人教版九年級(jí)物理14.1熱機(jī)(共46張PPT).ppt

1、知識(shí)準(zhǔn)備,1.什么是內(nèi)能？ 2.改變內(nèi)能的兩種方法及實(shí)質(zhì)？,實(shí)驗(yàn)演示： 如圖所示在一個(gè)試管中裝一些水，用軟木塞塞緊。對(duì)試管加熱使水沸騰。 觀察現(xiàn)象，思考原因,演示實(shí)驗(yàn):,現(xiàn)象： 軟木塞沖出；管口有“白汽”產(chǎn)生,說(shuō)明: 水蒸汽對(duì)木塞做功,內(nèi)能減少,它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠.,能量轉(zhuǎn)化：,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,應(yīng)用：,熱機(jī)（將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械）,熱機(jī),一、內(nèi)能的獲得：,通過(guò)燃料的燃燒，將燃料內(nèi)部的化學(xué)能轉(zhuǎn)化 為內(nèi)能。,二、內(nèi)能的利用：,1、直接加熱物體,2、利用內(nèi)能做功,二、內(nèi)能的利用：,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn) 化為內(nèi)能，又通過(guò)做 功將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械 能,一、內(nèi)能的利用：,

2、3、熱機(jī),將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,熱機(jī)的種類,蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等,蒸汽機(jī),蒸汽機(jī)火車,汽輪機(jī),內(nèi)燃機(jī),內(nèi)燃機(jī),飛機(jī)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),火箭上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),二、內(nèi)燃機(jī)種類,(1)汽油機(jī),(2)柴油機(jī),汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程叫做沖程。,進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞由上端向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。,1 吸氣沖程,進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。,2 壓縮沖程,在壓縮沖程未尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)狻８邷馗邏喝細(xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，

3、并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。,3 做功沖程,進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。,4 排氣沖程,吸氣,壓縮,做功,排氣,1、在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生 了能量的轉(zhuǎn)化？ 2、哪個(gè)沖程使汽車獲得了動(dòng)力？ 3、哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,獲得動(dòng)力,排出尾氣,分析得結(jié)論：,在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠消耗飛輪的機(jī)械能來(lái)完成.,請(qǐng)你思考！,某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，那么，每秒鐘內(nèi)完成 個(gè)沖程，活塞往復(fù) 次，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功的次數(shù)為 次。,3000r/min=50r/s,一個(gè)工作循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活

4、塞往復(fù)兩次，對(duì)外做功一次,100,50,25,2、柴油機(jī)的構(gòu)造,噴油嘴,進(jìn)氣門(mén),活塞,連桿,排氣門(mén),氣缸,曲軸,火花塞,柴油機(jī)工作原理,吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程,吸氣沖程,空氣,進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。,壓縮沖程,進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。,做功沖程,在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。,排氣沖程,燃燒后的廢氣,進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣

5、排出氣缸。,想想議議：,汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？,1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。 2 每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。 3 四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。 4 一個(gè)工作沖程中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。,相同點(diǎn),不同點(diǎn),1構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。 2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。 3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。 4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。,三、燃料的熱值：,2、燃燒相

6、同質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量不同。,1、燃料的種類很多，可分為固體燃料、 液體燃料和氣體燃料。,三、燃料的熱值：,3、燃料的熱值：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。,4、熱值的單位：J/kg,5、熱值的符號(hào)：q,三、燃料的熱值：,一些燃料的熱值,三、燃料的熱值：,6、燃料燃燒放熱計(jì)算： 小明某次用火爐燒水時(shí)，共消耗了1.5kg的煙 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q=2.7107J/kg)?,解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J,答：這些煤完全燃燒放出的熱量為4.05107J,Q=mq,用家用燃?xì)鉄崴鳠丛?，假如洗一?/p>

7、澡要用掉天然氣0.14米3. 問(wèn):完全燃燒這么多的天然氣能放出多少焦的熱量？(q=8107焦耳/米3),練一練：,四、燃料的利用率：,思考： 上例中小明燒水用了1.5kg的煙煤，這些煤 完全燃燒放出的熱量為4.05107J，實(shí)際放 出的熱量是4.05107J嗎？為什么？水實(shí)際 吸收的熱量呢？,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：,1、爐子的效率： 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。,四、燃料的利用率：,2、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 送風(fēng)量。,2）加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：,四、燃料的利用率：,3、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)的效率。,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 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。,四、燃料的利用率：,提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：（l）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；(2)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。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來(lái)，燃料的利用率大大提高。,計(jì)算: 1. 完全燃燒15千克熱值是 3.4107焦耳/千克的木炭，能產(chǎn)生多少熱量？,想