2.1 热机 课件(共23张PPT) 2024-2025学年物理教科版九年级上册

(共23张PPT)
第1节 热 机
第二章 改变世界的热机
1.知道热机的原理。（素养）
2.了解热机的能量转化过程。（重点）
3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
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
知识点一：利用内能来做功
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。
实验探究
内能转化为机械能
（1）进行实验
(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。
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。
能量转化：燃料的化学能 内能 机械能。
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
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
D
知识点二：蒸汽机
蒸汽机是最早的热机。利用蒸汽做功，可追溯到古希腊时期。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，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
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。
知识点三：形形色色的热机
现代热机的种类繁多，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为动力的。
瓦特改进了蒸汽机
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
现代热机的种类繁多，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为动力的。
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动，最简单的轮机如图左。
最简单轮机
现代火力发电汽轮机
汽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。
火力发电汽轮机
汽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。
我国的岳阳舰
我国的青岛舰
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。
我国内燃机车
我国载重汽车
在航空航天中已经使用更加高效的喷气发动机和火箭发动机。
长征五号运载火箭
长征七号火箭
1.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
2.下列说法正确的是 （ ）
A.热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B.热机的出现解决了人们对能源的需求
C.热机就是今天的所有机械
D.热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
A
1.利用内能来做功——减少物体内能可以做功
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化机械能的装置。
热机原理：燃料的化学能通过燃烧获取内能，内能通过做功转化为机械能。
2.蒸汽机是最早的热机。瓦特改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽汽缸；设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动装置。解决动力传输问题。
3.形形色色的热机：最简单的轮机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。