人教版九年級物理14.1熱機(jī).ppt課件

1、實(shí)驗(yàn)演示：實(shí)驗(yàn)演示： 如下圖在一個(gè)試如下圖在一個(gè)試管中裝一些水，用軟管中裝一些水，用軟木塞塞緊。對試管加木塞塞緊。對試管加熱使水沸騰。熱使水沸騰。察看景象，思索緣由察看景象，思索緣由闡明闡明: 水蒸汽對木塞做功水蒸汽對木塞做功,內(nèi)能減少內(nèi)能減少,它的溫它的溫度下降度下降,水蒸汽液化成小水珠水蒸汽液化成小水珠.能量轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能運(yùn)用：運(yùn)用：熱機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械熱機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)械熱機(jī)一、內(nèi)能的獲得：一、內(nèi)能的獲得： 二、內(nèi)能的利用：二、內(nèi)能的利用： 1 1、直接加熱物體、直接加熱物體2 2、利用內(nèi)能做功、利用內(nèi)能做功二、內(nèi)能的利用：二、內(nèi)能的利用

2、： 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能一、內(nèi)能的利用：一、內(nèi)能的利用： 3 3、熱機(jī)、熱機(jī)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器熱機(jī)的種類熱機(jī)的種類蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)火車汽輪機(jī)汽輪機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)飛機(jī)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭上的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(2)(2)柴油機(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)任務(wù)時(shí)，汽油機(jī)任務(wù)時(shí)，活塞在汽缸里活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，活塞從汽缸的活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程叫一端的過程叫做沖程。做沖程。1 吸氣沖程吸氣沖程進(jìn)氣門和排進(jìn)氣門和排氣門都封鎖，氣門都封鎖，活

3、塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混動(dòng)，燃料混合物被緊縮，合物被緊縮，壓強(qiáng)增大，壓強(qiáng)增大，溫度升高。溫度升高。2 緊縮沖程緊縮沖程在緊縮沖程未在緊縮沖程未尾，火花塞產(chǎn)尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使生電火花，使燃料猛烈熄滅，燃料猛烈熄滅，產(chǎn)生高溫高壓產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。高溫的燃?xì)?。高溫高壓燃?xì)馔七M(jìn)高壓燃?xì)馔七M(jìn)活塞向下運(yùn)動(dòng)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過連桿帶并經(jīng)過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3 做功沖程做功沖程進(jìn)氣門封鎖，進(jìn)氣門封鎖，排氣門翻開，排氣門翻開，活塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣動(dòng)，把廢氣排出氣缸。排出氣缸。4 排氣沖程排氣沖程吸氣吸氣緊縮緊縮做功做功排氣排氣1、在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生、在四個(gè)沖程中，哪些

4、沖程發(fā)生 了能量的轉(zhuǎn)化？了能量的轉(zhuǎn)化？2、哪個(gè)沖程使汽車獲得了動(dòng)力？、哪個(gè)沖程使汽車獲得了動(dòng)力？3、哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？、哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能獲 得獲 得動(dòng) 力動(dòng) 力排出尾氣排出尾氣在做功沖程燃?xì)鈱钤谧龉_程燃?xì)鈱钊龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)化為塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其他三個(gè)沖機(jī)械能。其他三個(gè)沖程靠耗費(fèi)飛輪的機(jī)械程靠耗費(fèi)飛輪的機(jī)械能來完成能來完成. . 某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為某汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min3000r/min，那么，那么，每秒鐘內(nèi)完成每秒鐘內(nèi)完成 個(gè)沖程，活塞往復(fù)個(gè)沖程，活塞往復(fù) 次，燃?xì)馔七M(jìn)活塞做功的次數(shù)為

5、次，燃?xì)馔七M(jìn)活塞做功的次數(shù)為 次。次。3000r/min=50r/s 一個(gè)任務(wù)循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)兩次，對一個(gè)任務(wù)循環(huán)由四個(gè)沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)兩次，對外做功一次外做功一次1005025噴油嘴進(jìn)氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸火花塞火花塞吸氣沖程吸氣沖程 緊縮沖程緊縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程空氣 進(jìn)氣門翻開，排氣門封鎖?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。 進(jìn)氣門和排氣門都封鎖，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣緊縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在緊縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超越柴油的著火點(diǎn)。 在緊縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立刻猛烈熄滅，產(chǎn)

6、生高溫高壓的燃?xì)?，推進(jìn)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。熄滅后的廢氣 進(jìn)氣門封鎖，排氣門翻開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。 汽油機(jī)和柴油機(jī)的任務(wù)過程有什汽油機(jī)和柴油機(jī)的任務(wù)過程有什么一樣點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？么一樣點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？1根本構(gòu)造和主要部件的作用類似。根本構(gòu)造和主要部件的作用類似。2 每個(gè)工件循環(huán)都閱歷四個(gè)沖程：吸氣沖每個(gè)工件循環(huán)都閱歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、緊縮沖程、做功沖程、排氣沖程。程、緊縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個(gè)沖程中，只需做功沖程對外做功，四個(gè)沖程中，只需做功沖程對外做功，其他三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。其他三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。4 一個(gè)任務(wù)沖程中，活塞往復(fù)兩次，飛

7、輪一個(gè)任務(wù)沖程中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。一樣點(diǎn)一樣點(diǎn)不同點(diǎn)不同點(diǎn)1構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。油機(jī)的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： 2 2、熄滅

8、一樣質(zhì)量的不同燃料，放出、熄滅一樣質(zhì)量的不同燃料，放出的熱量不同。的熱量不同。 1、燃料的種類很多，可分為固體燃料、燃料的種類很多，可分為固體燃料、液體燃料和氣體燃料。液體燃料和氣體燃料。三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： 3 3、燃料的熱值：、燃料的熱值：1kg1kg某種燃料完全熄某種燃料完全熄滅放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。滅放出的熱量，叫做這種燃料的熱值。 4、熱值的單位：、熱值的單位：J/kg5、熱值的符號：、熱值的符號：q三、燃料的熱值：三、燃料的熱值： (7.18.8) 10 /(Jm )天然氣天然氣3.010 /(Jkg )酒精酒精約約3.910 /(Jkg )煤氣煤氣3.410

9、 /(Jkg )木炭木炭1.410 /(Jkg )氫氫3.010 /(Jkg )焦炭焦炭4.610 /(Jkg )汽油汽油約約3.43.410 /(Jkg )10 /(Jkg )無煙煤無煙煤4.610 /(Jkg )煤油煤油約約2.92.910 /(Jkg )10 /(Jkg )煙煤煙煤3.310 /(Jkg )柴油柴油約約1.21.210 /(Jkg )10 /(Jkg )干木柴干木柴777777777877-1-1-1-1-1-1-1-1-1-1-3-3三、燃料的熱值：三、燃料的熱值：6、燃料熄滅放熱計(jì)算：、燃料熄滅放熱計(jì)算： 小明某次用火爐燒水時(shí)，共耗費(fèi)了小明某次用火爐燒水時(shí)，共耗費(fèi)了1

10、.5kg的煙的煙 煤，試計(jì)算這些煙煤完全熄滅放出多少焦的煤，試計(jì)算這些煙煤完全熄滅放出多少焦的 熱量煙煤的熱值熱量煙煤的熱值q=2.7107J/kg)?解：解：Q=mq=1.5kg2.7107J/kg =4.05107J答：這些煤完全熄滅放出的熱量為答：這些煤完全熄滅放出的熱量為4.05107JQ=mq用家用燃?xì)鉄崴鳠丛?，假設(shè)用家用燃?xì)鉄崴鳠丛?，假設(shè)洗一次澡要用掉天然氣洗一次澡要用掉天然氣0.14米米3.問問:完全熄滅這么多的天然氣能放出完全熄滅這么多的天然氣能放出多少焦的熱量？多少焦的熱量？(q=8107焦耳焦耳/米米3)四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 思索：思索： 上例中

11、小明燒水用了上例中小明燒水用了1.5kg的煙煤，這些煤的煙煤，這些煤 完全熄滅放出的熱量為完全熄滅放出的熱量為4.05107J，實(shí)踐放，實(shí)踐放 出的熱量是出的熱量是4.05107J嗎？為什么？水實(shí)踐嗎？為什么？水實(shí)踐 吸收的熱量呢？吸收的熱量呢？水實(shí)踐吸收的熱量，稱為有效利用的熱量。水實(shí)踐吸收的熱量，稱為有效利用的熱量。四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 1、爐子的效率：、爐子的效率： 有效利用的熱量水吸收的熱量與燃料完有效利用的熱量水吸收的熱量與燃料完 全熄滅放出的熱量之比。全熄滅放出的熱量之比。公式：公式：=Q吸吸Q放放=cmtmq四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 2、提高燃料利用率

12、，節(jié)約能源、提高燃料利用率，節(jié)約能源1使煤充分熄滅：將煤磨成煤粒，加大使煤充分熄滅：將煤磨成煤粒，加大 送風(fēng)量。送風(fēng)量。2加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：加大受熱面積，減少煙氣帶走的熱量：四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 3 3、熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能、熱機(jī)的效率：用來做有用功的那部分能量和燃料完全熄滅放出的熱量之比，叫熱機(jī)的量和燃料完全熄滅放出的熱量之比，叫熱機(jī)的效率。效率。 燃料的不完全熄滅、氣缸部件吸熱后的熱量燃料的不完全熄滅、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和抑制摩擦做功而耗費(fèi)散失、廢氣帶走的熱量和抑制摩擦做功而耗費(fèi)的能量，都是引起能量損失的緣由。因此，提的能

13、量，都是引起能量損失的緣由。因此，提高熱機(jī)效率，可提高燃料的利用率。高熱機(jī)效率，可提高燃料的利用率。 四、燃料的利用率：四、燃料的利用率： 提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：提高熱機(jī)效率的途徑和節(jié)能方法：l l盡能夠減少各種熱損失，如保證良好盡能夠減少各種熱損失，如保證良好的光滑，減少因抑制摩擦所耗費(fèi)的能量；的光滑，減少因抑制摩擦所耗費(fèi)的能量；(2)(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用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，比起普通火電站來，燃料的利供熱的熱電站，比起普通火電站來，燃料的利用率大大提高。用率大大提高。 計(jì)算計(jì)算: 1. 完全熄滅完全熄滅15千克熱值是千克熱值是 3.4107焦耳焦耳/千克的木炭，能產(chǎn)生多千克的木炭，能產(chǎn)