第十四章 内能的利用【课件】(共33张PPT)

(共33张PPT)
内能的利用
初三物理总复习
第9讲 内能的利用
1．知道热机中的能量转化
2．了解四冲程内燃机的工作原理
3．知道汽油机和柴油机的区别
4. 知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义
5．理解热机的效率及提高热机效率的方法
学习目标
内能的利用
学习目标
热机
——利用内能做功的机械
你能说出这个过程中能量转化的情况吗？
燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。
气体推动木塞做功实验
考点1：热机
热机的种类
蒸汽机车
考点1：热机
热机的种类
发电站的汽轮机
考点1：热机
热机的种类
喷气发动机
火箭发动机
利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气轮机（喷气发动机）等。
热机的种类
内燃机车
考点1：热机
内燃机分类
汽油机
柴油机
使用汽油作为燃料的叫汽油机。
使用柴油作为燃料的叫柴油机。
汽油机的构造
火花塞
进气门
排气门
汽缸
活塞
连杆
曲轴
火花塞
进气门
排气门
活塞
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
汽油机工作的四个冲程中，只有 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 来完成。必须靠外力来启动。

做功冲程
飞轮的惯性
汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞往复 次，曲轴( 飞轮）转动 圈，做功 次。有 次能量转化。
4
2
2
1
2
1421
汽油机和柴油机的构造对比
汽油机的构造
柴油机的构造
火花塞
进气门
排气门
气缸
连杆
活塞
曲轴
喷油嘴
进气门
排气门
吸入空气和汽油混合物
吸入空气
①
②
汽油机和柴油机的区别
汽油机
柴油机
结构区别
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
点火方式
优缺点
火花塞
喷油嘴
吸入汽油和空气的混合物
只吸入空气
体积
压强
温度
体积
压强
温度
火花塞点火(点燃式)
压缩空气已达到雾状柴油着火点,不需点燃(压燃式)
轻便、效率低等
笨重、效率高等
变小
变大
升高
变更小
变更大
变更高
考点1：热机
1．一台单缸4冲程柴油机飞轮的转速是1 800 r/min，则柴油机每秒( )
A．完成30个冲程，做功30次
B．完成60个冲程，做功60次
C．完成60个冲程，做功15次
D．完成120个冲程，做功30次
C
1 个循环 4个冲程 飞轮2圈 做功1次
1800r/min=30r/s
30r/sX2=60r/s
30r/s÷2=15r/s
不同热机的如何比较性能的好坏呢？
不同热机的性能？
考点2：热机效率
有多少能量被有效的利用呢？
W有用
不同热机的性能？
考点2：热机效率
X100%
Q总
不同热机的性能？
考点2：热机效率
定义：
用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
公式：
不同热机的性能？
考点2：热机效率
公式：
提高热机效率的途径：
（1）提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
（3）利用废气的能量。
（2）改进热机，减少各种能量损失；
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
常见热机的效率
2．(2019·武汉)如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是( )
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
A
×
×
×
√
内能增大
内能耗散掉了，如废气
大部分
考点2：热机效率
3．某载重汽车自重12 t，车轮与地面的总接触面积为0.5 m2，汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210 kW，每行驶43 s消耗柴油700 g，柴油的热值为4.3×107 J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×109 J
②该柴油发动机的效率为30%
③完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×107 J
④该柴油发动机的效率为35%
A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确
D
考点2：热机效率
热机的效率指热机对燃料燃烧产生内能的利用率；
功率指热机做功的快慢；
二者没有关系。
Q放=mq=4.3×107 J/kg×0.7kg=3.01×107 J
W有用=Pt=210kw×43s=9.03×106 J
=W有用/Q放=......=30%
区分热机的效率和功率：
3．某载重汽车自重12 t，车轮与地面的总接触面积为0.5 m2，汽车以72 km/h的速度在平直公路上匀速行驶时，柴油发动机的功率为210 kW，每行驶43 s消耗柴油700 g，柴油的热值为4.3×107 J/kg。下列说法中( )
①完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×109 J
②该柴油发动机的效率为30%
③完全燃烧700 g柴油放出的热量为3.01×107 J
④该柴油发动机的效率为35%
A．只有①②正确 B．只有③④正确 C．只有①③正确 D．只有②③正确
考点2：热机效率
W有用=Pt=210kw×43s=9.03×106 J
=W有用/Q放=......=30%
1、热传递高温物体放热：
2、燃料燃烧放热：
区分热传递和燃料燃烧时的 ：
D
Q放=mq=4.3×107 J/kg×0.7kg=3.01×107 J
1、燃料燃烧烧水问题：
2、汽车内燃机（发动机）效率问题：
关于热机效率计算的两类问题
考点3：能的转移和转化
动能
重力势能
弹性势能
机械能
一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量。
能量的概念：
实验
在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化
光合作用
各种形式的能都可以相互转化
太阳能 化学能
燃料燃烧
化学能 内能
地热发电
内能 电能
热能×
各种形式的能都可以相互转化
给手机电池充电
工作中的手机电池
电能 化学能
化学能 电能
氢弹爆炸
核能 内能和光能
区分能量的转移和转化
内容
能量从一个物体
另一个物体
能量从一种形式 另一种形式
能量形式
能量形式
用热水可以把袋装牛奶加热
光电池把光能转化为电能
特点
实例
结论
保持不变
转移到
转化为
不变
改变
能量转移
能量转化
在能量的转移和转化中，能量的总量
内能转移的方向性
内能总是自发地从高温物体向低温物体转移，而不会自发地从低温物体向高温物体转移
4．(2019·郴州)现在流行一款鞋，穿上它走路时，鞋会发光，站着不动就不会发光。则这款鞋发光的原理，从能量转化的角度分析正确的是( )
A．机械能转化为电能，再转化为光能
B．电能转化为机械能，再转化为光能
C．机械能转化为光能，再转化为电能
D．光能转化为机械能，再转化为电能
A
考点3：能的转化和守恒
×
√
×
×
5．(2019·乐山)下列关于能量转化的说法，正确的是( )
A.甲图,风力发电将空气的动能转化为电能
B.乙图,拉开的弹弓将石子弹出的过程，弹性势能增大
C.丙图中,“神舟五号”载人飞船成功返航，返回舱在减速着陆过程中机械能守恒
D.丁图中,水平路面上疾驰的汽车，将重力势能转化为动能
A
考点3：能的转化和守恒
×
√
×
×
减少
减少
第9讲 内能的利用
1．知道热机中的能量转化
2．了解四冲程内燃机的工作原理
3．知道汽油机和柴油机的区别
4. 知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义
5．理解热机的效率及提高热机效率的方法
学习目标
谢谢聆听！