鲁教版九年级物理下册（五四制）课件 19.5 热机（37张ppt）
文档属性
| 名称 | 鲁教版九年级物理下册（五四制）课件 19.5 热机（37张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁教版（五四学制） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2015-09-28 08:23:53 | ||
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文档简介
课件37张PPT。第五节
热机１.知道四冲程汽油机的工作原理
２.从能量转化的角度认识燃料的热值
３.通过能量的转化和转移，认识热机的效率学习目标知识回顾：如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象，说明了什么问题？1.现象：软木塞冲出；管口有“白气”产生。4.在此过程中，能量是如何转化的？水蒸气的内能塞子运动的机械能3.实验说明了什么问题？内能可以做动2.分析：水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。燃料的化学能燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机燃料的化学能内能机械能1.热机:是把内能转化为机械能的机器。能量转化：柴油机蒸汽机燃气轮机汽油机空气喷气发动机火箭喷气发动机2.热机的种类：4.内燃机：热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力 的热机。5.常见的内燃机： 汽油机 柴油机2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等1.热机：3.热机的原理:在气缸内燃烧燃料，产生高温高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。内燃机的应用（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。汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 汽油机结构图 四、汽油机的工作原理：构造：火花塞汽缸进气门活塞连杆排气门曲轴1、汽油机的构造；观察图回答汽油机的主要构造有：
主体是 ，内有 、它通过 与 相连。上部有 和 ，顶部有 。汽缸活塞连杆曲轴进气门排气门火花塞2、工作原理：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转变成机械能。从而使机械获得动力。汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程两个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。 把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。吸气压缩做功排气内燃机的 冲程和工作循环吸气冲程汽油和空气开始工作前，活塞位于汽缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入汽缸。压缩冲程活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。机械能转化为内能。做功冲程压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。高温燃烧气体的内能转化为活塞的机械能。排气冲程燃烧后的废气做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。第一冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动， 和 的混合物从 被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，
关闭， 曲轴转动 圈。第二冲程： 。进气门和排气门都 ，活塞由汽缸最 向 运动，燃料的混合物被 ，汽缸内温度 ，气压 。曲轴转动 圈。在此过程中， 转化 。吸气冲程打开关闭上端下汽油空气进气门进气门半关闭下端上压缩升高增大半机械能 内能压缩冲程第三冲程： 。在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生 的燃气，推动活塞由汽缸向 运动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动 圈。在此冲程中， 转化 。第四冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 关闭，曲轴转动 圈。做功冲程高温高压下半内能机械能排气冲程关闭打开下端上排气门半汽油机的四个冲程 打开 关闭关闭关闭关闭关闭关闭打开向下向上向下向上机械能-
内能内能-
机械能压缩气体对外做功吸入混合
气体排出废气一
个
工
作
循
环 想想议议：1、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？如何转化？2、哪个冲程使汽车获得动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？小结：汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。有 次能量转化。 在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422122.某四冲程汽油机，曲轴转速1200转/分，则该汽油机每秒做功 次。1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程，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 C103.某四冲程汽油机，曲轴转速50转/秒，则该汽油机10秒做功 次。250或J/m3燃料的热值 热值是燃料的特性，它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。1.定义：1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2.单位：焦每千克，符号J/Kg计算:5千克烟煤完全燃烧，所释放出来的热量是多少？（烟煤的热值为2.9×107 J/kg）解：=2.9×107 J/kg × 5kgQ放=qm已知：m=5Kg q= 2.9×107 J/kg求 ： Q放=1.45×108J烟煤完全燃烧释放出来的热量是常用燃料的热值（单位：J/kg）干木柴的热值为1.2X107 J/kg的
物理意义是：完全燃烧1千克干木柴放出的热量是1.2X107 J 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量小。所以我们要有效利用燃料，提高燃料的利用率。阅读教材44页在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量汽油机的效率：20~30%， 柴油机的效率：30~45%为什么它们的效率这么低？用公式表示：热机的效率 用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。 下表是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107 J.当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.
请你计算发动机在最大功率工作时
（1）1min内做的有用功.（2）做功一次消耗汽油的质量.
（3）发动机的效率.解：（1）W有用=P·t=75×103W×60s=4.5×106 J（2）做功一次消耗汽油的质量
m＝ρ·V
＝1.35kg/m3×(1.8×10-3m3×1/15)
＝1.62×10-4kg
（3） 1min内汽油完全燃烧释放的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×(1.62×10-4kg×2600)
=1.94×107J热机中能量的转化（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率。
（3）减少各种热损失
如何提高热机的效率？ 热机的发展和应用推动了社会的快速发展。但热机在工作过程中也给环境带来了大气污染和噪音污染，为保护环境，应采取哪些措施？请联系生活，写一篇关于热机与环境的调查报告。
热机与环境保护本节课学到了什么？ 1.热机的原理
(1)基本原理;(2)热机的种类;(3)什么是热机
2.内燃机的工作过程
(1)内燃机的种类;
(2)四冲程汽油机的工作过程
3.燃料的热值
(1)热值的定义、单位、公式；
(2)热机的效率;
(3)怎样提高燃料的利用率1.热机内燃机 汽油机柴油机火箭构造工作原理小结定义：1千克某种燃料完全燃烧
放出的热量单位：焦/千克（J/kg）物理意义：燃料燃烧过程中释放
热量本领大小的2.燃料的热值3.热量的计算
Q放=mq（固体、液体）
Q放=Vq （气体）4.热机效率：
我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率
热机１.知道四冲程汽油机的工作原理
２.从能量转化的角度认识燃料的热值
３.通过能量的转化和转移，认识热机的效率学习目标知识回顾：如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象，说明了什么问题？1.现象：软木塞冲出；管口有“白气”产生。4.在此过程中，能量是如何转化的？水蒸气的内能塞子运动的机械能3.实验说明了什么问题？内能可以做动2.分析：水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。燃料的化学能燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机燃料的化学能内能机械能1.热机:是把内能转化为机械能的机器。能量转化：柴油机蒸汽机燃气轮机汽油机空气喷气发动机火箭喷气发动机2.热机的种类：4.内燃机：热机是指把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力 的热机。5.常见的内燃机： 汽油机 柴油机2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等1.热机：3.热机的原理:在气缸内燃烧燃料，产生高温高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。内燃机的应用（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。汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 汽油机结构图 四、汽油机的工作原理：构造：火花塞汽缸进气门活塞连杆排气门曲轴1、汽油机的构造；观察图回答汽油机的主要构造有：
主体是 ，内有 、它通过 与 相连。上部有 和 ，顶部有 。汽缸活塞连杆曲轴进气门排气门火花塞2、工作原理：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转变成机械能。从而使机械获得动力。汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程两个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。 把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。吸气压缩做功排气内燃机的 冲程和工作循环吸气冲程汽油和空气开始工作前，活塞位于汽缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入汽缸。压缩冲程活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。机械能转化为内能。做功冲程压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。高温燃烧气体的内能转化为活塞的机械能。排气冲程燃烧后的废气做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。第一冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动， 和 的混合物从 被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，
关闭， 曲轴转动 圈。第二冲程： 。进气门和排气门都 ，活塞由汽缸最 向 运动，燃料的混合物被 ，汽缸内温度 ，气压 。曲轴转动 圈。在此过程中， 转化 。吸气冲程打开关闭上端下汽油空气进气门进气门半关闭下端上压缩升高增大半机械能 内能压缩冲程第三冲程： 。在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生 的燃气，推动活塞由汽缸向 运动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动 圈。在此冲程中， 转化 。第四冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 关闭，曲轴转动 圈。做功冲程高温高压下半内能机械能排气冲程关闭打开下端上排气门半汽油机的四个冲程 打开 关闭关闭关闭关闭关闭关闭打开向下向上向下向上机械能-
内能内能-
机械能压缩气体对外做功吸入混合
气体排出废气一
个
工
作
循
环 想想议议：1、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？如何转化？2、哪个冲程使汽车获得动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？小结：汽油机一个工作循环包括 个冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。有 次能量转化。 在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422122.某四冲程汽油机，曲轴转速1200转/分，则该汽油机每秒做功 次。1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程，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 C103.某四冲程汽油机，曲轴转速50转/秒，则该汽油机10秒做功 次。250或J/m3燃料的热值 热值是燃料的特性，它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。1.定义：1Kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。2.单位：焦每千克，符号J/Kg计算:5千克烟煤完全燃烧，所释放出来的热量是多少？（烟煤的热值为2.9×107 J/kg）解：=2.9×107 J/kg × 5kgQ放=qm已知：m=5Kg q= 2.9×107 J/kg求 ： Q放=1.45×108J烟煤完全燃烧释放出来的热量是常用燃料的热值（单位：J/kg）干木柴的热值为1.2X107 J/kg的
物理意义是：完全燃烧1千克干木柴放出的热量是1.2X107 J 燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量小。所以我们要有效利用燃料，提高燃料的利用率。阅读教材44页在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量汽油机的效率：20~30%， 柴油机的效率：30~45%为什么它们的效率这么低？用公式表示：热机的效率 用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。 下表是某品牌小轿车的一些技术参数.其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大；空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比；汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×107 J.当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次.
请你计算发动机在最大功率工作时
（1）1min内做的有用功.（2）做功一次消耗汽油的质量.
（3）发动机的效率.解：（1）W有用=P·t=75×103W×60s=4.5×106 J（2）做功一次消耗汽油的质量
m＝ρ·V
＝1.35kg/m3×(1.8×10-3m3×1/15)
＝1.62×10-4kg
（3） 1min内汽油完全燃烧释放的热量
Q放=qm=4.6×107J/kg×(1.62×10-4kg×2600)
=1.94×107J热机中能量的转化（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；
(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率。
（3）减少各种热损失
如何提高热机的效率？ 热机的发展和应用推动了社会的快速发展。但热机在工作过程中也给环境带来了大气污染和噪音污染，为保护环境，应采取哪些措施？请联系生活，写一篇关于热机与环境的调查报告。
热机与环境保护本节课学到了什么？ 1.热机的原理
(1)基本原理;(2)热机的种类;(3)什么是热机
2.内燃机的工作过程
(1)内燃机的种类;
(2)四冲程汽油机的工作过程
3.燃料的热值
(1)热值的定义、单位、公式；
(2)热机的效率;
(3)怎样提高燃料的利用率1.热机内燃机 汽油机柴油机火箭构造工作原理小结定义：1千克某种燃料完全燃烧
放出的热量单位：焦/千克（J/kg）物理意义：燃料燃烧过程中释放
热量本领大小的2.燃料的热值3.热量的计算
Q放=mq（固体、液体）
Q放=Vq （气体）4.热机效率：
我们把用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧后放出的能量之比叫做热机效率