九年级物理人教版《热机》课件.ppt

1、热机复习巩固：1.物体的内能物体的内能物体内部所有分子热运动的动能与分子势能物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。的总和，叫做物体的内能。2.改变内能的两种方法改变内能的两种方法做功和热传递做功和热传递一、内能的获得：一、内能的获得：二、内能的利用：二、内能的利用：1 1、直接加热物体、直接加热物体2 2、利用内能做功、利用内能做功二、内能的利用：二、内能的利用：内能转化为机械能内能转化为机械能二、内能的利用：二、内能的利用：3 3、热机、热机 将内能转化为机械能的机器将内能转化为机械能的机器热机的种类热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机

2、等喷气发动机等蒸汽机汽轮机汽轮机内燃机内燃机火箭上的喷气发动机火箭上的喷气发动机内燃机的剖面图内燃机的剖面图燃料直接在汽缸内燃烧，生成高燃料直接在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。温高压的燃气，推动活塞做功。三、内燃机种类三、内燃机种类(1)(1)汽油机汽油机(2)(2)柴油机柴油机 内燃机工作时，活塞在内燃机工作时，活塞在汽缸内上下往复运动。当活汽缸内上下往复运动。当活塞由汽缸的一端运动到另一塞由汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。端的过程，叫做一个冲程。多数内燃机都是由吸气、多数内燃机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的

3、不断循环来保证连续工作的。的。吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化

4、？了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气1、在四个冲程中，哪些冲程发生、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？了能量的转化？2、哪个冲程使汽车获得了动力？、哪个冲程使汽车获得了动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？

5、机械能转化为内能机械能转化为内能内能转化为机械能内能转化为机械能获 得获 得动 力动 力排出排出尾气尾气2 2、柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴火花塞火花塞 在压缩在压缩冲程末尾，冲程末尾，火花塞产生火花塞产生电火花，使电火花，使燃料猛烈燃燃料猛烈燃烧，产生高烧，产生高温高压的燃温高压的燃气，推动活气，推动活塞向下运动塞向下运动，并通过连，并通过连杆带动曲轴杆带动曲轴转动。转动。在压缩冲在压缩冲程末，从喷油程末，从喷油嘴喷出的雾状嘴喷出的雾状柴油遇到热空柴油遇到热空气立即猛烈燃气立即猛烈燃烧，产生高温烧，产生高温高压的燃气，高压的燃气，推动活塞向下推动活塞向下运动，并

6、通过运动，并通过连杆带动曲轴连杆带动曲轴转动。转动。点火方式：点火方式：压燃式压燃式点火方式：点火方式：引燃式引燃式柴油机柴油机汽油机汽油机3.3.内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠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。动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。4.4.内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。农业机械上面。柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用柴油比较便宜，但柴油机

7、比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。在载重汽车、拖拉机、坦克上面。小 结热机热机：把内能通过做功的形式转化为机械能把内能通过做功的形式转化为机械能的装置。的装置。四冲程汽油机四冲程汽油机：结构结构（进气门、排气门、进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴）工作原理工作原理：吸气冲程、压缩冲程、做吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程是一个工作过功冲程、排气冲程四个冲程是一个工作过程，然后循环。程，然后循环。内燃机内燃机 ：内燃机是最常见的热机；汽油机、内燃机是最常见的热机；汽油机、柴油机是最常见的内燃机柴油机是最常见的内燃机。1.四冲程汽油

8、机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由().().().()四个冲程组成的四个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是()冲程冲程,做功做功冲程是冲程是()能转化为能转化为()能能.3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是(),点火方点火方式是式是().柴油机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是(),点火方式是点火方式是 ().4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min,则它每秒钟对则它每秒钟对外做功外做功()次次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的()来完成来完成.吸气吸气压缩压缩做

9、功做功排气排气压缩压缩内内机械机械汽油和空气的混合物汽油和空气的混合物点燃式点燃式空气空气压燃式压燃式30惯性惯性课堂练习：课堂练习：6.6.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（缸中的（）压强增大，温度降低压强增大，温度降低压强减小，温度升高；压强减小，温度升高；压强增大，温度升高；压强增大，温度升高；压强减小，温度降低压强减小，温度降低课堂练习：课堂练习：c7.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（确的是（）.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴缸顶部是

10、一个喷油嘴.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物气和柴油的混合物.吸气冲程是内能转化为机械能吸气冲程是内能转化为机械能.压缩冲程是内能转化为机械能压缩冲程是内能转化为机械能课堂练习：课堂练习：A8.8.一台四冲程内燃机的飞轮转速为一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r1800rminmin，它它s s完成（完成（）A.30A.30个冲程，做了个冲程，做了3030次功次功B.60B.60个冲程，做了个冲程，做了6060次功次功C.120C.120个冲程，做了个冲程，做了3030次功次功D.60D.60个冲程，做了个冲程，做了1515次功次功课堂

11、练习：课堂练习：D D四、燃料的热值：四、燃料的热值：2 2、燃烧相同质量的不同燃料，放出、燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。的热量不同。1、燃料的种类很多，可分为固体燃料、燃料的种类很多，可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料。液体燃料和气体燃料。四、燃料的热值：四、燃料的热值：3 3、燃料的热值：、燃料的热值：1kg1kg某种燃料完全燃某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。4、热值的单位：、热值的单位：J/kgq四、燃料的热值：四、燃料的热值：(7.18.8)10 10/(Jm)/(Jm)天然气天然气3.010/(Jkg)10/(Jkg)酒精酒

12、精约约3.910 10/(Jm/(Jm)煤气煤气3.410/(Jkg)10/(Jkg)木炭木炭1.410/(Jkg)10/(Jkg)氢氢3.010/(Jkg)10/(Jkg)焦炭焦炭4.610/(Jkg)10/(Jkg)汽油汽油约约3.410 10/(Jkg)/(Jkg)无烟煤无烟煤4.610/(Jkg)10/(Jkg)煤油煤油约约2.910 10/(Jkg)/(Jkg)烟煤烟煤3.310/(Jkg)10/(Jkg)柴油柴油约约1.210 10/(Jkg)/(Jkg)干干木柴木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3四、燃料的热值：四、燃料的热值：6、燃料燃烧

13、放热计算：、燃料燃烧放热计算：小明某次用火炉烧水时，共消耗了小明某次用火炉烧水时，共消耗了1.5kg的烟的烟 煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的煤，试计算这些烟煤完全燃烧放出多少焦的 热量（烟煤的热值热量（烟煤的热值q=2.7107J/kg)?解：解：Q=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J答：这些煤完全燃烧放出的热量为答：这些煤完全燃烧放出的热量为4.05107JQ=mq用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡用家用燃气热水器烧水洗澡，假如洗一次澡要用掉天然气要用掉天然气0.140.14米米3 3.问问:完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦完全燃烧这么多的天然气能放出多少焦的热

14、量？的热量？(q=8(q=810107 7焦耳焦耳/米米3 3)Q=vq=0.14m38107J/m3 3=1.12107J思考：思考：上例中小明烧水用了上例中小明烧水用了1.5kg的烟煤，这些煤的烟煤，这些煤 完全燃烧放出的热量为完全燃烧放出的热量为4.05107J，实际放，实际放 出的热量是出的热量是4.05107J吗？为什么？水实际吗？为什么？水实际 吸收的热量呢？吸收的热量呢？水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。水实际吸收的热量，称为有效利用的热量。不是，没有完全燃烧不是，没有完全燃烧有些热量散失到空气中，水实际吸收的热量小有些热量散失到空气中，水实际吸收的热量小五、燃料的利用率：五

15、、燃料的利用率：1、炉子的效率：、炉子的效率：有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完有效利用的热量（水吸收的热量）与燃料完 全燃烧放出的热量之比。全燃烧放出的热量之比。公式：公式：=Q吸吸Q放放五、燃料的利用率：五、燃料的利用率：2、提高燃料利用率，节约能源、提高燃料利用率，节约能源1）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大）使煤充分燃烧：将煤磨成煤粒，加大 送风量。送风量。2）加大受热面积，减少烟气带走的热量：）加大受热面积，减少烟气带走的热量：五、燃料的利用率：五、燃料的利用率：3 3、热机的效率：、热机的效率：用来做有用功的那部分能用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的

16、量和燃料完全燃烧放出的热量之比，叫热机的效率。效率。公式：公式：=W有有Q放放五、燃料的利用率：五、燃料的利用率：提高热机效率的途径和节能方法：提高热机效率的途径和节能方法：（l l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润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；滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；(2)(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。提高热机效率

17、，可提高燃料的利用率。提高热机效率，可提高燃料的利用率。1 1.完全燃烧完全燃烧1515千克热值是千克热值是3.43.410107 7J/kgJ/kg的木的木炭，能产生多少热量？炭，能产生多少热量？72.2.想要获得这些热量想要获得这些热量,需要完全燃烧多少千需要完全燃烧多少千克氢气克氢气?(q?(q氢氢=1.4108J/kg)J/kg)Q=mq=15kg3.4107J/kg=5.1108Jm=Q/q=5.1108J/1.4 108 J/kg=3.64kg3.3.把把5kg5kg、4040的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少kgkg的干木柴？的干木柴？（已知干木柴的燃烧值为（已知干木柴的燃烧值为1.21.210107 7J/kgJ/kg，外界为，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）部被水吸收）吸吸=C（t-t。）。）=4.2103J/（kg）5kg(100-40)=1.26106J吸吸=Q放放且且Q放放=mqm=Q放放/q=1.26106J/1.2107J/kg=0.105kg