力为100吨，而且还可再提高50％.虽然，今天苏联已不复存在，但其航天事业的多数机构，主要技术力量，85％的设备和设施都由俄罗斯继承，所以俄罗斯仍然是世界上参与火箭技术剧烈竞争的主要角色.1957年，在苏联成功地发射了世界上第一颗人造卫星的强烈震动下，美国政府迅速作出反应，采取了一系列有力的措施，加快了火箭研制的步伐，1958年发射人造卫星成功；60年代末，在著名火箭专家冯·布劳恩主持下，研制出巨型火箭——“土星5号”其载荷能力为50吨，为实现登月计划提供了有力的运载工具，并使美国在空间技术竞争中变被动为主动.美国研制的大推力火箭“大力神”、“宇宙神”及中型火箭“德尔它”的可靠性都较高，成功率高达96％.进入70年代后，现代火箭技术已不再为美、苏两国垄断.法国、日本、中国、英国相继研制成功自己的火箭.“欧洲空间局”于70年代末研制出大型运载火箭——“阿里安”系列，坐上了火箭技术的第三把交椅.日本从50年代始，研制适用于科学研究的小型火箭.至90年代，研制出载荷能力2吨的运载火箭H—Ⅱ号.中国的运载火箭技术起步于50年代末，现已拥有可将多种卫星送入预定轨道的“长征”运载火箭系列：长征一号（中文代号CZ-1：英文代号LM-1）.1970年4月24日，成功地发射了我国

第一颗人造卫星；长征二号（CZ-2；LM-2），于1975年11月26日，首次发射返回式遥感卫星成功；1980年5月18日，一支巨大的火箭拔地而起，冉冉升空.几分钟后，它在茫茫的天际，从人们的视力范围内渐渐隐去……它飞出了大气层，半小时后，它准确落入预定地区.外界评论：中国已能发射洲际导弹；长征三号（CZ-3，LM-3）.于1984年初研制成功，它具有把1.40吨载荷送上同步轨道的能力，该能力居世界第四位.特别是它采用了代表当今世界运载火箭技术先进水平的、液氢液氧发动机.这一技术目前仅为美、俄、欧洲局、日本等少数国家所具为，标志着我国运载火箭技术已进入世界先进行列.1986年1月，美国航天飞机失事，美国、西欧的火箭发射又连遭失败，国际商用卫星排队待发.中国不失时机地研制出大吨位运载火箭长二捆（CZ-2E）.不仅载荷能力上了一个新台阶（达9.2吨），而且研制时间短（仅用了18个月）.1992年8月、12月先后发射两颗由美国休斯公司制造、澳大利亚所有的“澳星B”，使我国独立开发宇宙的能力得到进一步的提高.这一年，我国第一台用水银作推进剂的新型离子火箭发动机的试验样机，也在兰州物理研究所研制成功.这种发动机技术难度大，在国际上也还处在试验阶段.它具有体积小、控制精度高，使用时间长的特点.在大推力火箭将卫星送入空间轨道后，它作为动力、用来对卫星的精确位置和姿态进行控制.今后，在运载火箭技术的发展中亟待解决的主要问题是：

一、推力小或航速小；

二、成本高；

三、可靠性有待进一步提高.四、学法点拨

本节学习应利用好课本图片，通过观察图片认知火箭的基本构造并在此基础上理解其工作原理，利用对比的学习方法，区分空气喷气发动机和火箭喷气发动机.教材知识全解

一、喷气式发动机的工作原理、优点 1.原理

原理：它的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从尾部以极高的速度喷出，同时产生很大的反作用力推动机身向前运动.2.优点

由于它不需要像活塞、螺旋桨那样的传递结构，从而减少了能量的损失，大大提高了机身的飞行速度.二、空气喷气发动机和火箭喷气发动机

三、液体燃料火箭的主要组成部分、工作过程及特点

现代火箭使用的燃料多为液体燃料.液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成，如图10-5-1所示.输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂，由于燃烧室的温度已升高，从而可以自行燃烧.燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使之前进.现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出大气层.多级火箭又能作为星际航行的运载工具.课后小结

一、知识梳理

1.喷气式发动机的工作原理：

3.液体燃料火箭的主要组成：①燃料箱

②氧化剂箱

③输送装置

④燃烧室

⑤尾部喷口

二、方法规律总结

本节学习应以讨论为主，课前布置预习、查询资料，上课时资源共享，充分体验科技的力量，养成爱科学的良好品质.三、思维误区

本节主要是在区分喷气式发动机和内燃机的工作原理上学生易存在模糊认识，应借助图片理解好二者的工作原理，排除障碍.课本“作业”答案 课本第26页

1.利用网络查询资料，养成良好的上网习惯，汲取网络丰富的营养，除我国长征系列火箭外，还应了解美、俄等国家的情况.2.这是一道实践性练习题，要亲自动手做一做，总结成败经验，养成动手好习惯.燃料的利用和环境保护

课前准备

一、新课标学习要求

1.知识与技能

了解常见的固体燃料、气体燃料、液体燃料.知道燃料的热值及其单位、物理意义.会应用热值的概念进行简单的燃烧放热的计算.知道炉子效率的含义，了解提高炉子效率的措施.了解燃料有效利用的措施.了解环境保护措施.2.过程与方法

利用对比的方法了解不同燃料热值的差异.利用分类学习法了解常见的固体、液体、气体燃料.通过学习活动，培养学生科学的学习方法.3.情感、态度与价值观

通过教师和学生双边的教学活动，以实验、讨论法，激发学生的学习兴趣.注意在活动中培养学生的交流意识、环境保护意识，养成爱科学、爱自然的良好品质.三、二、相关知识

空气中的铅污染

内燃机发明以后，很快就被用来做汽车的发动机.从此汽车川流不息地奔驰在城市、乡村，给人类带来极大的方便.但是随着汽车的激增，这也给人们和社会带来了新的危害一大气铅污染.原来，汽车运行时要烧汽油，而汽油是一种易燃易爆的燃料，为了防止它在发动机中爆炸，于是在汽油中必须加入一种防爆剂——四乙基铅.它是一种铅的有机化合物，是无色的油状液体，还有一种水果香味，也叫“铅水”.汽油在燃烧过程中，这种有毒的铅化合物混入废气里，排放到空气中，使空气中含铅量猛增.据统计全世界每年通过汽车发动机排放到空气中的铅，大约有40万吨.近十年来，人类已把430万吨铅扩散到了空气中，使大气中的含铅量比原始状态增加了一倍.现代人体中的含铅量比原始人高出100倍.铅一旦进入人体，尤其是进入脑细胞以后，会造成积累中毒，永远呆在那里，危害人的精神系统，使人智力衰退，甚至引起中毒性神经病.铅还会危害心血管、肾脏、内分泌等系统；还会干扰红血球输送氧气的功能，破坏人的造血功能，引起贫血并毒害人体的消化系统，造成腹痛、便秘、食欲不振等.三、学法点拨

课本以人们熟悉的固体、气体、液体燃料入手，引出燃料热值的概念，介绍了常见燃料的热值、炉子的效率及提高炉子效率的措施、燃料的有效利用、环境污染和保护.在环境污染和环境保护的学习上，应加大信息量，多从资料中认识环境污染的危害和环境保护的现实意义.四、教材知识全解

（一）、燃料的热值

想想议议

1.人类从什么时候起开始使用火？

2.日常生活中常用的燃料有哪些？并从固、液、气三态给它们归类.3.燃料燃烧时，能量是怎样转化的？

4.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？

分析与结论

（二）、燃料燃烧时能的转化

现代社会中，人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的内能.燃料的燃烧是一

种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能，也就是常说的释放能量.1.燃料热值的意义

燃料的种类很多，由于燃料的成份不同，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出热量不同，在物理学中就用燃料的热值来表示燃料在完全燃烧时放热本领的大小.也就是我们俗语中的：燃料顶烧不顶烧.2.定义

1kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值.由定义可知热值的单位是“J/kg”.3.热值的物理意义

表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少.如木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示：1kg的木炭完全燃烧时所放出的热量是3.4×107J.同种燃料的热值相同，不同燃料的热值不同.4.放出热量的计算

如果用m表示完全燃烧燃料的质量，用q表示该种燃料的热值，用Q放表示燃料完全燃烧时所放出的热量，则：Q放=m•q

其中：m的单位是kg,q的单位是J/kg，Q放的单位是J.注意

5.正确理解燃料的热值：

（1）理解热值的物理意义是本节的重点。对于热值的定义，我们要抓住其中的三个关键词：1kg；某种燃料；完全燃烧.“1kg”出热值是针对一定质量的燃料而言的，这一定质量是1kg.如果燃烧的不是1kg的燃料。那么，完全燃烧时放出的热量值与热值的大小便不同.“某种燃料”是说明热值与燃料的种类有关.确定的燃料才有确定的热值，不同的燃料有不同的热值，由此可见，热值反映了燃料的燃烧特性。热值大，反映1kg的这种燃料完全燃烧时放出的热量多，或者说，化学能转化成的内能多.“完全燃烧”的含义是烧完、烧尽.1kg的某种燃料，只有在完全燃烧时放出的热量才是这种燃料的热值，如果没有完全燃烧放出的热量就比热值小.（2）热值反映了所有能燃烧的物质的一种性质，反映了不同燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领的大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃烧的形态、质量、体积是否完全燃烧均没有关系.（三）、燃料的有效利用

1.影响燃料有效利用的因素

一是燃料不可能完全燃烧；二是燃料燃烧放出的热量散失很多，只有一小部分被有效利用.2.炉子的效率

炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比叫做炉子的效率.现代化大型锅炉的效率可达90％以上，一般小型锅炉的效率不足60％.3.提高燃料利用率的方法

提高燃料的利用率是节约能源的重要措施.把固体燃料磨成粉末吹进炉膛燃烧，加大送风量，可使燃料燃烧得更充分，加大受热面积，可减小烟气带走的热量，这些都是提高炉子的效率和燃料利用率的具体措施.五、补充知识：热机效率

（一）热机能量的损失

1.燃料未能完全燃烧

由于燃料的优劣，内燃机汽缸与活塞的密封程度等原因，热机不可能将燃料完全燃烧，这必将有一部分能量损失.不过，这里损失的能量很小.2.废气带走很大一部分能量

四冲程内燃机的一个工作循环中用气冲程将汽缸中的废气排放掉，但此时废气的温度仍很高，内能较大.3.一部分能量消耗在散热上

热机大部分是由金属组成，金属是热的良导体，传递了部分燃料燃烧所释放的热量，所以散热也是能量损失的一个方面.4.克服摩擦做功

活塞和曲轴在运动时要克服摩擦做功，这部分能量也要靠燃料燃烧的内能来提供.（二）热机的效率

1.定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧所释放的能量之比.2.公式：η= ×100% 注意

由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于1，汽油机的效率为20%～30%，柴油机的效率为30%～45%.柴油机的效率比汽油机的效率高，这主要是因为柴油机的构造和工作过程与汽油机有所不同，柴油机在压缩冲程中的压缩比比汽油机更大.（三）提高热机效率的主要途径

1.使燃料充分燃烧.2.尽量减少各种热损失.3.在热机的设计和制造上，采用先进的技术.4.使用时，注意保养，保证良好的润滑，合理调整运动零件之间的间隙，减小因克服摩擦阻力而额外消耗的功.六、环境污染

1.废气污染

热机燃料在燃烧过程中能放出一定量的有毒气体和粉尘，这些气体和粉尘都会污染空气，有害于人类的健康和动植物的正常生长，产生的酸雨有害于农、林、渔业.导致城市空气污染的主要原因是各种车辆排放的废气；导致环境污染的主要原因是燃料燃烧后的废气、废渣以及各种废液的排放.2.噪声污染

热机以及热机带动的机器产生的噪声是环境污染的又一方面.七、环境保护措施

1.改进燃烧设备，消除烟尘.2.提高燃料的综合利用，采取集中供热.在北方的取暖设备中，就是采用锅炉烧的水蒸气供给各家各户的散热管，这样就减少了大气污染；在城市中使用管道煤气和液化气，提高了燃料的利用率，也改善了环境.3.充分开发利用污染少和无污染的能源.如人们正在想办法利用太阳能.4.在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染.八、课堂小结

燃料的热值及其单位、物理意义、炉子效率、燃料有效利用的措施.九、教学反思