5.1制冷机的原理 学案 (2)
文档属性
| 名称 | 5.1制冷机的原理 学案 (2) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 143.8KB | ||
| 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 | 2017-01-05 15:59:57 | ||
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文档简介
本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com
5.1制冷机的原理
学案
【教学目标】
知识目标
了解制冷机的一般工作原理
了解制冷剂循环制冷的过程
能力目标
能够自己动手操作蒸发制冷实验
了解有关制冷剂的一般知识
情感态度与价值观
通过对制冷机的工作原理有一个初步的认识之后能够对其它的制冷机器的原理进行简单的解释。
【课前预习】
了解对制冷机的工作原理
【教学重难点】
重点：制冷机的一般工作原理
难点：循环制冷机的过程
【教学内容】
一、蒸发制冷
每当游泳之后上岸，微风吹来，总觉得格外清爽。这是因为皮肤表面的水蒸气蒸发是带走了人体内的热量。
乙醚做局部麻醉的实验：把乙醚擦在准备开刀的皮肤上，乙醚蒸发，吸走皮肤上的热，使皮肤冷却到失去知觉。
实验：蒸发制冷
在一块小玻璃板上滴一两滴水，将小烧杯放在塑料板的水上，向杯内倒入一些乙醚，用打气筒亏素向杯内乙醚吹气，使乙醚迅速蒸发。观察烧杯下面水的变化。
结论：实验中看到烧杯下面的水结成了薄薄的一层冰。这是因为液态的乙醚蒸发后变成了蒸汽，吸走热量使水变成了冰。21世纪教育网版权所有
制冷：利用人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。
21教育网
实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中，制冷≠冷却。
二、制冷机循环制冷的过程
1、获得低温的方法
通过物质在物态变化过程中的蒸发吸热来实现制冷。电冰箱是最常见的制冷机。
制冷机主要由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部件组成，冰箱的冷冻室和冷藏室统称为冷库，所以除了蒸发器和部分毛细管装在冷库内部外，其它部件都装在冷库之外。
制冷机的工作物质是制冷剂。常用的制冷剂有氨、二氧化碳、乙醚、氟利昂等。不同的制冷剂达到的温度是不同的。21cnjy.com
氨制冷压缩机
制冷机：实现制冷所需的机器和设备。
特点：必须消耗能量——电能、机械能等
制冷剂：制冷机中把热量从被冷却介质传给环境介质的内部循环流动的工作介质。
制冷循环：在制冷机中，制冷剂周而复始吸热、放热的流动循环。
2、制冷机循环制冷的过程
压缩机通过消耗电能做功W，将气态制冷剂压缩，温度升高。这种温度较高、压强较大的制冷剂蒸汽进入冷库外面的冷凝器放出热量Q1后，凝结为液态物质。。然后液态制冷剂流经毛细管时，由于毛细管的阻流作用，压强很低，液态制冷剂迅速蒸发。吸收热量Q2，使低温冷库的温度降低。这时制冷剂本身全部蒸发全部变为气体，这些气体再被吸入压缩机。进入下一个工作循环。这样，只要压缩机工作，制冷剂就会循环流动，制冷剂的冷库就可以保持相当低的温度。21·cn·jy·com
三、能量交换与转换关系
从能量守恒的角度看制冷机的工作过程正好和热机的相反。，在一次循环中，工作物质从一种低温热库吸收热量Q2，向高温热库放出热量Q1，而外界必须对工作物质做功W，其能量交换和转换的关系如图所示，它们满足关系式：Q1=Q2+Wwww.21-cn-jy.com
蓄冰系统的示意图
工程上常用制冷系数ξ来表示制冷机的性能：ξ
=Q2／W
表示外界每做1J的功可以从低温热源带走多少焦耳的热量，在输出功W一定的条件下，工作物质带走的热量Q2越多，
ξ就越大，制冷的效果就越好。2·1·c·n·j·y
制冷机的作用是把热量从低温的空间转到高温空间，就好像水泵可以把水从低处送到高出一样。所以，制冷机也叫“制泵”。但水泵的吸水量与排水量是相等的，而制冷机在高温空间定放出的热量等于吸取热量再加上制冷机所做的功。【来源：21·世纪·教育·网】
【随堂练习】
1．制冷机的主要部件是（
）
A.压缩机
B.冷凝器
C.毛细管
D.散热器
2、制冷机的工作物质是制冷剂。常用的制冷剂有
、
、
、
等。
3、能量交换和转换的关系满足关系式
。
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5.1制冷机的原理
学案
【教学目标】
知识目标
了解制冷机的一般工作原理
了解制冷剂循环制冷的过程
能力目标
能够自己动手操作蒸发制冷实验
了解有关制冷剂的一般知识
情感态度与价值观
通过对制冷机的工作原理有一个初步的认识之后能够对其它的制冷机器的原理进行简单的解释。
【课前预习】
了解对制冷机的工作原理
【教学重难点】
重点：制冷机的一般工作原理
难点：循环制冷机的过程
【教学内容】
一、蒸发制冷
每当游泳之后上岸，微风吹来，总觉得格外清爽。这是因为皮肤表面的水蒸气蒸发是带走了人体内的热量。
乙醚做局部麻醉的实验：把乙醚擦在准备开刀的皮肤上，乙醚蒸发，吸走皮肤上的热，使皮肤冷却到失去知觉。
实验：蒸发制冷
在一块小玻璃板上滴一两滴水，将小烧杯放在塑料板的水上，向杯内倒入一些乙醚，用打气筒亏素向杯内乙醚吹气，使乙醚迅速蒸发。观察烧杯下面水的变化。
结论：实验中看到烧杯下面的水结成了薄薄的一层冰。这是因为液态的乙醚蒸发后变成了蒸汽，吸走热量使水变成了冰。21世纪教育网版权所有
制冷：利用人工的方法，把某物体或某空间的温度降低到低于周围环境的温度，并使之维持在这一低温的过程。
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实质：将热量从被冷却对象中转移到环境中，制冷≠冷却。
二、制冷机循环制冷的过程
1、获得低温的方法
通过物质在物态变化过程中的蒸发吸热来实现制冷。电冰箱是最常见的制冷机。
制冷机主要由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部件组成，冰箱的冷冻室和冷藏室统称为冷库，所以除了蒸发器和部分毛细管装在冷库内部外，其它部件都装在冷库之外。
制冷机的工作物质是制冷剂。常用的制冷剂有氨、二氧化碳、乙醚、氟利昂等。不同的制冷剂达到的温度是不同的。21cnjy.com
氨制冷压缩机
制冷机：实现制冷所需的机器和设备。
特点：必须消耗能量——电能、机械能等
制冷剂：制冷机中把热量从被冷却介质传给环境介质的内部循环流动的工作介质。
制冷循环：在制冷机中，制冷剂周而复始吸热、放热的流动循环。
2、制冷机循环制冷的过程
压缩机通过消耗电能做功W，将气态制冷剂压缩，温度升高。这种温度较高、压强较大的制冷剂蒸汽进入冷库外面的冷凝器放出热量Q1后，凝结为液态物质。。然后液态制冷剂流经毛细管时，由于毛细管的阻流作用，压强很低，液态制冷剂迅速蒸发。吸收热量Q2，使低温冷库的温度降低。这时制冷剂本身全部蒸发全部变为气体，这些气体再被吸入压缩机。进入下一个工作循环。这样，只要压缩机工作，制冷剂就会循环流动，制冷剂的冷库就可以保持相当低的温度。21·cn·jy·com
三、能量交换与转换关系
从能量守恒的角度看制冷机的工作过程正好和热机的相反。，在一次循环中，工作物质从一种低温热库吸收热量Q2，向高温热库放出热量Q1，而外界必须对工作物质做功W，其能量交换和转换的关系如图所示，它们满足关系式：Q1=Q2+Wwww.21-cn-jy.com
蓄冰系统的示意图
工程上常用制冷系数ξ来表示制冷机的性能：ξ
=Q2／W
表示外界每做1J的功可以从低温热源带走多少焦耳的热量，在输出功W一定的条件下，工作物质带走的热量Q2越多，
ξ就越大，制冷的效果就越好。2·1·c·n·j·y
制冷机的作用是把热量从低温的空间转到高温空间，就好像水泵可以把水从低处送到高出一样。所以，制冷机也叫“制泵”。但水泵的吸水量与排水量是相等的，而制冷机在高温空间定放出的热量等于吸取热量再加上制冷机所做的功。【来源：21·世纪·教育·网】
【随堂练习】
1．制冷机的主要部件是（
）
A.压缩机
B.冷凝器
C.毛细管
D.散热器
2、制冷机的工作物质是制冷剂。常用的制冷剂有
、
、
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等。
3、能量交换和转换的关系满足关系式
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