2021年初中物理人教版九年级全一册 第十四章 14.1 热机 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
第1节
热机
实验观察
加热使水沸腾，看到什么现象？
这个过程中的能量转化或转移情况？
燃料通过燃烧把
能转化为
能，又通过
，把
能转化为
能
燃料燃烧将化学能转化为内能，然后通过做功把内能转化为机械能，从而获得动力。
一、热机的原理
橡皮塞被冲开
内
做功
内
机械
热机是把内能转化为机械能的机器
化学
　　利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
喷气发动机
火箭发动机
火电站的汽轮机
二、热机的种类
内燃机
内燃机自学提纲：
1、什么叫内燃机？内燃机分为哪两种？
2、汽油机的结构怎样？
3、什么叫汽油机的冲程？汽油机的一个工作循环包括哪些冲程？
4、汽油机每个冲程工作情况是怎样的？
三、内燃机
三、内燃机：
汽油机
柴油机
燃料在气缸内燃烧的热机。使用的燃料有汽油或柴油。内燃机分为汽油机和柴油机两类。
一种内燃机剖面图
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
汽油机的工作过程：
几个名词：
1、一个冲程：
2、一个工作循环：
活塞在汽缸内往复运动时，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
一个工作循环依次由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成。
汽油机工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
甲
压缩冲程
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。
压缩冲程是把
能
转化为
能
机械
内
乙
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。对外做功.
做功冲程是先把
能转化为
能，
再把
能转化
能
化学
内
机械
内
内
丙
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。
丁
内燃机一个工作循环经历
个冲程，活塞往复
运动
次，曲轴和飞轮转动
周，做功
次。
四
两
两
一
1、一汽油机1秒内完成20个工作循环，则它1秒转
转，对外做功
次
2、某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功
次，完成
个工作循环.
20
30
30
40
内燃机一个工作循环中
冲程获得动力，其余三个冲程是靠
完成。
做功冲程
惯性
汽油机
柴油机
不同点
构造：
吸气冲程
点燃方式
功率
应用
柴油机和汽油机的比较：
顶部有一个火花塞
顶部有一个喷油嘴
吸入汽油与空气
的混合气体
吸入空气
点燃式
压燃式
小
大
小型汽车、摩托车
载重汽车、大型拖拉机
三、柴油机的工作过程
1、如图是汽油机工作循环中的某一冲程,
这个冲程是(
)
A.吸气冲程
B.
压缩冲程
C.做功冲程
D.
排气冲程
A
2、多数汽油机的一个工作循环是由
、
、
、
、
四个冲程不断循环。
3、下面四个图中，
图是吸气冲程，
图是压缩冲程，
图是做功冲程，
排气冲程。
做功
吸气
压缩
排气
丙
丁
乙
甲
丁
丙
甲
内
乙
4、如图所示是四冲程汽油机工作时的_______冲程，把
能
转化
能
做功
内
机械
5、如图表示内燃机工作循环中的一个冲程，从气门的启闭和活塞的运动可判断这是
???????
冲程。
吸气
6、汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图所示是汽油机的
冲程，在这个冲程中，活塞压缩燃料使它的温度升高，是通过的
方式增加燃料的内能．这是把
能转化
能。
为了不让汽油机在工作时温度升得太高，气缸外有一个水套，让气缸被水包围着，这是通过的
方式降低气缸的温度，采用水是因为水的
较大．
压缩冲程
做功
热传递
比热容
内
机械
8、家里在使用高压锅时常看见锅盖上面的限压阀不停的转动，这个现象是
能转化
能，类似于内燃机工作时的
冲程
7、一台单缸四冲程柴油机，转速为6r/s,若气体推动活塞一次做功为1500J。那么这台柴油机的功率为（
）
A、2250W
B、4500W
C、9000W
D、18000W
B
9、上世纪七十年代美国人登上月球，在月球上行驶的动力机械是热机还是电动机？为什么？
内
机械
做功
10、用酒精灯给试管中的水加热，如图所示，在软木塞被冲出试管口的过程中，下列说法正确的是（
）
A.水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量的转化形式与热机压缩冲程能量转化相同
D.软木塞的机械能守恒
B
太阳能热水器有经济、安全、卫生、环保和节能等优点．图所示为一种太阳能热水器，该热水器的集热器的有效采光面积为3m2，能在8h内将225L水的温度升高40℃．设热水器每平方米面积每秒接收太阳辐射能1.4×1O3J，即P0=1.4×1O3J/（m2.s）．该太阳能热水器的效率是多大？（结果保留两位有效数字）[水的比热容c=4.2×1O3J/（kg?℃）]．
电动自行车可以电动骑行，亦可以脚踏骑行。使用前，应先对车上的蓄电池充电。电动骑行时，蓄电池对车上电机供电，电动机为车提供动力。现有一辆电动自车，沿着水平平直的道路匀速行驶，在0.5小时内，电动机行驶9千米。此时车上电动机的工作电压为32伏，工作电流为4安。
（1）电动自行车在电动骑行时，能量是如何转化的？
（2）若车和人在行驶过程中所受阻力为20牛，则这段路程内该车克服阻力所做的功为多少？
（3）该车电能转化为机械能的效率是多少？
电磁炉以其高效、节能、卫生、安全成为新一代智能具．一只1
500W的电磁炉
正常工作时，在1标准大气压下将1kg的水从20℃加热到沸腾，需要加热4min．在此过程中1kg水吸收的热量是
J，电磁炉的效率是
。
内燃机的剖面图
原理：燃料直接在汽缸里燃烧，产生高温、高压的燃气推动活塞做功
一、热机的类型
蒸气机
汽轮机
内燃机
喷气发动机
世界上的第一辆汽车，速
度只有每小时几千米。
目前最快的汽车，速度已经超过了声速。可达到每小时一千多千米
这些动力机器都有一个共同特点：都要使用燃料，
那么这些机器是怎样利用燃料转化为机器的动力呢？
1、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是
冲程,做功冲程是把
能转化
能
。四冲程汽油机的三个辅助冲程靠
来完成
2、一柴油机1秒内完成20个工作循环，则它1秒转
转，对外做功
次
3、某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功
次，完成
个工作循环.
压缩冲程
40
惯性
机械
内
20
30
30