湖南省瀏陽(yáng)市赤馬初級(jí)中學(xué)九年級(jí)物理全冊(cè)《第十六章 熱和能》熱機(jī)課件1 新人教版

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1、第十五章第十五章 熱和能熱和能4 4 熱機(jī)熱機(jī)三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 知識(shí)目標(biāo)：1、了解四沖程汽油機(jī)的基本工作原理。2、從能量轉(zhuǎn)化的角度認(rèn)識(shí)燃料的熱值。3、了解內(nèi)能的利用在人類發(fā)展史上的重要意義。4、通過(guò)能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移認(rèn)識(shí)效率。一、內(nèi)能的獲得一、內(nèi)能的獲得： 二、內(nèi)能的利用：二、內(nèi)能的利用： 1 1、直接加熱物體、直接加熱物體三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 熱機(jī) 熱能除了帶給人類溫暖以外，還能做什么呢？ 試管中的蒸汽將軟木塞推出去，軟木塞獲得了動(dòng)能，蒸汽的內(nèi)能減少！三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng)內(nèi)能的利用： 1、利用內(nèi)能加熱。、利用內(nèi)能加熱。2、利用內(nèi)能做功。、利用內(nèi)能做功。 塞子被沖出塞子被沖出在此過(guò)程中

2、，能量是如何轉(zhuǎn)化的？在此過(guò)程中，能量是如何轉(zhuǎn)化的？燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能水蒸氣的內(nèi)能水蒸氣的內(nèi)能塞子運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能塞子運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能熱機(jī)：熱機(jī)：燃料的化學(xué)能燃料的化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能做功做功燃燒燃燒熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器一、熱機(jī)的定義一、熱機(jī)的定義二、熱機(jī)的種類：二、熱機(jī)的種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)中常見(jiàn)的一種，燃料是熱機(jī)中常見(jiàn)的一種，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體對(duì)在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體對(duì)活塞做功。分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種活塞做功。分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩種三

3、學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理沖程：1、活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程2、內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程：分別是：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理吸氣沖程： 進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸。三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理壓縮沖程： 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮。三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理做功沖程： 在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)

4、曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功。三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理排氣沖程： 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)）的工作原理內(nèi)燃機(jī)的連續(xù)工作汽油機(jī)工作原理汽油機(jī)工作原理思考：思考：1. 在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化？在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生能量的轉(zhuǎn)化？壓縮沖程：壓縮沖程：機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能做功沖程：做功沖程：機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)能內(nèi)能2. 哪個(gè)沖程獲得動(dòng)力？哪個(gè)沖程獲得動(dòng)力？做功沖程。做功沖程。（其它三個(gè)沖程又叫做輔助沖程。）（其它三個(gè)沖程又叫做輔助沖程。）3、一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，每個(gè)工作循、一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成

5、，每個(gè)工作循環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)二次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)二周，對(duì)環(huán)活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)二次，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)二周，對(duì)個(gè)做一次功。輔助沖程是靠飛輪的慣性完成的。個(gè)做一次功。輔助沖程是靠飛輪的慣性完成的。柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)也是常柴油機(jī)也是常見(jiàn)的熱機(jī)。它見(jiàn)的熱機(jī)。它是用柴油作為是用柴油作為燃料來(lái)工作的燃料來(lái)工作的熱機(jī)。熱機(jī)。柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)的柴油機(jī)的工作原理工作原理與汽油機(jī)與汽油機(jī)大致相同，大致相同，如圖是柴如圖是柴油機(jī)的結(jié)油機(jī)的結(jié)構(gòu)圖，構(gòu)圖，與汽油機(jī)與汽油機(jī)比較一下比較一下,想一想它想一想它是怎樣工是怎樣工作的。作的。柴油機(jī)也柴油機(jī)也有四個(gè)沖有四個(gè)沖程程吸氣沖程：吸氣沖程：柴油機(jī)吸入汽缸中的只是空氣而不像汽油柴油機(jī)

6、吸入汽缸中的只是空氣而不像汽油機(jī)那樣吸入的是汽油和空氣的混合物。機(jī)那樣吸入的是汽油和空氣的混合物。壓縮沖程：壓縮沖程：活塞將汽缸內(nèi)的空氣壓縮成高溫的氣體，活塞將汽缸內(nèi)的空氣壓縮成高溫的氣體，其溫度超過(guò)柴油的燃點(diǎn)。其溫度超過(guò)柴油的燃點(diǎn)。做功沖程：做功沖程：在壓縮沖程的最后狀態(tài)，由噴油嘴向汽缸在壓縮沖程的最后狀態(tài)，由噴油嘴向汽缸內(nèi)噴射霧狀的柴油，這些霧狀的柴油在汽缸內(nèi)高溫的內(nèi)噴射霧狀的柴油，這些霧狀的柴油在汽缸內(nèi)高溫的空氣中燃燒起來(lái)，這種點(diǎn)火方式稱為壓燃式。由于霧空氣中燃燒起來(lái)，這種點(diǎn)火方式稱為壓燃式。由于霧狀柴油的燃燒，使得汽缸內(nèi)的壓強(qiáng)急劇增大，氣體對(duì)狀柴油的燃燒，使得汽缸內(nèi)的壓強(qiáng)急劇增大，氣體

7、對(duì)活塞做功，將活塞推向汽缸的下端。活塞做功，將活塞推向汽缸的下端。排氣沖程：排氣沖程：與汽油機(jī)的情況相同，都是把廢氣排出汽與汽油機(jī)的情況相同，都是把廢氣排出汽缸，為下一個(gè)循環(huán)做好準(zhǔn)備。缸，為下一個(gè)循環(huán)做好準(zhǔn)備。要瞧瞧嗎要瞧瞧嗎? ?動(dòng)畫演示動(dòng)畫演示柴油機(jī)比汽油機(jī)要笨重些，但柴油柴油機(jī)比汽油機(jī)要笨重些，但柴油機(jī)的效率高，功率大，并且柴油的機(jī)的效率高，功率大，并且柴油的價(jià)格又比汽油便宜，因而多用在拖價(jià)格又比汽油便宜，因而多用在拖拉機(jī)、坦克、輪船、內(nèi)燃機(jī)車、載拉機(jī)、坦克、輪船、內(nèi)燃機(jī)車、載重汽車以及小型發(fā)電機(jī)上。重汽車以及小型發(fā)電機(jī)上。 柴油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)分別在火車柴油機(jī)分別在火車, ,坦克坦克,

8、,輪船和挖土機(jī)輪船和挖土機(jī)上的運(yùn)用上的運(yùn)用. .三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： 2 2、燃燒相同質(zhì)量的不同燃料，放出、燃燒相同質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量不同。的熱量不同。 1、燃料的種類很多，可分為固體燃料、燃料的種類很多，可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。液體燃料和氣體燃料。三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： 3 3、燃料的熱值：、燃料的熱值：1kg1kg某種燃料完全燃某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。 4、熱值的單位：、熱值的單位：J/kg5、熱值的符號(hào)：、熱值的符號(hào)：q三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： (7.18.8) 10 /(J10

9、/(Jm )m )天然氣天然氣3.010 /(J10 /(Jkg )kg )酒精酒精約約3.910 /(J10 /(Jkg )kg )煤氣煤氣3.410 /(J10 /(Jkg )kg )木炭木炭1.410 /(J10 /(Jkg )kg )氫氫3.010 /(J10 /(Jkg )kg )焦炭焦炭4.610 /(J10 /(Jkg )kg )汽油汽油約約3.410 /(J10 /(Jkg )kg )無(wú)煙煤無(wú)煙煤4.610 /(J10 /(Jkg )kg )煤油煤油約約2.910 /(J10 /(Jkg )kg )煙煤煙煤3.310 /(J10 /(Jkg )kg )柴油柴油約約1.210 /

10、(J10 /(Jkg )kg )干干木柴木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3三、燃料的熱值：三、燃料的熱值：6、燃料燃燒放熱計(jì)算：、燃料燃燒放熱計(jì)算： 小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了1.5kg的煙的煙 煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的煤，試計(jì)算這些煙煤完全燃燒放出多少焦的 熱量（煙煤的熱值熱量（煙煤的熱值q=2.7107J/kg)?解：解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J答：這些煤完全燃燒放出的熱量為答：這些煤完全燃燒放出的熱量為4.05107JQ=mq四、燃料的利用率：四、燃料的利用率：

11、思考：思考： 上例中小明燒水用了上例中小明燒水用了1.5kg的煙煤，這些煤的煙煤，這些煤 完全燃燒放出的熱量為完全燃燒放出的熱量為4.05107J，實(shí)際放，實(shí)際放 出的熱量是出的熱量是4.05107J嗎？為什么？水實(shí)際嗎？為什么？水實(shí)際 吸收的熱量呢？吸收的熱量呢？水實(shí)際吸收的熱量，稱為有效利用的熱量。水實(shí)際吸收的熱量，稱為有效利用的熱量。四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 1、爐子的效率：、爐子的效率： 有效利用的熱量（水吸收的熱量）與燃料完有效利用的熱量（水吸收的熱量）與燃料完 全燃燒放出的熱量之比。全燃燒放出的熱量之比。公式：公式：=Q吸吸Q放放=cmtmq四、燃料的利用率：四、燃料的

12、利用率： 2、提高燃料利用率，節(jié)約能源、提高燃料利用率，節(jié)約能源1）使煤充分燃燒：將煤磨成煤粒，加大）使煤充分燃燒：將煤磨成煤粒，加大 送風(fēng)量。送風(fēng)量。2）加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：）加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 3 3、熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能、熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫熱機(jī)的量和燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫熱機(jī)的效率。效率。 燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，

13、都是引起能量損失的原因。因此，提的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高熱機(jī)效率，可提高燃料的利用率。高熱機(jī)效率，可提高燃料的利用率。 四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：（l l）盡可能減少各種熱損失，如保證良好盡可能減少各種熱損失，如保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；(2)(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來(lái)供熱。這種既供電又率，如利用熱電站廢氣來(lái)供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來(lái)，燃料的利供熱的熱電站，比起

14、一般火電站來(lái)，燃料的利用率大大提高。用率大大提高。 三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng)1、汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是 ， 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 ： A 吸氣沖程 B 壓縮沖程 C 做功沖程 D 排氣沖程 CB2、一桶煤油用掉一半，剩下的煤油： A 密度和熱值不變，比熱裕減為原來(lái)的一半 B 比熱容和密度不變，熱值減為原來(lái)的一半 C 熱值和比熱容不變，密度減為原來(lái)的一半 D 密度、熱值、比熱容都不變D 練習(xí)：三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 練習(xí)：1、兩塊光滑、干燥的玻璃，緊貼在一起不能結(jié)合成一塊，原因是： A 兩塊玻璃分子間距離太大，作用力太小了 B 兩塊玻璃分子間距離太小，斥力起主要作用了 C 兩塊玻璃分子間不存在作用力 D 兩塊玻璃中的分子力運(yùn)動(dòng)太慢了 A2、一滴藍(lán)墨水滴入清水中不攪動(dòng)，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后水變成藍(lán)色，這表明： A 墨水的分子和水分子間存在著較大的引力 B 墨水的分子和水分子間存在著較大的斥力 C 水分子和墨水分子都在不停地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) D 水在不停地對(duì)流 C三 學(xué) 苑 教 育 網(wǎng) 小結(jié)：1、內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程及功能。2、燃料的熱值。3、熱機(jī)的效率總小于100%。你認(rèn)為在火箭里使用熱值高的燃料還是熱值低的燃料？