2019年春 九年級全一冊 物理 人教版 導(dǎo)學(xué)案：14.1 熱機(jī)

2019年春九年級全一冊物理人教版導(dǎo)學(xué)案：14.1熱機(jī)一、導(dǎo)入在之前的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了熱力學(xué)的基本概念和熱量傳遞的三種方式，即傳導(dǎo)、對流和輻射。在本單元中，我們將進(jìn)一步學(xué)習(xí)熱機(jī)的原理和工作過程。那么，你知道什么是熱機(jī)嗎？二、概念解釋熱機(jī)是將熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的裝置。在熱機(jī)的工作過程中，熱量從高溫?zé)嵩磦鬟f到低溫?zé)嵩?，通過熱機(jī)的工作使部分熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。三、常見熱機(jī)種類在日常生活中，我們常見的熱機(jī)種類有很多，比如汽車發(fā)動機(jī)、蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。下面我們分別來了解一下這些常見的熱機(jī)。1.蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)是一種利用蒸汽來驅(qū)動的熱機(jī)。它的工作原理是利用燃燒產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽推動活塞運(yùn)動，進(jìn)而產(chǎn)生機(jī)械功。蒸汽機(jī)是工業(yè)革命時(shí)期最重要的能源裝置之一，也是現(xiàn)代熱機(jī)的起源。2.內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)是一種利用燃料在活塞內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體推動活塞運(yùn)動的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)根據(jù)燃料的不同分為汽油機(jī)和柴油機(jī)等。內(nèi)燃機(jī)廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、船舶等交通工具中。3.汽輪機(jī)汽輪機(jī)是一種利用高溫高壓蒸汽驅(qū)動渦輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生機(jī)械功的熱機(jī)。汽輪機(jī)通常由汽輪機(jī)本體和汽輪機(jī)輔助設(shè)備組成。它是發(fā)電廠中最重要的能源轉(zhuǎn)換裝置之一，也廣泛應(yīng)用于船舶和工業(yè)生產(chǎn)中。4.蓄熱式熱泵蓄熱式熱泵是一種利用蓄熱材料在高溫和低溫之間儲存和釋放熱量的熱機(jī)。它通過儲存高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g的熱量差，實(shí)現(xiàn)高溫?zé)嵩吹闹评浜偷蜏責(zé)嵩吹墓?。四、熱機(jī)的工作過程任何熱機(jī)都有一個(gè)工作周期，即進(jìn)行一次完整的工作過程。熱機(jī)的工作過程主要包括四個(gè)步驟：吸熱、膨脹、放熱和壓縮。1.吸熱過程吸熱過程是指熱機(jī)從高溫?zé)嵩次諢崃康倪^程。在吸熱過程中，熱源向工作物質(zhì)傳遞熱量，使其溫度升高。2.膨脹過程膨脹過程是指熱機(jī)中工作物質(zhì)的體積增加的過程。在膨脹過程中，工作物質(zhì)對外界做功，從而將部分熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功。3.放熱過程放熱過程是指熱機(jī)向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃康倪^程。在放熱過程中，工作物質(zhì)向低溫?zé)嵩磦鬟f熱量，使其溫度降低。4.壓縮過程壓縮過程是指熱機(jī)中工作物質(zhì)的體積減小的過程。在壓縮過程中，外界對工作物質(zhì)做功，將部分機(jī)械功轉(zhuǎn)化為熱能。五、熱機(jī)效率熱機(jī)效率是評價(jià)熱機(jī)性能的重要指標(biāo)之一。熱機(jī)效率定義為機(jī)械輸出功與吸收熱量的比值，通常用符號η來表示。熱機(jī)的效率永遠(yuǎn)小于1，即0<η<1。熱機(jī)效率的大小與熱源的溫度差異有關(guān)，溫差越大，熱機(jī)效率越高。熱機(jī)效率還與熱機(jī)的工作過程和熱機(jī)本身的性能參數(shù)有關(guān)。六、總結(jié)通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們了解了熱機(jī)的概念和常見種類，以及熱機(jī)的工作過程和效率。熱機(jī)是將熱量轉(zhuǎn)化為機(jī)械功的裝置，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、交通和能源領(lǐng)域。在今后的學(xué)習(xí)中，我們將深入學(xué)習(xí)熱機(jī)的具體結(jié)構(gòu)和工作原理，進(jìn)一步探索熱機(jī)的應(yīng)用和優(yōu)化方向，加深對熱力學(xué)和能源轉(zhuǎn)化的理解和掌握。希望通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家對熱機(jī)有了初步的了解，并對熱機(jī)在生活中的重要