教科版九年級物理上冊課件第2章改變世界的熱機

第1節(jié)

熱機第二章改變世界的熱機小提示：全部習題課件有答案顯示1.利用內(nèi)能來做功

燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。實驗：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能新課導入熱機的種類蒸氣機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機、火箭等新課推進即將告別舞臺的蒸汽機車渦輪（噴氣）發(fā)動機火箭工作原理化學能內(nèi)能機械能（燃料）（做功）噴氣發(fā)動機火箭發(fā)動機.汽油機例題：1、對盛水的試管加熱使水沸騰，不一會兒水蒸氣把原先塞住管口的軟木塞沖開，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A.水蒸氣克服摩擦做功，水蒸氣內(nèi)能減少B.壓縮氣體做功，水蒸氣內(nèi)能增加C.水蒸氣膨脹做功，水蒸氣內(nèi)能減少D.水蒸氣的重力做功，水蒸氣的內(nèi)能增加C隨堂演練2、開啟啤酒瓶蓋瞬間伴有“嘭”的一聲，瓶口有一股“白煙”，下列說法中正確的是（）A.瓶內(nèi)外溫度相等，啤酒內(nèi)能不變B.瓶內(nèi)氣體對外做功，啤酒內(nèi)能增加C.瓶口“白煙”是瓶內(nèi)CO2液化形成的D.瓶口“白煙”是瓶口水蒸氣液化形成的D3、下列幾種現(xiàn)象中，只有能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的過程是（）A.冬天，用手摸戶外的金屬會感到冷B.點燃爆竹的導火線后，爆竹騰空而起C.鋸木頭時鋸子發(fā)燙D.閉合開關，用電飯煲燒水E.電動機帶動水泵把水抽到高處F.燒紅的金屬塊投入水中后溫度升高AF第2節(jié)

內(nèi)燃機熱機是通過燃料燃燒獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。燃料的化學能燃燒內(nèi)能做功機械能新課導入1.活塞式內(nèi)燃機熱機工作時，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生燃氣直接推動活塞做功。叫做活塞式內(nèi)燃機.種類：汽油機柴油機推進新課內(nèi)燃機的構(gòu)造(1)汽油機(2)柴油機①構(gòu)造②工作原理③汽油機完整工作過程①構(gòu)造②工作原理汽油機的構(gòu)造火花塞氣缸進氣門活塞連桿排氣門曲軸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，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，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。吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機的

沖程和工作循環(huán)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

進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。柴油機的構(gòu)造噴油嘴進氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸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閉，排氣門打開，活塞向上運動一個工作循環(huán)：活塞：往復兩次。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。2525752.內(nèi)燃機的應用

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)汽油機的應用(2)柴油機的應用

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？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。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，活塞往復兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周，做功一次。相同點項目汽油機柴油機A、構(gòu)造不同汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴B、燃料不同汽油柴油C、吸氣沖程汽油機在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣中的混合物柴油機的吸氣沖程中只吸入空氣D、壓縮比壓縮沖程末，氣體體積被壓縮為吸進體積（汽缸體積）的1/9-1/6能的轉(zhuǎn)化：機械能—內(nèi)能壓縮沖程末，氣體體積被壓縮為吸進體積的1/22—1/16能的轉(zhuǎn)化：機械能---內(nèi)能E、點火方式壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點燃燃料，稱為點燃式壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴進柴油，遇到溫度超過柴油燃點的空氣而自動點燃稱為壓燃式。F、做功沖程此沖程中燃氣壓強可達到30-50大氣壓，溫度達2000-2500℃，高溫高壓氣體推動活塞做功。此沖程中，燃氣壓強可達到50-100個大壓，溫度達1700-2000℃，高溫高壓氣體推動活塞做功。G、效率效率低：20℅-30℅效率高：30℅-45℅H、應用自重輕便，主要用于汽車、飛機、摩托車等機體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船。飛行太空火箭發(fā)動機：由飛行器自帶推進劑，不依賴外界空氣提供氧化劑的噴氣發(fā)動機?；鸺l(fā)動機可用于航天器推進，也可用于導彈等在大氣層內(nèi)飛行。大部分發(fā)動機靠排出高溫高速燃氣來獲得推力，固體或液體推進劑［由氧化劑和燃料（可用液態(tài)氫或固態(tài)氫）組成］在燃燒室中高壓（10-200bar）燃燒產(chǎn)生燃氣。多級火箭長征火箭多級火箭是由數(shù)級火箭組合而成的運載工具。每一級都裝有發(fā)動機與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度。從尾部最初一級開始，每級火箭燃料用完后自動脫落，同時下一級火箭發(fā)動機開始工作，使飛行器繼續(xù)加速前進。我國長征系列火箭第3節(jié)

熱機效率討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？新課導入由于機械傳動等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能全部釋放機械傳熱損失一部分能量熱機真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾龉Φ牟糠謴U氣排出帶走的能量熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐蝗剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機效率熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：

η=W有Q放×100%進入新課議一議怎樣提高熱機的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。

想一想熱機的效率能達到100%嗎？為什么？

不能達到100%，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機效率小于100%。環(huán)境保護熱機為人類的發(fā)展做出出了重大貢獻，但也帶來了許多環(huán)境污染問題：1.對人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴重影響水生動植物的生長.3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害

討論交流

如何保護我們的環(huán)境？改進燃燒設備，加裝消煙除塵裝置;集中供熱；減少石油燃料的使用改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開發(fā)利用污染少和無污染的新能源。1、定義：在熱機里

的那部分能量跟

的能量之比，叫做熱機的效率。熱機的效率都

。用來做有用功燃料完全燃燒所獲得小于1課堂小結(jié)2、熱機在工作過程中造成能量損失的因素有：

燃料很難全部燃燒；

排出的廢氣帶走能量；

熱機部件要散熱；

克服運轉(zhuǎn)機件之間的摩擦消耗能量。3、提高熱機效率的方法：

盡量讓燃