初三自然科学内能、核能知识精讲 华东师大版

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1、初三自然科学内能、核能知识精讲一.本周教学内容：第五章：内能第三节第六章：核能二.教学目标1.知道热值的概念，能进行有关的简单计算2.知道热机、了解四冲程汽油机的工作原理3.了解汽油机和柴油机的相同与不同之处4.了解热机效率5.介绍火箭6.了解放射性现象及其应用7.知道核能的概念8.知道重核的裂变和链式反应；知道轻核的聚变和热核反应。三.重点和难点重点：1.知道热值的概念，能进行有关的简单计算2.知道热机、了解四冲程汽油机的工作原理3.了解放射性现象及其应用4.知道重核的裂变和链式反应；知道轻核的聚变和热核反应难点：1.知道热值的概念，能进行有关的简单计算2.知道重核的裂变和链式反应；知道轻

2、核的聚变和热核反应知识总结：一.燃料的热值：——1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。符号：q；单位：焦/千克；公式：Q=mq二.热机1.什么叫热机？热机有什么特点？把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器叫做热机。热机的种类繁多，主要有蒸汽机、蒸汽轮机、汽油机、柴油机、燃气轮机、燃气喷汽发动机和火箭喷气发动机等。所有热机都有一个共同特点，就是利用燃料燃烧时放出的内能，通过工作物质转化为机械能对外做功。2.内燃机的工作特点、构造和工作过程（1）内燃机的工作特点：燃料在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，使燃气推动活塞做功。（2）汽油机和柴油机的构造：由气缸、活塞、进气阀、排气阀、

3、曲轴和连杆等组成。汽油机气缸的顶部有火花塞，柴油机气缸的顶部有喷油嘴。（3）内燃机工作的时候，活塞在气缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到气缸的另一端，叫做一个冲程。（4）四冲程汽油机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。第一个冲程是吸气冲程，如图甲所示，活塞从上向下运动，活塞上方容积增大，气缸内气体变稀薄，压强减小。此时进气活门被顶开，汽油和空气形成的混合气体从进气活门被吸入气缸。这个冲程终了时，气缸已充满了汽油和空气的混合气体，进气活门关闭。第二个冲程是压缩冲程，如图乙所示，活塞从下向上运动，进气活门和排气活门都关闭，混合气体被压缩，压强达到通常大气压强的十几倍，温度升高到

4、几百摄氏度。第三个冲程是做功冲程，如图丙所示，在压缩冲程终了时，活塞已到达最上方的位置，汽油和空气的混合气体被压缩到最小体积。这时火花塞产生电火花点燃混合气体。混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，压强达到通常大气压强的几十倍。高温高压燃气膨胀，推动活塞做功，使活塞由上向下运动，把内能转化为机械能。活塞的运动通过连杆、曲轴带动机械转动。第四个冲程是排气冲程，如图丁所示，在做功冲程终了时，排气活门被顶开，活塞由下向上运动，把废气排出气缸，排气冲程终了时排气活门关闭，进气活门打开，活塞向下运动，又开始了新的吸气冲程。在汽油机工作时。四个冲程周而复始循环不停。完成四个冲程时做一次功，所以把四个冲程

5、叫做一个工作循环，每一个循环，活塞往复两次，曲轴转动两周。汽油机的四个冲程中，只有第三个冲程燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能。其它三个冲程是靠飞轮转动的惯性来完成的，在实际应用中，为了增大功率和减小震动，常把四个、六个或更多的气缸组合在一起，它们的做功冲程是轮流进行的。使每一个冲程都至少有一个气缸在做功。汽油机比较轻巧，常用在轻型汽车、小型飞机和小型农业机械上。（5）汽油机和柴油机的相同与不同之处汽油机和柴油机相同之处是：基本构造和主要部件的作用相似；每个工作循环都一样，由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成；在这四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成；一个工作循

6、环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两圈，做功一次。汽油机与柴油机的比较（6）四冲程内燃机在压缩冲程和做功冲程中的能量转化在压缩冲程中，飞轮带动活塞压缩吸入的气体做功，使气体的温度升高，把机械能转化为气体的内能。在做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞做功，把内能转化为活塞、飞轮的机械能。3.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热量之比。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。提高热机效率的途径和方法：（1）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减

7、少因克服摩擦所消耗的能量。（2）充分利用废气的能量，提高燃料的利用率。三.火箭（1）火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化成火箭的机械能。现代的火箭种类多，构造也复杂。按使用的燃料来分，可分为固体燃料火箭和液体燃料火箭两大类。（2）火箭的工作过程：燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温燃气，燃气通过喷管向后高速喷出，对火箭产生推力，把火箭发射出去。（3）为了提高火箭的射程和起飞推力，人们制成了多级火箭，并