人教版九年级物理141热机PPT课件

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1、知识准备1.什么是内能？2.改变内能的两种方法及实质？ 实 验 演 示 ： 如 图 所 示 在 一 个 试 管 中 装一 些 水 ， 用 软 木 塞 塞 紧 。 对试 管 加 热 使 水 沸 腾 。观 察 现 象 ， 思 考 原 因 演示实验:现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”产生说 明 : 水 蒸 汽 对 木 塞 做 功 ,内 能 减 少 ,它 的 温 度 下 降 ,水 蒸汽 液 化 成 小 水 珠 .能 量 转 化 ： 内 能 转 化 为 机 械 能应 用 ： 热 机 （ 将 内 能 转 化 为 机 械 能 的 机 械 ） 热 机 一 、 内 能 的 获 得 ： 二 、 内 能 的 利 用

2、 ： 1、 直 接 加 热 物 体 2、 利 用 内 能 做 功二 、 内 能 的 利 用 ： 内 能 转 化 为 机 械 能 一 、 内 能 的 利 用 ： 3、 热 机 将 内 能 转 化 为 机 械 能 的 机 器 热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等蒸 汽 机 蒸 汽 机 火 车 汽 轮 机 内 燃 机 内 燃 机 飞机上的喷气发动机 火 箭 上 的 喷 气 发 动 机 二、内燃机种类(1)汽油机 (2)柴 油 机 汽 油 机 工 作 时 ， 活塞 在 汽 缸 里 做 往 复运 动 ， 活 塞 从 汽 缸的 一 端 运 动 到 另 一端 的 过 程 叫 做 冲 程 。

3、进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。1 吸气冲程 进 气 门 和 排 气 门都 关 闭 ， 活 塞 向上 运 动 ， 燃 料 混合 物 被 压 缩 ， 压强 增 大 ， 温 度 升高 。2 压缩冲程 在 压 缩 冲 程 未 尾 ，火 花 塞 产 生 电 火 花 ，使 燃 料 猛 烈 燃 烧 ，产 生 高 温 高 压 的 燃气 。 高 温 高 压 燃 气推 动 活 塞 向 下 运 动 ，并 通 过 连 杆 带 动 曲轴 转 动 。3 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 。4

4、 排气冲程 吸 气压 缩做 功排 气1、在四个冲程中，哪些冲程发生 了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？ 机械能转化为内能内能转化为机械 能 获得动力排出尾气 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 机 械 能来 完 成 . 请你思考！ 某 汽 油 机 飞 轮 转 速 为 3000r/min， 那 么 ， 每 秒 钟 内 完 成 个 冲 程 ， 活 塞 往 复 次 ， 燃 气推 动 活 塞 做 功 的 次 数 为 次 。3000r/min=50r/s 一 个 工 作

5、 循 环 由 四 个 冲 程 组 成 ， 曲 轴 旋 转 两 周 ， 活 塞 往 复 两 次 ， 对 外 做 功 一 次100 5025 2、柴油机的构造喷 油 嘴进 气 门活 塞连 杆 排 气 门气 缸 曲 轴 火花塞 柴油机工作原理吸 气 冲 程 压 缩 冲 程 做 功 冲 程 排 气 冲 程 吸气冲程 空气 进 气 门 打 开 ， 排 气 门 关 闭 。活 塞 由 上 端 向 下 端 运 动 ， 将 空气 吸 进 气 缸 。 压缩冲程 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

6、 高 。 在 压 缩 冲 程末 ， 缸 内 空 气 温 度 已 超 过 柴 油 的 着 火点 。 做功冲程 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 。 排气冲程 燃烧后的废气 进 气 门 关 闭 ， 排 气 门 打 开 ， 活塞 向 上 运 动 ， 把 废 气 排 出 气 缸 。 想想议议： 汽 油 机 和 柴 油 机 的 工 作 过 程 有 什 么 相 同 点 ， 有什 么 不 同 点 ？ 1 基 本

7、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 。相 同 点 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

8、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 。 三、燃料的热值： 2、燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。 1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。 三、燃料的热值： 3、燃料的热值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 4、热值的单位：J/kg5、热值的符号：q 三、燃料的热值： (7.18.8) 10 /(J

9、m )天然气3.010 /(Jkg )酒精 约3.910 /(Jkg )煤气3.410 /(Jkg )木炭 1.410 /(Jkg )氢3.010 /(Jkg )焦炭 4.610 /(Jkg )汽油约3.410 /(Jkg )无烟煤 4.610 /(Jkg )煤油约2.910 /(Jkg )烟煤 3.310 /(Jkg )柴油约1.210 /(Jkg )干木柴 777777 7778 7 7-1-1-1-1-1-1 -1-1-1-1 -3 -3 三、燃料的热值：6、燃料燃烧放热计算： 小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟 煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的 热量（烟煤的热值q=2.

10、7107J/kg)?解：Q=mq=1.5kg2.710 7J/kg =4.05107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107JQ=mq 用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气0.14米3.问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热量？(q=8107焦耳/米3) 四、燃料的利用率： 思考： 上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤 完全燃烧放出的热量为4.05107J，实际放 出的热量是4.05107J吗？为什么？水实际 吸收的热量呢？水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。 四、燃料的利用率： 1、炉子的效率： 有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完 全燃烧放出的热量之比。公

11、式：= Q 吸Q放 = cmtmq 四、燃料的利用率： 2、提高燃料利用率，节约能源1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大 送风量。2）加大受热面积，减少烟气带走的热量： 四、燃料的利用率： 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，叫热机的效率。 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。 四、燃料的利用率： 提高热机效率的途径和节能方法：（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减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，如利

12、用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。 计 算 : 1. 完 全 燃 烧 15千 克 热 值 是 3.4 107焦 耳 /千 克 的 木炭 ， 能 产 生 多 少 热 量 ？7想 要 获 得 这 些 热 量 ,需 要 完 全 燃 烧 多 少 千 克 氢气 ?(q氢 =1.4 108焦 耳 /千 克 ) 3.把 5kg、 40 的 水 烧 开 ， 需 要 完 全 燃 烧 多 少kg的 干 木 柴 ？（ 已 知 干 木 柴 的 燃 烧 值 为 1.2 107J/kg， 外 界 为 标 准 大 气压 ， 并 且 燃 料 完 全 燃 烧 放 出 的 热

13、量 全 部 被 水 吸 收 ） 实 验 演 示 ： 如 图 所 示 在 一 个 试 管 中 装一 些 水 ， 用 软 木 塞 塞 紧 。 对试 管 加 热 使 水 沸 腾 。观 察 现 象 ， 思 考 原 因 热 机 火 箭 上 的 喷 气 发 动 机 二、内燃机种类(1)汽油机 (2)柴 油 机 在 压 缩 冲 程 未 尾 ，火 花 塞 产 生 电 火 花 ，使 燃 料 猛 烈 燃 烧 ，产 生 高 温 高 压 的 燃气 。 高 温 高 压 燃 气推 动 活 塞 向 下 运 动 ，并 通 过 连 杆 带 动 曲轴 转 动 。3 做功冲程 在 做 功 冲 程 燃 气 对 活 塞 做 功 ，内

14、能 转 化 为 机 械 能 。 其 余 三个 冲 程 靠 消 耗 飞 轮 的 机 械 能来 完 成 . 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 。相 同 点 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 。