2.1热机同步课件2021-2022学年教科版物理九年级上册(共15张PPT)

(共15张PPT)
2.1 热机
1.知道热机的种类
2.知道热机中能量的转化。
学习目标
导入
我们知道，燃料燃烧时要释放出大量的内能，为了有效地利用这些内能为人类服务，人们制成了将内能转化为机械能的机器――这就是我们今天要学习的热机。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
图2-1-2 瓦特设计的蒸汽机
利用内能来做功
01
观察：热机的原理
如图2-1-3所示,在试管内装些水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个用纸做成的小叶轮。加热试管使水沸腾,细心观察,会发生什么现象
在这个实验中,燃料的化学能转化为内能,传给水,水沸腾变成水蒸气,水蒸气驱动叶轮转动。这样,内能就转化成了叶轮的机械能。
图2-1-3 小小热机
利用内能来做功
01
这个实验虽然简单,却展现出热机中能量转化的基本过程,如图2-1-4所示。
热机( heat engine)是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
人类对物质结构的认识历程
蒸汽机( steam engine)是最早的热机。
利用蒸汽做功,可追潮到古希腊时期。但直到1769年,瓦特( James Watt,1736-1819)改进、完善了蒸汽机,发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件,设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置,解决了动力的传输间题,才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
蒸汽机
02
讨论交流：蒸汽机是怎样工作的
图2-1-5是流机的原理图,气缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。请和同学研究图中的机械结构、说明蒸汽是如何进入汽缸、推动活塞运动,带动轮子转动的。
蒸汽机
02
图2-1-5 滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出
现代热机种类繁多,构造各异。水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动,最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作动力的(图2-1-6)。在图2-1-3中，水蒸气也可以驱动叶轮转动,那是最简单的轮机( turbine)。轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中、大型舰船以及内燃机车上。在机车、汽车、农用机械中,广泛使用着汽油机和柴油机等内燃机( intemal combustion engine)。在航空航天中已经使用更加高效的喷气发动机(jet engine)和火箭发动机(rocket engine)
形形色色的热机
03
形形色色的热机
03
图2-1-6 生活和生产中的热机
1.最早的热机是________,经过英国工程师________的改进、完善在18世纪得到广泛使用。
随堂练习
蒸汽机
瓦特
2、关于热机的能量转化过程,下列说法正确的是( )
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化为机械能
D.主要目的是通过热传递改变物体的内能
随堂练习
C
3、以下机械属于热机的是( )
A.火箭发动机
B.柴油机
D.洗农机
C.滑轮组
随堂练习
A
物理在线
热机的燃料
从图2-1-7我们可以看到,热机需要消耗一定的燃料,把燃料的化学能转化为内能,利用内能做功。最初的蒸汽机,采用的燃料是煤；后来,人们发明了内燃机,通常它的燃料是汽油或柴油；如今,我们已经看到以天然气为燃料的汽车(图2-1-7)。而许多汽车厂商,也在积极地研发以氢气为燃料的发动机。热机技术的进步,也伴随着所使用燃料种类的变化。
图2-1-7 以天然气为燃料的公交车
知识总结
热 机
1.热机作用
2.热机的种类
再 见