教科版物理九年《热机》 ppt课件

热机 看一看想一想： 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？在这一过程中能量如何转化呢？ 由实验得到了以下结论：1、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能；2、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械能，从而使活塞获得了动力。热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、 喷气发动机、火箭等热机的工作原理内能转化为机械能1.内燃机和种类(1)汽油机(2)柴油机①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程①构造 ②工作原理汽油机的构造火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴吸气压缩做功排气内燃机的冲程和工作循环汽油机工作原理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。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。机械能转化为内能做功冲程 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。内能转化为机械能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。柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，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。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。2.内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。3.内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (1)汽油机的应用(2)柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。 5.一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，只做一次功。（4：2：1）相同点不同点1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。汽油机的效率：20~30%柴油机的效率：30~45%你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！能量的获取 人类利用的能量主要是从燃料燃烧中获得的内能． 例如： 原始社会火的利用． 现代社会取暖的方法：煤取暖、电取暖． 电能的获得主要的方法是火力发电．燃料的种类： 　　固体燃料　如：干柴　煤等　 　　液体燃料　如：汽油　柴油　酒精等 　　气体燃料　如：氢气　天然气等燃料燃烧过程：化学变化 　　　燃料的化学能转化为内能燃料的燃烧１．定义：1Kg某种燃料完全燃烧时化学能转化为内能的量（放出的热量）叫做这种燃料的热值．（热值用q表示）２．单位：J/Kg J/m3读法：焦每千克　焦每立方米如：干木柴的热值是q=1.3x107 J/Kg物理意义：１kg的干木柴完全燃烧放出的　　热量是1.3x107 J（注：热值是燃料的一种性质，与燃料的质量无关）一、燃料的热值公式： Q放=mq=Vq例：3Kg的酒精完全燃烧可放出多少热量？解：Ｑ＝ mq =3KgX3.0x107J/kg=9.0x107J 3Kg的酒精完全燃烧可放出的热量是例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 分析：利用吸热公式Q吸=Cm(t-t0)可以算出将水烧开要吸收多少热量，解题时应注意在标准大气压下，水的沸点是100℃，即水烧开时的温度为100℃，再利用燃料的燃烧值求干木柴的质量． 解答：Q吸=Cm(t-t0) =4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(100℃-40℃) =1.26×106J 因为Q吸=Q放=1.26×106J 所以干木柴质量 二、有效利用燃料在实际利用燃料中，燃料很难完全燃烧，而且放出的内能不能被完全利用，有效利用的只是其中一部分． 炉子的效率：有效利用的热量与理想情况下放出的热量的比值． 燃料利用效率图燃料利用效率低下废气带走的能量最多有效利用燃料的途径：（１）让燃料尽量充分燃烧． （２）尽量减少热量损失．本节课学习的主要内容：一．燃料的燃烧 　　１．燃料的种类及燃料燃烧的实质 　　２．热值的定义．单位及简单计算 二．燃料的有效利用 　　１．炉子的效率 　　２．有效利用燃料的途径 　　３．燃料的利用与环境保护1.在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程，内能转化为机械能的是 冲程， 冲程是汽车获得了动力 。巩固练习做功压缩做功2. 一个工作循环,内燃机的活塞往复运动_ ___次,曲轴转动__ __圈,燃气做功__ __次.四冲程内燃机,如果对外做10次功,活塞经历了_ ___个冲程,曲轴转动了_ ___周.40122203．燃料的燃烧是一种　 　变化，在燃烧过程中，燃料的 　 　能转化为　 　能．4．１Kg某种燃料　 　放出的　 　，叫做这种燃料的热值．无烟煤的热值是3.4x107J/kg,它的物理意义是：　　　　　 　　　　．１Kg无烟煤完全燃烧放出的热量是3.4x107J 　内化学化学热量完全燃烧5. 柴油机甲的效率高于柴油机乙的效率,这表明(　　 ) A.甲做功多 B. 甲做功快 C.甲消耗柴油少 D.甲将热能转化为机械能的比例大D7.内燃机工作时将内能转化为机械能,并且(　 　) A.将全部机械能输出 B.将少部分机械能输出 C.将部分机械能储存在飞轮上,供辅助冲程工作时使用 D.将全部机械能储存在飞轮上,供辅助冲程工作时使用6.关于燃料和热值，以下说法正确的是：（ ） A.燃料热值与燃料的燃烧情况无关 B.容易燃烧的燃料，热值一定大 C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多 D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料 CA8．2kg的某种燃料完全燃烧放出的热量是9.2x107J,这种燃料的热值为多少？答案： 4.6x107J/kg能量的转化和守恒想想做做小实验 1、来回迅速摩擦双手 2、电风扇通电 3、电炉通电 4、燃料燃烧 在一定条件下,各种形式的能都可以相互转化能量转化机械能转化为电能太阳能转化为化学能 化学能转化为机械能 电能转化为光能 化学能转化为内能太阳能转化为电能想想议议减少的机械能到哪里去了？ 答： 因为小球跟空气和地面摩擦，一部分的机械能转化为内能。能量守恒定律 能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。