第二章改變世界的熱機第2.1節(jié)熱機一、課標(biāo)要求1.了解熱機的工作原理2.知道內(nèi)能的利用在人類社會發(fā)展史上的重要意義。例如了解蒸汽機，內(nèi)燃機，汽輪機，噴氣發(fā)動機的基本原理及這些發(fā)動機對生產(chǎn)力發(fā)展所起的作用以及對環(huán)境的影響。二、教學(xué)目標(biāo)【物理概念】知道熱機的定義，借助模型深入理解汽油機的構(gòu)造、工作原理及其工作過程，掌握內(nèi)燃機各個沖程中的具體工作狀態(tài)以及伴隨著能量變化，認(rèn)識到內(nèi)能的利用在人類發(fā)展。上的里程碑意義，了解熱機作為廣泛應(yīng)用的動力源推對推動社會進(jìn)步所起的關(guān)鍵作用?！究茖W(xué)思維】通過學(xué)習(xí)熱機的工作原理和能量轉(zhuǎn)化，鍛煉邏輯思維能力，培養(yǎng)科學(xué)探究的精神和方法，深入思考現(xiàn)代交通工具背后的技術(shù)原理，體會技術(shù)革新對人類生活方式。產(chǎn)生的深遠(yuǎn)影響，提升科學(xué)素養(yǎng)，【科學(xué)探究】利用演示實驗激發(fā)學(xué)生，激發(fā)觀察能力，培養(yǎng)從現(xiàn)象中分析問題和提煉規(guī)律的能力【科學(xué)態(tài)度與責(zé)任】主動了解社會生產(chǎn)中利用內(nèi)能的技術(shù)、設(shè)備及其原理，加深對內(nèi)能的理解，提高關(guān)注社會技術(shù)應(yīng)用于生活和社會的意識。三、重點與難點重點是認(rèn)識熱機的工作原理及能源轉(zhuǎn)化，難點是汽油機的構(gòu)造的認(rèn)識，理解各個沖程的作用。三、作業(yè)與知識點對應(yīng)表知識點目標(biāo)要求習(xí)題類型題目數(shù)量難易程度(易、適中、難)熱機了解熱機的概念、工作原理及其應(yīng)用選擇題填空題3易內(nèi)燃機知道內(nèi)燃機概念、工作過程填空題5易、適中汽油機了解汽油機構(gòu)造原理、知道其工作過程、能量轉(zhuǎn)化以及與轉(zhuǎn)速的相關(guān)計算選擇題填空題6易、適中鞏固性作業(yè)1.燃料燃燒不但可以放出熱量，還能夠做功。人們利用燃料燃燒做功制造了一種機械，這種機械叫做機，其中有一種是燃料在氣缸內(nèi)燃燒的，這種機器叫做機。2.內(nèi)燃機工作時，燃料在內(nèi)燃燒，產(chǎn)生，叫做活塞式內(nèi)燃機。常見的活塞內(nèi)燃機有和。3.內(nèi)燃機的工作物質(zhì)是()A.水蒸氣 B.空氣 C.燃料燃燒產(chǎn)生的高溫氣體 D.柴油、汽油和天然氣4.內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)包括、、、，其中只有沖程燃?xì)鈱钊龉ΑＲ粋€工作循環(huán)活塞上下往復(fù)次，飛輪轉(zhuǎn)動周。5.圖是四沖程汽油機的工作示意圖，這種汽油機一個工作循環(huán)四個沖程的順序排列，正確的是()A.甲、丙、丁、乙 B.乙、丁、甲、丙C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁6.如圖是四沖程汽油機工作循環(huán)中的一個沖程，下列關(guān)于沖程及其能量轉(zhuǎn)化判斷正確的是()。A.做功沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； B.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；C.壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能； D.壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能7.在四沖程汽油機的做工沖程中，汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體，推動活塞向下運動，在活塞向下運動的過程中，氣缸內(nèi)的氣體()A.內(nèi)能減少 B.溫度升高 C.密度增大 D.分子熱運動加快8.光發(fā)動機可用于衛(wèi)星的能源補充，原理如圖所示，密閉氣室中N2O4在光照下會分解，使氣室氣壓增大，推動活塞右移，無光條件下發(fā)生逆反應(yīng)，控制光照即可實現(xiàn)活塞往復(fù)運動。A.吸氣沖程 B.壓縮沖程C.做功沖程 D.排氣沖程拓展性作業(yè)9.下列關(guān)于汽油機和柴油機的主要區(qū)別，其中錯誤的是()A.柴油機的上部是噴油嘴，汽油機的頂部有火花塞。B.在做功沖程中，柴油機的點火方式叫做壓燃式，汽油機的點火方式叫做點燃式。C.柴油機和汽油機一個工作循環(huán)都是由4個沖程組成，壓縮沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。D.柴油機吸入的只是空氣，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物。10.關(guān)于火箭的論述，下列說法錯誤的是()A.火箭是一種新型的熱機，是人類探索宇宙的工具。B.火箭將高溫高壓燃?xì)飧咚俚叵蚝髧姵?，從而獲得向前的動力C.火箭不可以飛出大氣層，在太空中飛行。D.火箭不需要空氣助燃，也不需要帶任何氧化劑。11.如圖是內(nèi)燃機某沖程的工作示意圖，下面四個事例中能量轉(zhuǎn)化與之相同的是()。12.在透明塑料盒的底部鉆一個小孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊塞入孔中，打開盒蓋，向盒內(nèi)滴入幾滴酒精，再將盒蓋蓋緊，按動電子式火花發(fā)生器的按鈕，將看到的現(xiàn)象是盒蓋，同時盒口出現(xiàn)，這表明。探究性作業(yè)13.一臺單缸四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速是1200r/min,則該汽油機每秒鐘內(nèi)完成的沖程數(shù)和做功的次數(shù)分別為()A.40和10 B.20和20 C.10和10 D.40和2014.如圖為四缸發(fā)動機圖，其工作原理為：四個汽缸的活塞連在一根曲軸上，并使各汽缸的做功過程錯開，在飛輪轉(zhuǎn)動的每半周里，都有一個汽缸在做功，其他三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作。有一臺四缸發(fā)動機，其主要技術(shù)指標(biāo)如下表所示。其中排量等于四個汽缸工作容積的總和，汽缸工作容積指活塞從汽缸頂部到底部所掃過的容積，又稱單缸排量，它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長)。轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周則：排量2L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min(1)該汽車發(fā)動機每分鐘對外做功次，每分鐘對外做功J。(2)在每個做功沖程里，發(fā)動機做功W=J。在做功沖程里，燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸閃=PV，式中P表示燃?xì)鈱钊膲簭?，則P=_Pa1L=1跨學(xué)科實踐15.查閱資料了解熱機的發(fā)展歷程。六、作業(yè)設(shè)計意圖鞏固性作業(yè)：本節(jié)習(xí)題是在學(xué)生學(xué)習(xí)完內(nèi)燃機的基礎(chǔ)上設(shè)計的，第1至3小題在作業(yè)設(shè)計中結(jié)合了目標(biāo)要求知道熱機的基本原理，學(xué)生通過三個小題能知道內(nèi)燃機以及生活中常見的內(nèi)燃機。第4至8小題設(shè)計的目的是為了讓學(xué)生了理解內(nèi)燃機的基本工作過程，第4小題是基于四個沖程的基礎(chǔ)知識的填空，第5小題作為識圖題來檢測學(xué)生對于四個沖程的動態(tài)理解，第7小題的設(shè)置是鞏固學(xué)生對于能量轉(zhuǎn)化的理解，第8小題從而與之前學(xué)過的內(nèi)能進(jìn)行聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)以致用的聯(lián)系先進(jìn)實例實際的能力。拓展性作業(yè)：第9小題幫助學(xué)生認(rèn)識汽油機與柴油機的區(qū)別。第10小題設(shè)計火箭的相關(guān)知識，目的對于讓學(xué)生感受技術(shù)進(jìn)步在工業(yè)文明發(fā)展中的重要作用。提高學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于生活和社會的意識，第11題是個中等難度的綜合題，考查了學(xué)生識別四個沖程的圖片，之后還需要掌握這個沖程的能量轉(zhuǎn)化過程，最后需要學(xué)生在四個選項中找出與其相同的能量轉(zhuǎn)化，從而提升了學(xué)生綜合實踐的能力。第12題主要是為了學(xué)生了解塑料盒內(nèi)酒精的爆炸過程獲得爆炸力的體驗，同時訓(xùn)練學(xué)生邏輯推理以及規(guī)范的語言表達(dá)能力。探究性作業(yè)：13、14題屬于計算題，第13題是學(xué)生結(jié)合內(nèi)燃機的工作過程中活塞的往復(fù)運動，對于沖程數(shù)和做功數(shù)的計算，通過計算的形式加深了同學(xué)們對于四個沖程工作過程的理解，12題稍微具有綜合性，和功率知識聯(lián)系在一起的探究題。適合能力較高的學(xué)生，逆向得出飛輪的轉(zhuǎn)速，具有挑戰(zhàn)性，借此進(jìn)一步激發(fā)探究興趣。跨學(xué)科實踐：15題學(xué)生通過了解熱機的發(fā)展歷程，學(xué)生不僅體現(xiàn)了人類對能源利用的認(rèn)識和掌握的過程，也反映了工程技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新；讓學(xué)生更好地理解現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)，認(rèn)識到技術(shù)創(chuàng)新的重要性，并從中獲得啟示以推動未來的科技進(jìn)步。七、評價標(biāo)準(zhǔn)新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：要構(gòu)建新的評價體系才能全面反映學(xué)生認(rèn)知水平，促進(jìn)評價主體地多元化，將教師評價、自我評價、學(xué)生之間的相互評價相結(jié)合，加強學(xué)生自我評價和學(xué)生之間的相互評價，所以本次作業(yè)我主要采取自評、生生互評、師評三種形式組合的方式。1.自評與參考答案題號答案做錯原因教師評價1熱機，內(nèi)燃機2汽缸、燃?xì)庵苯油苿踊钊龉?、汽油機、柴油機3C4吸氣沖程，壓縮沖程，做功沖程，排氣沖程、做功、225A6B7A8C9C10D11D12跳起的現(xiàn)象白氣酒精燃燒后的產(chǎn)生的高溫高壓氣體，體積膨脹，對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機械能。13A13四;做功;120;3600;30001412000;7.2x10?;600;1.2x10?2.學(xué)生互評通過讓學(xué)生評估和反饋彼此的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，以促進(jìn)學(xué)生之間的合作和共同成長。促使學(xué)生更加主動地學(xué)習(xí)，學(xué)生的批判性思維能力將得到提高。培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神和溝通能力。3.師評依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行客觀全面的評價，并發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整教學(xué)方法提高教學(xué)效果，通過評價，學(xué)生可以及時了解自己的學(xué)習(xí)情況，得到反饋和指導(dǎo)，從而提高學(xué)習(xí)動力和積極性。第2.2節(jié)熱機效率設(shè)計教師：楊春麗一、課標(biāo)要求從能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的角度認(rèn)識熱機效率。二、教學(xué)目標(biāo)【物理概念】了解熱機效率得定義和計算公式，并結(jié)合實例進(jìn)行分析。了解不同熱機的效率。認(rèn)識提高效率的技術(shù)意義【科學(xué)思維】經(jīng)歷交流討論“熱機里的能量轉(zhuǎn)化”的過程，學(xué)習(xí)簡單的定量分析方法；通過與機械效率對比，進(jìn)一步體會效率概念?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】在交流討論“熱機里的能量轉(zhuǎn)化”過程中，感受到轉(zhuǎn)化成機械能的內(nèi)能只是一部分可以后理解熱力學(xué)第二定律積累感性知識，以利于形成正確的科學(xué)觀。感受自然科學(xué)的發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用在推進(jìn)人類社會發(fā)展；通過了解一些熱機發(fā)展歷程或火箭起源與發(fā)展認(rèn)識到科技發(fā)展的速度和在強國時代的引領(lǐng)與保護作用。三、重點與難點重點是建立熱機效率的概念。難點是熱機使用與新時代科技強國的關(guān)系。作業(yè)與知識點對應(yīng)表知識點目標(biāo)要求習(xí)題類型題目數(shù)量難易程度(易、適中、難)熱機里的能量流轉(zhuǎn)了解熱機內(nèi)釋放的能量流轉(zhuǎn)情況選擇題填空題2易、適中熱機效率了解熱機效率概念、簡單計算選擇題、填空題計算題5易、適中、難熱值與熱機效率的區(qū)別區(qū)分熱值與熱機效率選擇題3適中鞏固性作業(yè)1.下列可能符合汽車熱機能量流向的是(D)1.如圖所示為內(nèi)燃機的能量流向圖，熱機效率(η)等于()A.E1E4×100%C.E3+E42.為了節(jié)約能源，需要提高熱機的效率。下列措施中不能提高效率的是()A.盡量減少熱機的工作時間B.盡量使燃料充分燃燒C.盡量減少廢氣帶走的熱量D.盡量減少熱機部件的摩擦3.下列關(guān)于熱值和熱機效率的說法，正確的是()A.燃料的質(zhì)量越大，熱值越大B.燃料燃燒釋放的熱量越多，熱值越大C.使燃料燃燒更充分，可以提高熱機效率D.柴油機的熱機效率通常為100%4.提高汽油機效率最有效的做法是()A.減小機械間的摩擦 B.把火花塞改為噴油嘴C.加大進(jìn)入汽缸的油量 D.改燒熱值更高的氫氣5.下列關(guān)于熱機的說法中，不正確的是()A.熱機的效率是熱機性能的重要指標(biāo)B.在熱機的能量損失中，廢氣帶走的能量最少C.與一般的火電站相比，熱電站對于燃料的利用率大大提高了D.柴油機的效率為30%~45%,汽油機的效率為20%~30%拓展性作業(yè)6.如圖是汽油機的能量流向圖，根據(jù)圖中給出的信息，該內(nèi)燃機的效率為。已知汽油的熱值是4.6×107J/kg,完全燃燒0.5kg的汽油放出的熱量是J，按該內(nèi)燃機的工作效率計算，該汽車獲得的機械能是7.在2020年2月13日，一批增援武漢的軍隊醫(yī)護人員乘坐6架國產(chǎn)“運-20“運輸機抵達(dá)武漢天河機場。本次航程1200km，勻速飛行過程中受到的平均阻力是9×10?N，發(fā)動機的效率是40%(航空煤油的熱值是4.5×107J/kg)。則本次航程每架飛機需要航空煤油的質(zhì)量是8.單缸四沖程汽油機在做功沖程中將能轉(zhuǎn)化為能，以汽油為燃料的某品牌小汽車行駛100km發(fā)動機牽引力所做的功為1.35×108J，消耗汽油10kg，小汽車發(fā)動機的牽引力為N,效率為。(汽油的熱值q汽油=4.5×107J/kg)探究性作業(yè)9.熱機效率是熱機性能的一個重要指標(biāo)，效率越，它的機械性能越好?，F(xiàn)有甲、乙兩臺汽油機的效率分別為25%、30%，功率分別為20kw、30kw，則在相同的時間內(nèi)：甲、乙兩臺汽油機消耗的汽油質(zhì)量之比為。10.混合動力汽車具有節(jié)能、低排放等優(yōu)點，成為汽車研究與開發(fā)領(lǐng)域的重點。某新型混合動力汽車啟動時，內(nèi)燃機不工作，蓄電池向車輪輸送能量。當(dāng)需要高速行駛或蓄電池的電能過低時，內(nèi)燃機啟動，既可以向車輪輸送能量，又可以給蓄電池充電。車速與所受阻力的關(guān)系如圖所示。在某次測試中，蓄電池儲存的電能為5.12×108J。由內(nèi)燃機提供能量，汽車以50km/h的速度勻速行駛了0.5h，同時蓄電池的電能增加了15%。若所用燃料的熱值是4.5×10?J/kg,跨學(xué)科實踐11.拆卸并組裝汽油機機模型(廢舊的教學(xué)器材)六、作業(yè)設(shè)計意圖鞏固性作業(yè)：第1題主要考查熱機能量流轉(zhuǎn)想那些方向。第2-5題主要考察在流轉(zhuǎn)的能量中哪些屬于有用部分；了解如何提高熱機效率，考察提高熱機效率的方法①盡量讓燃料充分燃燒②設(shè)法利用廢氣的能量③減少能量損失④保證良好的潤滑。第5題考察熱機效率概念的掌握以及常見的熱機效率大小，柴油機的效率普遍比較汽油機高；感受到轉(zhuǎn)化成機械能的內(nèi)能只是一部分可以后理解熱力學(xué)第二定律積累感性知識，以利于形成正確的科學(xué)觀。感受自然科學(xué)的發(fā)展和先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用在推進(jìn)人類社會發(fā)展的同時造成環(huán)境污染以利于理解可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)涵。拓展性作業(yè)：第6題主要考查對熱機能量的應(yīng)用，汽車的輸出能量中有用部分轉(zhuǎn)化為機械能。題7、8題考察熱機效率的計算，常見的例如汽車飛機的熱機效率計算；提高學(xué)生關(guān)注科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于生活和社會的意識，從而完成知識與技能目標(biāo)。探究性作業(yè)：第9題綜合考察效率、功率、功、熱量、熱值之間的計算；第10題考察略復(fù)雜的熱機功率計算?？鐚W(xué)科實踐：第11題鞏固汽油機的主要構(gòu)造和工作過程，進(jìn)一步理解熱機效率產(chǎn)生的原因和采取合理的措施提高熱機的效率，尤其是在改進(jìn)及其結(jié)構(gòu)方面來提高學(xué)生的創(chuàng)新意識與動手能力。七、評價標(biāo)準(zhǔn)1.自評與參考答案新課程標(biāo)準(zhǔn)指出：要構(gòu)建新的評價體系才能全面反映學(xué)生認(rèn)知水平，促進(jìn)評價主體地多元化，將教師評價、自我評價、學(xué)生之間的相互評價相結(jié)合，加強學(xué)生自我評價和學(xué)生之間的相互評價，所以本次作業(yè)我主要采取自評、生生互評、師評三種形式組合的方式。題號答案做錯原因教師評價1D1B2A3C4A5B6(1)30%(2)2.3×10?J(3)6.9×10?J7(1)60008(1)內(nèi);機械(2)1350(3)30%9(1)高(2)4:51043.7%2.學(xué)生互評通過讓學(xué)生評估和反饋彼此的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，以促進(jìn)學(xué)生之間的合作和共同成長。促使學(xué)生更加主動地學(xué)習(xí)，學(xué)生的批判性思維能力將得到提高。培養(yǎng)學(xué)生的團隊協(xié)作精神和溝通能力。3.師評依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，進(jìn)行客觀全面的評價，并發(fā)現(xiàn)問題并及時調(diào)整教學(xué)方法提高教學(xué)效果，通過評價，學(xué)生可以及時了解自己的學(xué)習(xí)情況，得到反饋和指導(dǎo)，從而提高學(xué)習(xí)動力和積極性。第2.3節(jié)跨學(xué)科實踐：保護地球家園一、課標(biāo)要求運用所學(xué)知識指導(dǎo)和規(guī)范個人行為，踐行低碳生活，具有節(jié)能環(huán)保意識。二、教學(xué)目標(biāo)【物理觀念】理解熱機使用與環(huán)境影響，如溫室效應(yīng)、熱導(dǎo)效應(yīng)、噪聲污染等之間的因果關(guān)系，這是能源利用的雙刃劍效應(yīng)?！究茖W(xué)思維】結(jié)合空氣質(zhì)量調(diào)查數(shù)據(jù)，分析熱機排放對環(huán)境的實際影響，提出基于科學(xué)證據(jù)的治療建議和低碳的解決方案科學(xué)探究?！究茖W(xué)探究】通過實地調(diào)查和查閱資料，收集有關(guān)熱地環(huán)境保護的數(shù)據(jù)，并與同學(xué)們分享保護地球的策略，培養(yǎng)跨學(xué)科實踐能力?！究茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任】通過實踐活動評價，強化青山綠水，綠水青山就是金山銀山的生態(tài)理念，樹立保護地球家園的公民意識。通過擬定個人低碳生活的。行為指南，踐行綠色生活方式，進(jìn)一步意識到節(jié)約能源和開發(fā)新能源的必要性。三、重點與難點重點是理解環(huán)境污染與熱機使用的關(guān)系。難點是生活中面臨與環(huán)境保護有關(guān)的問題，能夠系統(tǒng)的運用所學(xué)的知識進(jìn)行解決。四、知識點與作業(yè)對應(yīng)表知識點目標(biāo)要求習(xí)題類型題目數(shù)量難易程度(易、適中、難)熱機產(chǎn)生的危害了解熱機的運行產(chǎn)生的危害選擇題、填空題5易環(huán)境保護的措施方法和環(huán)保意識了解環(huán)境保護的措施，增強環(huán)保意識選擇題、填空題8易、適中鞏固性作業(yè)1.關(guān)于熱機的使用給生態(tài)環(huán)境帶來的影響，下列說法正確的是()A.熱機的使用是城市熱島效應(yīng)的元兇之一B.汽車排放的尾氣全是有毒氣體C.熱機的大量使用不會造成大氣污染D.各種汽車所產(chǎn)生的噪聲可以被消聲器完全消除2.汽車的發(fā)動機大多數(shù)是內(nèi)燃機，內(nèi)燃機是熱機的一種，下列關(guān)于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的是()A.熱機排出的尾氣沒有內(nèi)能B.熱機的效率能達(dá)到100%C.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染D.汽油機的做功沖程將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能3.為了保護環(huán)境，控制大氣污染，人們采取的措施不可行的是()A.在城鎮(zhèn)采用集中供暖B.普及使用煤氣和天然氣C.禁止使用一切化學(xué)燃料D.改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置4.下列措施不利于“堅決打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”的是()A.禁止露天焚燒秸稈B.發(fā)展燃煤火力發(fā)電C.推廣新能源公交車D.限制燃放煙花爆竹5.“碳達(dá)峰、碳中和”是我國對世界作出的莊嚴(yán)承諾。為了保護地球這個人類共同的綠色家園，下列做法中正確的是()A.關(guān)閉所有的火力發(fā)電廠B.出行時盡量選擇駕駛?cè)加退郊臆嘋.大力開發(fā)、使用綠色能源D.就餐時使用一次性餐具6.節(jié)能減排、保護環(huán)境是每個人的共同責(zé)任。下列做法符合節(jié)能環(huán)保理念的是(C)A.把廢舊電池隨意丟棄B.將電視機處于待機狀態(tài)C.關(guān)停高能耗高污染的工廠D.將有害廢水排放到江河中7.機動車尾氣是機動車運行時產(chǎn)生的廢氣，其中包括一氧化碳、氮氧化物、碳?xì)浠衔锖凸腆w懸浮顆粒等，是引發(fā)大氣污染的元兇之一。下列關(guān)于減少機動車尾氣排放及環(huán)境保護的做法正確的是()A.加大燃油機動車的推廣力度B.鼓勵使用熱效率低的老舊汽車C.選擇步行、公共交通等綠色出行D.不斷改進(jìn)和創(chuàng)新制造大功率熱機8.人們利用內(nèi)能做功制成了熱機，在設(shè)計和制造熱機時，要不斷提高效率，其積極意義有(列舉一條即可)。拓展性作業(yè)9.綠色發(fā)展是一種和諧性發(fā)展，推動綠色發(fā)展，是促進(jìn)人與自然和諧共生不可或缺的決策。下列舉措不符合這一要求的是()A.開發(fā)利用太陽能、風(fēng)能等綠色能源替代煤、石油等燃料B.大力開采礦物資源，加快經(jīng)濟發(fā)展C.實行塑料制品回收再生、循環(huán)利用D.綠色出行，盡量搭乘公共交通工具10.為實現(xiàn)國家關(guān)于“碳達(dá)峰”“碳中和”目標(biāo)，某汽車集團研發(fā)了一款新型汽車。與另一款汽車同樣油耗和使用條件下，該車發(fā)動機工作時，尾氣中“汽油味”明顯降低，動力更強勁。如圖所示為該車發(fā)動機某一沖程示意圖，下列有關(guān)說法錯誤的是()A.尾氣中“汽油味”降低，是因為汽油在汽缸中燃燒比較完全B.該沖程為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C.汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒，發(fā)動機效率可達(dá)100%D.該發(fā)動機減少了碳排放，有利于節(jié)約能源和環(huán)境保護11.小麗爸爸最近在糾結(jié)“現(xiàn)在買車，買油車還是電車?”如圖所示，假如你是小麗同學(xué)，請你列舉一條傳統(tǒng)燃油車或新興的電動車的優(yōu)點：(開放性答案，合理即可)。12.熱電站既能發(fā)電，又能供熱，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，熱電站中煤的燃燒程度比傳統(tǒng)火電站更充分。寫出兩種提高熱電站能量利用率的方法。①;②跨學(xué)科實踐13.汽車在給人們的出行帶來便利的同時，也帶來了能源消耗、尾氣污染等問題。材料一如圖所示是一輛小汽車行駛時的能耗分配圖。汽油在汽缸內(nèi)完全燃燒時放出的能量大約只有13%用于驅(qū)動汽車前進(jìn)，而其余87%的能量則被損耗掉了。材料二排出的尾氣除了CO2、H2O外，還有CO、NO、NO2及未燃燒的碳?xì)浠衔锏扔泻怏w。(1)請對汽車行駛時能量形式的轉(zhuǎn)化與損耗途徑做出分析。(2)請從節(jié)能、減排等方面對燃油汽車提出技術(shù)改進(jìn)建議。答案：(1)損耗途徑分析：。(2)技術(shù)改進(jìn)建議：。題號答案做錯原因教師評價1A2C3C4B5C6C7C8節(jié)能環(huán)保9B10C11電動車環(huán)保、節(jié)能；結(jié)構(gòu)簡單、效率高(開放性答案，合理即可)。12①使燃料燃燒更充分；②提高發(fā)電效率。13(1)汽車行駛時的能量轉(zhuǎn)化分析：汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為氣體內(nèi)能，然后轉(zhuǎn)化為活塞機械能，最后轉(zhuǎn)化為汽車機械能，轉(zhuǎn)化率很低；絕大部分是以熱量形式損失的，部分是未完全燃燒的碳?xì)浠衔飺p失，還有少量是汽油蒸發(fā)損失。(2)減少散熱器、排氣管和發(fā)動機的熱損失；減少汽油的蒸發(fā)；使汽油充分燃燒；研制和使用混合動力或者純電動的新能源汽車。作業(yè)設(shè)計意圖鞏固性作業(yè)第1-8題是學(xué)生對熱機的發(fā)展和應(yīng)用為人類工業(yè)化、城市化、社會經(jīng)濟的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，在運交通運輸、能源利用、農(nóng)業(yè)機械方面發(fā)揮了巨大作用，同時熱機也帶來了一系列的社環(huán)境和社會問題。燃燒化學(xué)化石能源會帶來大量的溫室氣體，加劇全球氣候的變化；熱機的運行也產(chǎn)生噪音，噪聲和污染物對周圍環(huán)境和人們影響產(chǎn)生了負(fù)面的影響等等的常識性判斷。拓展性作業(yè)第9-11題讓學(xué)生關(guān)注國家環(huán)境保護的相關(guān)政策，了解可持續(xù)發(fā)展理念，從而提高環(huán)保意識，培養(yǎng)社會的學(xué)生的社會責(zé)任感。引導(dǎo)學(xué)生自覺關(guān)注身邊的環(huán)境，關(guān)愛我們共同的家園，培養(yǎng)憂患意識，并激發(fā)樹立對自己、對國家、對世界的責(zé)任意識。同樣培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新精神以及分析和解決環(huán)境問題的能力。第12題隨著科技的發(fā)展，熱力學(xué)原理不斷被應(yīng)用于新型熱機技術(shù)的研發(fā)中，如燃?xì)廨啓C聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組，這些技術(shù)通過提高能量轉(zhuǎn)換效率和減少排放滿足，現(xiàn)代社會對環(huán)保和高效能源的需求，科技的進(jìn)步也凸顯了人類對探索未知領(lǐng)域的不懈追求?？鐚W(xué)科實踐：第13題讓學(xué)生認(rèn)識到，環(huán)境保護問題是關(guān)系地球和人類未來的嚴(yán)重問題。以全球意識和全球觀念，通過相關(guān)保護問題的實地調(diào)查，低碳行為的指南，激勵全民節(jié)能減排行動，增強環(huán)保意識；倡導(dǎo)低碳生活，推動節(jié)約型社會的建設(shè)。第二章《改變世界的機械》章末復(fù)習(xí)與提升設(shè)計教師楊春麗知識梳理鞏固性作業(yè)1.下列關(guān)于熱機的說法中正確的是()A.熱機不是利用內(nèi)能做功的機器。B.熱機工作的過程中需要利用燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能C.熱機在做功沖程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.蒸汽輪機不屬于熱機2.四沖程汽油機的工作循環(huán)順序正確的是()A.吸氣沖程→壓縮沖程→做功沖程→排氣沖程B.壓縮沖程→吸氣沖程→做功沖程→排氣沖程C.做功沖程→壓縮沖程→排氣沖程→吸氣沖程D.吸氣沖程→做功沖程→壓縮沖程→排氣沖程3.關(guān)于單缸四沖程汽油機，下列說法正確的是()A.加潤滑油不可以減小汽油機零部件間的摩擦B.通過改進(jìn)可以使汽油機的效率達(dá)到100%C.除做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的能量完成的D.汽油機工作時吸入的物質(zhì)是汽油。4.如圖所示為內(nèi)燃機的沖程，該過程是將轉(zhuǎn)化為機械能。5.某臺柴油機在一個工作循環(huán)中消耗了10g柴油(熱值q=4.3×107J/kg),這些柴油完全燃燒產(chǎn)生的熱量是J；若這臺柴油機的效率為40%，則一個工作循環(huán)中輸出的有用機械能為意圖：理解熱機效率的物理意義。6.下列措施可提高熱機效率的是()A.增加燃料量 B.減少機械摩擦C.使用高純度燃料 D.增大散熱面積拓展性作業(yè)7.一臺單缸四沖程汽油機的飛輪的轉(zhuǎn)速是2400r/min，則此汽油機每秒完成的沖程個數(shù)和對外做功次數(shù)分別是()A.完成80個沖程，對外做功20次 B.完成80個沖程，對外做功40次C.完成40個沖程，對外做功10次 D.完成40個沖程，對外做功40次8.柴油機與汽油機的區(qū)別是()A.柴油機有火花塞B.汽油機壓縮沖程末點燃燃料C.柴油機通過壓燃式點火D.汽油機效率更高9.汽油機是燃油汽車的動力來源之一。如圖所示是某臺汽油機工作時的能量數(shù)據(jù)，圖中橫線處應(yīng)填寫的內(nèi)容是:①②。若汽油的熱值為4.6×10?J/kg,則該工作過程中消耗的汽油質(zhì)量為kg。10.汽油在發(fā)動機氣缸中燃燒不充分會產(chǎn)生積碳，影響發(fā)動機性能。在發(fā)動機維護保養(yǎng)后，汽油燃燒會更加充分，該熱機效率()A.變大 B.變小 C.不變 D.無法確定11.在2025年4月24日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，搭載神舟二十號載人飛船的長征二號F遙二十運載火箭發(fā)射升空。關(guān)于火箭發(fā)動機，下列說法正確的是()A.火箭發(fā)動機使用比熱容大的燃料 B.火箭燃料燃燒越充分，熱值越大C.火箭發(fā)動機主要通過熱傳遞獲得機械能 D.火箭發(fā)動機屬于熱機12.使用下列燃料符合低碳生活理念的是()A.石油 B.煤炭 C.木柴 D.氫燃料13.如圖是汽油機的能量流動圖，請根據(jù)該圖并結(jié)合生活實際回答下列問題。(1)請你說出一種提高汽油機效率的方法；。(2)由于燃油汽車尾氣的大量排放造成了環(huán)境污染，請你結(jié)合實際提出一種切實可行的方法加以解決。。14.小莉一家出去旅游。汽車通過一條長2400m的隧道，用時120s，消耗0.1kg的汽油，汽車通過隧道牽引力做的有用功為1.38×10?J。(汽油的熱值q=4.6×10?J/kg)求：(1)汽車通過隧道的平均速度；(2)完全燃燒0.1kg汽油放出的熱量；(3)汽車通過隧道發(fā)動機的效率η。探究性作業(yè)15.閱讀材料，回答問題。制作簡易汽輪機模型熱機對人類文明發(fā)展起著重要的推動作用。同學(xué)們成立了制作簡易汽輪機模型的項目團隊，制定了“項目提出——項目分析——項目實施——展示交流”的學(xué)習(xí)流程，研究了熱機原理，收集材料組裝了如圖所示的汽輪機模型。實驗時向易拉罐內(nèi)部注入大約半罐水，將去掉筆芯和尾塞的中性筆的尾端插入易拉罐內(nèi)，用膠將罐的開口處密封。將易拉罐放置在支架上，筆的尖端對準(zhǔn)小風(fēng)扇的扇葉。點燃易拉罐下面的酒精燈，當(dāng)有蒸汽噴出時，扇葉就轉(zhuǎn)動起來。(1)汽輪機模型工作過程的能量轉(zhuǎn)化情況為：化學(xué)能→→；(2)某團隊的同學(xué)們在測試過程中，發(fā)現(xiàn)扇葉不轉(zhuǎn)動，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能；(答出一條即可)(3)熱機發(fā)展史也是一部熱機效率提高史，在展示交流環(huán)節(jié)，對如何提高簡易汽輪機效率，同學(xué)們進(jìn)行了激烈討論。請你依照“結(jié)構(gòu)決定功能”的觀念，從結(jié)構(gòu)的角度思考，幫助他們提出一個可行性措施：。參考答案題號答案做錯原因教師評價1B2A3C4做功；內(nèi)能54.3x105;1.72x1056B7A8C91.61×10?;機械;3.5×10?310C11D12B13(1)減少機械自身消耗的能量(減小機械之間的摩擦或減輕機械的質(zhì)量等)或提升燃?xì)獾睦寐?減少廢氣帶走的能量或增加廢氣的利用等)來提高汽油機的效率。(2)可以通過采用更先進(jìn)的發(fā)動機技術(shù)，提高燃燒效率，降低尾氣排放；或嚴(yán)格落實汽車排放標(biāo)準(zhǔn)，對不符合標(biāo)準(zhǔn)的汽車進(jìn)行淘汰；或發(fā)展電動汽車等。(開