初三物理改變世界的熱機(jī)

1、一、熱 機(jī)想一想想一想通過前面的學(xué)習(xí)我們知道，通過對物體做功可以使物體內(nèi)能增加。那么，減小物體的內(nèi)能可以對外做功嗎？實驗探究實驗探究研究課本圖2-1-3和右圖15-7觀察實驗現(xiàn)象，思考實驗過程中的能量轉(zhuǎn)換。水的水的內(nèi)能內(nèi)能機(jī)械能機(jī)械能燃料的燃料的化學(xué)能化學(xué)能燃燒燃燒做功做功1.熱機(jī)定義熱機(jī)定義通過燃料燃燒獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。簡單的實驗反映出熱機(jī)中能量轉(zhuǎn)化的基本過程簡單的實驗反映出熱機(jī)中能量轉(zhuǎn)化的基本過程2.熱機(jī)的分類熱機(jī)的分類蒸汽機(jī) 內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī) 噴氣發(fā)動機(jī)火箭發(fā)動機(jī)3.蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)將燃料化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水蒸氣內(nèi)能，再有水蒸氣做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。最早的熱機(jī)最早的熱機(jī)1769年

2、，英國工程師瓦特年，英國工程師瓦特改進(jìn)完善了蒸汽機(jī)為第一改進(jìn)完善了蒸汽機(jī)為第一次工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)。次工業(yè)革命奠定了基礎(chǔ)。因此將他的名字命名為功因此將他的名字命名為功率的單位。率的單位。蒸汽機(jī)的工作原理這么漂亮的車是怎么跑動起來的呢？這么漂亮的車是怎么跑動起來的呢？二、內(nèi)燃機(jī)實驗方法： 在透明塑料盒的底部鉆一個孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中，打開塑料盒蓋，向盒內(nèi)滴入2-3滴酒精，再將盒蓋蓋緊，撳動電子式火花發(fā)生器的按鈕，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。實驗探究實驗探究爆炸爆炸有限空間的爆炸有限空間的爆炸1.1.定義：定義： 燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿踊钊龉θ?/p>

3、氣直接推動活塞做功，因，因此叫做此叫做活塞式內(nèi)燃機(jī)活塞式內(nèi)燃機(jī)2.常見的內(nèi)燃機(jī)常見的內(nèi)燃機(jī)(1)(1)汽油機(jī)汽油機(jī)(2)(2)柴油機(jī)柴油機(jī)3、汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)氣缸氣缸火花塞火花塞進(jìn)氣活門進(jìn)氣活門排氣活門排氣活門活塞活塞連桿曲軸曲軸飛輪飛輪4、沖程：、沖程： 汽油機(jī)工汽油機(jī)工作時，活塞在作時，活塞在汽缸里做往復(fù)汽缸里做往復(fù)運(yùn)動，活塞從運(yùn)動，活塞從汽缸的一端運(yùn)汽缸的一端運(yùn)動到另一端的動到另一端的過程叫做過程叫做沖程沖程。 進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞由上端向下運(yùn)動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。1 ） 吸氣沖程吸氣沖程進(jìn)氣門和排進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動，燃

4、料混動，燃料混合物被合物被壓縮壓縮，壓強(qiáng)增大，壓強(qiáng)增大，溫度升高。溫度升高。2） 壓縮沖程壓縮沖程在壓縮沖程未在壓縮沖程未尾，尾，火花塞產(chǎn)火花塞產(chǎn)生電火花生電火花，使，使燃料猛烈燃燒，燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。高溫的燃?xì)狻８邷馗邏喝細(xì)馔苿痈邏喝細(xì)馔苿踊钊蛳逻\(yùn)動，活塞向下運(yùn)動，并通過連桿帶并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。動曲軸轉(zhuǎn)動。3） 做功沖程做功沖程進(jìn)氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，排氣門打開，活塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動，把動，把廢氣廢氣排出排出氣缸。氣缸。4） 排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程排氣沖程排氣沖程做功沖程做功沖程吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣1、在

5、四個沖程中，哪些、在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？2、哪個沖程使汽車獲得、哪個沖程使汽車獲得了動力？了動力？3、哪個沖程排出了汽車、哪個沖程排出了汽車的尾氣？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)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能獲 得獲 得動 力動 力排出尾氣排出尾氣四個沖程之間的關(guān)系： 在做功沖程在做功沖程時時燃?xì)馊細(xì)鈱钊龉?，?nèi)能轉(zhuǎn)對活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三化為機(jī)械能。其余三個沖程靠個沖程靠飛輪的飛輪的慣性慣性來完成來完成. .一個工作循環(huán)一個工作循環(huán)汽油機(jī)各部件運(yùn)動情況汽油機(jī)各部件運(yùn)動情況完成：四個沖程?；钊和鶑?fù)兩次。曲軸：轉(zhuǎn)動兩周。飛輪：轉(zhuǎn)

6、動兩圈對外做功：一次。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速：汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速：飛輪單位時間飛輪單位時間轉(zhuǎn)過得全數(shù)轉(zhuǎn)過得全數(shù)單位單位:r/min5 5、柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴噴油嘴進(jìn)氣門進(jìn)氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門氣缸氣缸曲軸曲軸 飛輪飛輪柴油機(jī)與汽油機(jī)構(gòu)造的區(qū)別噴油嘴進(jìn)氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸火花塞火花塞飛輪吸氣沖程空氣空氣 進(jìn)氣門打開，排氣進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙碎T關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動，將向下端運(yùn)動，將空氣空氣吸進(jìn)氣缸。吸進(jìn)氣缸。柴油機(jī)的工作過程柴油機(jī)的工作過程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，活塞把閉，活塞向上運(yùn)動，活塞把空氣壓縮得很小，空

7、氣壓縮得很小，空氣的壓空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點。過柴油的著火點。柴油機(jī)柴油機(jī)的工作過程的工作過程做功沖程 在壓縮沖程末，從在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油噴油嘴噴出的霧狀柴油遇遇到熱空氣立即猛烈燃燒，到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推動活塞向下運(yùn)動，并通過動活塞向下運(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。柴油機(jī)的工作過程柴油機(jī)的工作過程排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動門打開，活塞向上運(yùn)動，把，把廢氣廢氣排出氣缸。排出

8、氣缸。柴油機(jī)的工作過程柴油機(jī)的工作過程汽油機(jī)的應(yīng)用 插秧機(jī) 摩托車 小汽車 輕型飛機(jī) 噴霧器柴油機(jī)的應(yīng)用 6、柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要區(qū)別、柴油機(jī)與汽油機(jī)的主要區(qū)別柴油柴油汽油汽油頂部是噴油嘴頂部是噴油嘴頂部是火花塞頂部是火花塞空氣空氣汽油與空氣汽油與空氣的混合物的混合物壓燃式壓燃式點燃式點燃式載重汽車、火車、載重汽車、火車、輪船、拖拉機(jī)等輪船、拖拉機(jī)等小汽車、低速飛小汽車、低速飛機(jī)、輕型機(jī)械等機(jī)、輕型機(jī)械等三、熱機(jī)效率想一想想一想在內(nèi)燃機(jī)中，燃料所釋放的在內(nèi)燃機(jī)中，燃料所釋放的能量都到哪里去了？能量都到哪里去了？由于機(jī)械傳動由于機(jī)械傳動等，克服摩擦等，克服摩擦所消耗的能量所消耗的能量燃料很難全部

9、燃燒，燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全燃料的化學(xué)能不能全部釋放部釋放機(jī)械傳熱機(jī)械傳熱損失一部損失一部分能量分能量廢氣排出帶走的能廢氣排出帶走的能量量 輸出有用功輸出有用功（25%30%） 1.定義：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的熱量之比，叫做熱機(jī)的效率 定義式：%100Q放有用W2.各種熱機(jī)的效率各種熱機(jī)的效率: 蒸汽機(jī)蒸汽機(jī):615 汽油機(jī)：汽油機(jī)：2030 柴油機(jī)：柴油機(jī)：30451.使燃料燃燒得更充分2.用優(yōu)良的潤滑材料減小摩擦,以減少機(jī)械損失.3.設(shè)計上不斷改進(jìn)，減少熱量的散失。4.在熱機(jī)的各種損失中，廢氣帶走的能量最多，設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措施

10、。（熱電站） 熱機(jī)的定義及分類 內(nèi)燃機(jī)的機(jī)構(gòu) 汽油機(jī)的四個沖程 汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別 熱機(jī)效率1 1、內(nèi)燃機(jī)的工作過程由、內(nèi)燃機(jī)的工作過程由_、_、_、_四個沖程組成，內(nèi)燃機(jī)中，將四個沖程組成，內(nèi)燃機(jī)中，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是為機(jī)械能的是_沖程沖程. . 吸氣吸氣壓縮壓縮做做功功排氣排氣壓縮壓縮做功做功2、如圖所示是四沖程汽油機(jī)的一個工作循如圖所示是四沖程汽油機(jī)的一個工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是（ ）C分析：分析：1800 rad/min=30rad/s 302=60個沖程個沖程 604=1

11、5次功次功 3、一臺四沖程內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為一臺四沖程內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800 rad min，它，它s完成（完成（ ） A.30個沖程，做了個沖程，做了30次功次功 B.60個沖程，做了個沖程，做了60次功次功 C.120個沖程，做了個沖程，做了30次功次功 D.60個沖程，做了個沖程，做了15次功次功4、根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別,說法正確的說法正確的是是（）（） .汽油機(jī)汽缸頂部有一個火花塞，柴油機(jī)汽缸頂汽油機(jī)汽缸頂部有一個火花塞，柴油機(jī)汽缸頂 部是一個噴油嘴部是一個噴油嘴 .汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸入的是空氣和汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸入的是空氣和柴油的混合物柴油的混合物 .吸氣沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能吸氣沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 .壓縮沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能壓縮沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能DA5、柴油機(jī)是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的熱機(jī)，已知某型號、柴油機(jī)是