4.1热机原理 热机效率 课件 (3)40张PPT
文档属性
| 名称 | 4.1热机原理 热机效率 课件 (3)40张PPT |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-01-04 16:22:38 | ||
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文档简介
课件40张PPT。一、热机原理 热机效率
二、热机 能源 环境 热机原理 热机效率导入新课 今天形形色色的热机已经与现代生活和生产密不可分。从车辆中的内燃机、火电站的汽轮机，到飞机，到火箭飞机中的喷气发动机，热机时时刻刻在为我们提供着动力。 热机的发明和发展是科学与技术相结合的早期范例，热机的广泛应用既是人类物质文明和社会进步的重要标志，同时也给人类社会带来了能源、环境等新的问题。汽车发动机内燃机知识目标1、知道热机的基本工作原理。
2、知道热机工作过程中的能量转化情况，知道四冲程内燃机的工作过程。教学目标能力目标1、用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力。
2、通过了解热机的能量转化情况，关注提高热机效率的方法。情感态度与价值观1、感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念。
2、通过“内燃机对环境的污染”的社会调查，增强环保意识。重点四冲程内燃机的工作过程。难点工作过程相互关系和动态分析。教学重难点一、热机原理 热机效率1、热机
热机是热力发电机的总称，能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置，都叫做热机。热机是现在交通和发电站的基本动力源，是目前做广泛的动力机器。2、热机的种类
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发电机
火箭
3、热机的源头——蒸汽机
蒸汽机是18世纪，英国科学及瓦特在前人工作的基础上制成了实用的蒸汽机。早期的蒸汽机汽轮机火箭 热机的种类很多，但是他们的物理学原理是相同的，基本结构都是由发热机、内燃机和冷凝器三个部分组成。4、内燃机种类及其工作原理
（1）汽油机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5、热机效率
（1） 定义： 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量比。
（2）公式：
功与热量间的关系：W=Q1-Q2
热机的热效率：η=W／Q1
理想热机的效率为：η理=1-T2 ／T1
T1为发热器的绝对温度，T2为冷凝器的绝对温度。6、提高热机效率的主要途径
（1）使燃料充分燃烧。
（2）尽量减少各种热损失。
（3）在热机设计和制造上，采用先进的技术。
（4）保证良好的润滑，减少因摩擦而另外消耗的功。二、热机 能源 环境 热机的发展极大的解放了生产力。热机的广泛使用是社会工业化程度的标志，但是也导致了世界能源结构的巨大变化。2002年中国主要能源消费结构中国与世界能源消费结构（2002） 2002年我国主要的能源消费结构图显示：煤炭占66.1%，比例偏大，是环境污染的主要根源；我国剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.8%，石油供应面临重大挑战，我国能源平均利用率为32%，比发达国家低将近10个百分点，主要是产品单位耗能比世界平均比高30%。环境保护
（1）内能对环境的影响
废气污染（CO、SO2、酸雨）。
噪声污染。酸雨（2）保护环境，减小污染措施。
改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。课堂小结 1、热机是热力发电机的总称，能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置，都叫做热机。
2、内燃机的工作过程
吸气→压缩→做功→排气3、热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
4、提高热机效率的途径：
使燃料充分燃烧 提高热机效率途径 减少热损失。
保持良好的润滑。随堂练习 1、汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？相同点：
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。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。2、设质量一定的单原子理想气体开始时压强为3.039×105Pa，体积为1L，先作等压膨胀至体积为2L，再作等温膨胀至体积为3L，最后被等体冷却到压强为1.013×105Pa。求气体在全过程中内能的变化、所作的功和吸收的热量。解 (1)如图，ab、bc、及cd分别表示等压膨胀、等温膨胀及等体冷却过程。由图可求出在状态d，压强为pd=1.013×105Pa，体积为Vd= 3L（2）在全过程中内能的变化△E 为末状态内能减去初状态内能，有理想气体内能公式及理想气体状态方程得：（3）在全过程中所作的功等于在各分过程中所作的功之和，即：W = Wp + WT + WVWp = pa(Vb-Va)=3×1.013×105×10-3J=304J在等体过程中气体不作功，即 WV = 0所以：W = Wp + WT + WV =304J+246J+0J=550J习题答案1、热机的基本组成如教材所示：热机的效率应为工作物质所做的机械功W与工质从发热器得到热量Q之比，由于W=Q1-Q2。因此热机的效率为1-Q1 ／Q2。
2、略（提示：列表记录数据）
3、略
二、热机 能源 环境 热机原理 热机效率导入新课 今天形形色色的热机已经与现代生活和生产密不可分。从车辆中的内燃机、火电站的汽轮机，到飞机，到火箭飞机中的喷气发动机，热机时时刻刻在为我们提供着动力。 热机的发明和发展是科学与技术相结合的早期范例，热机的广泛应用既是人类物质文明和社会进步的重要标志，同时也给人类社会带来了能源、环境等新的问题。汽车发动机内燃机知识目标1、知道热机的基本工作原理。
2、知道热机工作过程中的能量转化情况，知道四冲程内燃机的工作过程。教学目标能力目标1、用物理图表分析问题的能力，联系实际思考问题的能力。
2、通过了解热机的能量转化情况，关注提高热机效率的方法。情感态度与价值观1、感受技术与社会的联系，建立废物利用的观念。
2、通过“内燃机对环境的污染”的社会调查，增强环保意识。重点四冲程内燃机的工作过程。难点工作过程相互关系和动态分析。教学重难点一、热机原理 热机效率1、热机
热机是热力发电机的总称，能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置，都叫做热机。热机是现在交通和发电站的基本动力源，是目前做广泛的动力机器。2、热机的种类
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发电机
火箭
3、热机的源头——蒸汽机
蒸汽机是18世纪，英国科学及瓦特在前人工作的基础上制成了实用的蒸汽机。早期的蒸汽机汽轮机火箭 热机的种类很多，但是他们的物理学原理是相同的，基本结构都是由发热机、内燃机和冷凝器三个部分组成。4、内燃机种类及其工作原理
（1）汽油机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5、热机效率
（1） 定义： 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所释放的能量比。
（2）公式：
功与热量间的关系：W=Q1-Q2
热机的热效率：η=W／Q1
理想热机的效率为：η理=1-T2 ／T1
T1为发热器的绝对温度，T2为冷凝器的绝对温度。6、提高热机效率的主要途径
（1）使燃料充分燃烧。
（2）尽量减少各种热损失。
（3）在热机设计和制造上，采用先进的技术。
（4）保证良好的润滑，减少因摩擦而另外消耗的功。二、热机 能源 环境 热机的发展极大的解放了生产力。热机的广泛使用是社会工业化程度的标志，但是也导致了世界能源结构的巨大变化。2002年中国主要能源消费结构中国与世界能源消费结构（2002） 2002年我国主要的能源消费结构图显示：煤炭占66.1%，比例偏大，是环境污染的主要根源；我国剩余可采储量仅占世界剩余可采储量的1.8%，石油供应面临重大挑战，我国能源平均利用率为32%，比发达国家低将近10个百分点，主要是产品单位耗能比世界平均比高30%。环境保护
（1）内能对环境的影响
废气污染（CO、SO2、酸雨）。
噪声污染。酸雨（2）保护环境，减小污染措施。
改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。课堂小结 1、热机是热力发电机的总称，能够持续不断的把燃料燃烧是释放的能量转变为机械能的装置，都叫做热机。
2、内燃机的工作过程
吸气→压缩→做功→排气3、热机的效率：用来做有用功那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比。
4、提高热机效率的途径：
使燃料充分燃烧 提高热机效率途径 减少热损失。
保持良好的润滑。随堂练习 1、汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？相同点：
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。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。2、设质量一定的单原子理想气体开始时压强为3.039×105Pa，体积为1L，先作等压膨胀至体积为2L，再作等温膨胀至体积为3L，最后被等体冷却到压强为1.013×105Pa。求气体在全过程中内能的变化、所作的功和吸收的热量。解 (1)如图，ab、bc、及cd分别表示等压膨胀、等温膨胀及等体冷却过程。由图可求出在状态d，压强为pd=1.013×105Pa，体积为Vd= 3L（2）在全过程中内能的变化△E 为末状态内能减去初状态内能，有理想气体内能公式及理想气体状态方程得：（3）在全过程中所作的功等于在各分过程中所作的功之和，即：W = Wp + WT + WVWp = pa(Vb-Va)=3×1.013×105×10-3J=304J在等体过程中气体不作功，即 WV = 0所以：W = Wp + WT + WV =304J+246J+0J=550J习题答案1、热机的基本组成如教材所示：热机的效率应为工作物质所做的机械功W与工质从发热器得到热量Q之比，由于W=Q1-Q2。因此热机的效率为1-Q1 ／Q2。
2、略（提示：列表记录数据）
3、略