人教版九級物理全冊 第十章 第四節(jié) 熱機課件2 （新）北師大

1、熱機12021/8/6 星期五問題：水沸騰后會怎樣？推動塞子的能量來自哪里？22021/8/6 星期五演示實驗:現(xiàn)象:軟木塞沖出；管口有“白氣”產(chǎn)生。說明:水蒸汽對木塞做功，內(nèi)能減少，它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠。工作時：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能應(yīng)用：熱機32021/8/6 星期五種類汽油機柴油機42021/8/6 星期五1.熱機的種類蒸氣機內(nèi)燃機汽輪機噴氣發(fā)動機火箭等52021/8/6 星期五內(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62021/8/6 星期五2.內(nèi)燃機的構(gòu)造(1)汽油機(2)柴油機構(gòu)造工作原

2、理汽油機完整工作過程構(gòu)造工作原理72021/8/6 星期五(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82021/8/6 星期五吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機的沖程和工作循環(huán)92021/8/6 星期五(2)汽油機工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程102021/8/6 星期五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。112021/8/6 星期五壓縮沖程 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。122021/8/6 星期五做功沖程 在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛

3、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。132021/8/6 星期五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。142021/8/6 星期五(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152021/8/6 星期五(4)柴油機工作原理吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程162021/8/6 星期五吸氣沖程空氣 進氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\動，將空氣吸進氣缸。172021/8/6 星期五壓縮沖程 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

4、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。182021/8/6 星期五做功沖程 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。192021/8/6 星期五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。202021/8/6 星期五一個工作循環(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。212021/8/6 星期五練習(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。2220

5、21/8/6 星期五3.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。232021/8/6 星期五想想議議： 汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？242021/8/6 星期五1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252021/8/6 星期五不同點1構(gòu)造不同：汽油

6、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。262021/8/6 星期五5、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。 272021/8/6 星期五汽油機的效率：2030%柴油機的效率：3045%你認為它們的效率比你想象的高？還是低

7、？你猜想：汽油機、柴油機的效率大約是多少？猜猜看！282021/8/6 星期五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。 292021/8/6 星期五6.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。302021/8/6 星期五1.四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

8、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，它每秒鐘對外做功( )次。 課堂練習(xí):312021/8/6 星期五 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(dāng)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，

9、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)榛旌蠚怏w的內(nèi)能。 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動能而高速轉(zhuǎn)動，在吸氣、壓縮、排氣三個沖程中，活塞的運動都是靠飛輪的慣性來完成的。答：吸氣沖程 答：通常是先接通了啟動機(電動機)，用啟動機帶動活塞動起來。也可用手柄，人工搖動手柄帶動活塞起動。課堂練習(xí):322021/8/6 星期五二、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)332021/8/6 星期五熱值單位：J/kg, (J/m3)P139一些燃料的熱值。木炭: 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: 3.9107J/m3物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時放出的熱量是3.9107J342021/8/6 星期五計算熱量公式：Q放=mq (即質(zhì)量乘以熱值)352021/8/6 星期五例題：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(biāo)準(zhǔn)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