人教版物理九年级全一册 第14章第1节 热机 课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
14.1: 热 机（一）
课前讨论：
在这个试验中，你会看到了什么现象？在这个过程中能量是如何转化的？
燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功的方式，内能转化为机械能。
热机的基本知识：
热机：把内能转化为机械能的机器。
种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：
内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油，因此，内燃机又分为汽油机和柴油机。
汽油机的结构：
活 塞
汽 缸
火花塞
进气门
排气门
连 杆
曲 轴
汽油机的工作过程：
冲程：活塞在汽缸内往复运动，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，曲轴转动半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。
吸气冲程：
由于飞轮惯性运动，无能量的转化。
进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，曲轴转动半周，燃料混合物被压缩，混合气体的内能增大，温度升高。
压缩冲程：
由于飞轮惯性运动，将机械能转化为内能。
在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，由于进气门和排气门仍然都关闭，所以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半周。
做功冲程：
在燃气的推力下运动，将内能转化为机械能。
进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，曲轴转动半周，把废气排出汽缸。然后，开始下一个工作循环。
排气冲程：
由于飞轮惯性运动，无能量的转化。
汽油机完成一个工作循环，要经历四个冲程，曲轴转二周，对外做功一次。
总结一下：
汽油机的四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
汽油机的四个冲程中只有压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化。压缩冲程：机械能转化为内能。做功冲程：内能转化为机械能。
了解柴油机：
1、四冲程汽油机的工作过程由( )( )( )( ) 四个冲程组成的。
练习一下：
3、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能。
2、四冲程汽油机完成一个工作循环，要经历（ ）个冲程，曲轴转（ ）周，对外做功（ ）次。
4、单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( ) A.做功10次,飞轮转40周。 B.做功40次,飞轮转20周。 C.做功10次,飞轮转20周。 D.做功20次,飞轮转10周。
5、某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒飞轮转（ ）周，做功（ ）次,有（ ）个冲程。
6、某内燃机，在做功冲程中，燃料在汽气缸内燃烧放出的总热量为10000J，其中，因为热辐射等散失了2000J，被废气带走了5000J，则：燃气对活塞做的功为（ ）J，该内燃机将内能转化为机械能的效率为（ ）。
16.4: 热 机（二）
物体吸收或放出的热量可用Q=Cm t 来计算，某种燃料燃烧时放出的热量应怎样计算呢？
课前回顾：
1、某内燃机，在做功冲程中，燃料在汽缸内燃烧放出的总热量为10000J，其中，因为热辐射等散失了2000J，被废气带走了5000J，则：燃气对活塞做的功为（ ）J，该内燃机将内能转化为机械能的效率为（ ）。
2、单位：焦/千克 （J/Kg)
燃料的热值：
1、定义：1Kg的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 （q）
3、例如：汽油的热值为q汽=4.6 ×107 J/Kg。 其物理意义是：质量为1Kg的汽油完全燃烧时放出的热量为4.6 ×107 J。
1、煤油的热值q煤油=（ ），物理意义为（ ）。
对气体燃料，热值指的是1m3燃料完全燃烧放出的热量。 （焦每立方米，J/m3)
2、煤气的热值q煤气=（ ），物理意义为（ ）。
热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关。
1、固体和液体燃料：Q=mq
2、气体燃料： Q=Vq
燃烧放热的计算：
燃料完全燃烧放出的能量Q总
废气带走
的能量
散热、克服摩擦损失
机械能（对活塞做功）w有
热机的效率：
1、定义：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机效率。
2、公式：
W有
Q总
η=
3、提高方法：
使燃料充分燃烧
减少热量的散失
保养润滑减少摩擦
练一练：
1、杯中的某种液体燃料，倒掉一半后，对剩下的半杯液体描述不正确的是（ ） A．热值减半 B．密度不变 C．质量减半 D．比热容不变
2、如图是某台汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（ ），请按一个工作循环的过程，将四个图重新排序（ ）。
3、小明同学在课余通过对鸡蛋的仔细观察发现：夏天的鸡蛋比冬天更容易变为“散黄”，但鸡蛋“散黄”后并未变坏。那么你认为以下原因分析正确的是（ ） A．蚊虫叮咬的结果 B．气温较高，蛋黄膨胀开裂 C．拿来拿去振动的结果 D．气温较高，蛋黄与蛋白扩散作用加剧的结果。
4、小林特别喜欢吃“糖炒栗子”他看到人们在炒栗子的时候，往锅里加了一些“砂子”来炒，填塞了栗子间的空隙，过一会儿，炒熟的栗子又香又甜，他知道这是通过（ ）的方式来改变栗子内能的，同时，燃烧焦炭是把焦炭的（ ）能转化（ ）能，但是他不知道放“砂子”的用处，你能猜出用砂子炒栗子的好处吗？写出一个好处即可：（ ）。
5、小明家住市中心，奶奶嫌城市夏天太热而不住他家，这激发了他探究城乡温差的原因。某星期天，他请全班同学分别到选定的地点，于中午同一时刻测出各测试点的气温，以此绘制出图所示的“区域——温度”坐标图。 （1）图6中气温最低的区域是（ ）； 简析该区域气温低的主要原因： ( )。（2）请提出一种降低市中心环境气温的办法:( )。
热岛效应
6、小明家新安装了一台容积为0.5m3的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到了40℃。问： ①在这4h内水吸收了多少热量？ ②若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？ [焦炭的热值q＝3.0×107J/kg]