教科版九年级物理上册课件 2.1 热机 (共17张PPT)

(共17张PPT)
第二章 改变世界的热机
第1节 热机
1.通过观察水蒸气吹动小叶轮旋转的实验现象，认识燃料的化学
能转化为内能，内能再转化为机械能的过程。
2.经历“能量是怎样转化的”讨论过程，理解热机的原理是通过
燃料燃烧获取内能并转化为机械能。
1. 实验探究：怎样利用内能来做功
知识点1 利用内能来做功
(1)进行实验
如图所示，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，观察现象。
(2)现象分析
① 现象一：叶轮转动。
原因：试管内的水沸腾，水蒸气向外膨胀，推动叶轮转动。
② 现象二：玻璃管口出现“白雾”。
原因：水蒸气膨胀对外做功，内能减少，温度降低，其中的
水蒸气液化形成“白雾”。
(3)归纳总结
由上述实验可知，可以利用某些设备把内能转化为机械能，即内能可以用来做功。
能量转化：燃料的化学能 内能 机械能。
2. 热机
概念：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
燃烧
做功
实验透析
1. 实验中的能量转化过程：
2. 实验中的能量转移和转化过程：
3. 物态变化： 汽化和液化 。
(1)燃料燃烧：化学能转化为内能。
(2)叶轮转动：内能转化为叶轮的机械能。
燃料→试管→管内的水和水蒸气→叶轮。
知识链接
内能的两种应用：
（1）利用内能加热：其实质是能量的转移过程。
（2）利用内能做功：其实质是能量的转化过程。
如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是 ( )
A. 试管口出现的“白雾”是气体
B. 水蒸气对外做功，内能增加
C. 水蒸气的温度升高
D. 这个实验基本展示了热机的工作原理
解析：水蒸气推动橡胶塞做功，将内能转化为机械能(热机的工作原理)，水蒸气内能减少，温度降低，液化形成小水珠，即“白雾”。
答案：D
教你一招
找出主要现象及对应的知识点：本实验的主要现象是橡胶塞被冲开和试管口出现“白雾”。解释“白雾”的形成，关键点是要联系前面学习的知识“做功改变内能”来分析。
1. 蒸汽机是最早的热机。1769 年瓦特改进、完善了蒸汽机，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
知识点2 蒸汽机及形形色色的热机
2. 蒸汽机的工作原理：将燃料的化学能转化为水蒸气的内能，再由水蒸气膨胀做功，把内能转化为机械能。
蒸汽机的工作过程:
燃料燃烧，在蒸汽锅炉中，水沸腾形成蒸汽，通过管道被送入汽缸，受滑块阀门控制交替进入汽缸的左侧和右侧，推动活塞运动。
3.常见的热机
热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，但同时热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏.下列机械不是使用热机的是 ( )
C
A.普通的家用轿车 B.喷气式战斗机
C.电动公交车 D.“神舟”火箭
解析：电动机是利用电能来获得动力的，电动公交车不符合热机的特点。普通的家用轿车、喷气式战斗机和“神舟”火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功的，是把内能转化成机械能的装置，符合热机的特点。
热 机
热机
工作原理
工作过程
种类
蒸汽机