《初三物理熱機》PPT課件

教學(xué)目標,第一課時：1、了解熱機的種類及工作原理。2、知道內(nèi)燃機的四個沖程，會看圖區(qū)分是那個沖程。3、知道壓縮沖程、做功沖程中能量的轉(zhuǎn)化。4.汽油機和柴油機的異同第二課時：5、了解熱機的效率及熱機的效率低的原因、提高熱機的效率的方法。6、了解熱機對環(huán)境的影響。,熱機,1.熱機的種類,蒸氣機內(nèi)燃機汽輪機噴氣發(fā)動機火箭等,內(nèi)燃機：,熱機：把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。,燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。,常見的內(nèi)燃機：汽油機柴油機,2.內(nèi)燃機的構(gòu)造,(1)汽油機,(2)柴油機,構(gòu)造工作原理汽油機完整工作過程,構(gòu)造工作原理,(1)汽油機的構(gòu)造,火花塞,氣缸,進氣門,活塞,連桿,排氣門,曲軸,吸氣,壓縮,做功,排氣,內(nèi)燃機的沖程和工作循環(huán),(2)汽油機工作原理,吸氣沖程,壓縮沖程,做功沖程,排氣沖程,吸氣沖程,汽油和空氣,進氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。,壓縮沖程,進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,做功沖程,在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。,排氣沖程,燃燒后的廢氣,進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。,(3)柴油機的構(gòu)造,噴油嘴,進氣門,活塞,連桿,排氣門,氣缸,曲軸,(4)柴油機工作原理,吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程,吸氣沖程,空氣,進氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運動，將空氣吸進氣缸。,壓縮沖程,進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。,做功沖程,在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。,排氣沖程,燃燒后的廢氣,進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。,一個工作循環(huán)：活塞：往復(fù)兩次。曲軸：轉(zhuǎn)動兩周。完成：四個沖程。對外做功：一次。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。,練習(xí),一臺汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，則在1秒內(nèi)完成個循環(huán)，對外做功次，完成個輔助沖程。,3.內(nèi)燃機的應(yīng)用,汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農(nóng)業(yè)機械上面。,(1)汽油機的應(yīng)用,(2)柴油機的應(yīng)用,柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。,想想議議：,汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？,1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。4一個工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，做功一次。,相同點,不同點,1構(gòu)造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴。2燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴油機的燃料是柴油。3吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油機只吸進空氣。4點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火。,二、燃料及其熱值燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過程中，儲存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不同的。,熱值：指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)完全燃燒所放出的熱量。其符號是q。,熱值單位：J/kg,(J/m3),熱值單位：J/kg,(J/m3)P139一些燃料的熱值。木炭的熱值:3.4107J/kg物理意義:1千克木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4107J煤氣的熱值:3.9107J/m3物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J,計算熱量公式：Q放=mq(即質(zhì)量乘以熱值),燃料燃燒釋放的能量用來開動熱機，這些能量不會全部用來做有用功。,例題：把5kg40的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標準大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）解：,Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg0C)5kg600C=1.26106J；Q放Q吸m1=Q放/q=1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,廢氣帶走,機件發(fā)熱散失,機件摩擦損失,燃料燃燒產(chǎn)生能量,在熱機的各種能量的損失中,廢氣帶走的能量最多.,設(shè)法利用熱機廢氣的能量，是提高燃料利用率的重要措施。,做有用功,燃燒不完全,熱機效率：用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。,蒸氣機效率最低：6%15%；汽油機效率：20%30%；柴油機效率：30%45%。,5、熱機的效率,熱機的效率：熱機所做的做有用功那和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機的效率。燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高熱機效率，可提高燃料的利用率。,提高熱機效率的途徑和方法：（l）盡可能減少各種熱損失，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。,6.熱機對環(huán)境的影響,1.熱機對大氣的影響。（1）產(chǎn)生有毒氣體。（2）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。（3)產(chǎn)生粉塵。2.熱機產(chǎn)生噪音。,1.四沖程汽油機的工作過程由().().().()四個沖程組成的.2.四沖程汽油機,由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是()沖程,做功沖程是()能轉(zhuǎn)化為()能.3.汽油機吸入汽缸的是(),點火方式是().柴油機吸入汽缸的是(),點火方式是().4.某四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R/min,則它每秒鐘對外做功()次.,課堂練習(xí):,5、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？6、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？7、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？8、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？9、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？,答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能。,答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉(zhuǎn)變?yōu)?