新人教版九年级物理16.1热机(上课用)

1、 演示实验演示实验:P17： 现象现象:软木塞冲出软木塞冲出;管口有管口有“白气白气”产生产生. 说明说明: 水蒸气对木塞做功水蒸气对木塞做功,内能减少内能减少,它的温度它的温度 下降下降,水蒸气液化成小水珠水蒸气液化成小水珠. 热机：热机：工作时工作时,内能转化为机械能内能转化为机械能 种类种类 汽油机汽油机 柴油机柴油机 汽油机和柴油机：汽油机和柴油机： 构造区别：汽油机有火花塞，柴油机有构造区别：汽油机有火花塞，柴油机有 喷油嘴；喷油嘴； 原理：让燃料在气缸内燃烧产生高温高原理：让燃料在气缸内燃烧产生高温高 压的燃气来推动活塞来做功。压的燃气来推动活塞来做功。 吸入气缸工作物质：汽油机的

2、是空气和吸入气缸工作物质：汽油机的是空气和 汽油的混合物。柴油机的是纯空气、汽油的混合物。柴油机的是纯空气、 四、四、汽油机的结构汽油机的结构： 构构 造造 汽油机的工作原理汽油机的工作原理： 几个名词：几个名词： 1、一个、一个冲程冲程： 2、一个、一个工作循环工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽活塞在汽缸内往复运动时，从汽 缸的一端运动到另一端的过程。缸的一端运动到另一端的过程。 把这把这四个冲程四个冲程称为发动机称为发动机 的一个工作循环。的一个工作循环。 吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程 内燃机工作时，四个冲内燃机工作时，四个冲 程周而复始，在内燃机

3、的一程周而复始，在内燃机的一 个工作循环中个工作循环中, ,活塞来回往活塞来回往 复复两次两次, ,曲轴转动曲轴转动两周两周, ,对对外外 做功做功一次一次。 工作过程工作过程 flash 想想议议：想想议议： 1、在四个冲程中，哪、在四个冲程中，哪 些冲程发生了能量的些冲程发生了能量的 转化？如何转化？转化？如何转化？ 2、哪个冲程使汽车获、哪个冲程使汽车获 得动力？得动力？ 3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲程排出了汽车的尾气？ (1)只有做功冲程做功冲程是对外做功的，是对外做功的， 其余的三个冲程是其余的三个冲程是冲程，要冲程，要 靠装在曲轴上的大飞轮的靠装在曲轴上的大飞轮的惯性惯性

4、来来 带动的。带动的。 (2)(2)在压缩冲程中在压缩冲程中, ,是是机械能机械能转化成转化成 内能内能; ; 在做功冲程中在做功冲程中, ,是是内能内能转化为转化为机机 械能械能. . 1.1.汽油机在压缩冲程中工作物质被汽油机在压缩冲程中工作物质被 压缩，汽缸中的（）压缩，汽缸中的（） 压强增大，温度降低压强增大，温度降低 压强减小，温度升高；压强减小，温度升高； 压强增大，温度升高；压强增大，温度升高； 压强减小，温度降低压强减小，温度降低 c . .根据汽油机和柴油机的区别，下列根据汽油机和柴油机的区别，下列 说法正确的是（）说法正确的是（） . .汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴汽油机

5、汽缸顶部有一个火花塞，柴 油机汽缸顶部是一个喷油嘴油机汽缸顶部是一个喷油嘴 . .汽油机吸入的是空气，柴油机吸入汽油机吸入的是空气，柴油机吸入 的是空气和柴油的混合物的是空气和柴油的混合物 . .吸气冲程是内能转化为机械能吸气冲程是内能转化为机械能 . .压缩冲程是内能转化为机械能压缩冲程是内能转化为机械能 A .一台四冲程内燃机的飞轮转速为一台四冲程内燃机的飞轮转速为 1800 radmin，它，它s完成（完成（ ） A.30个冲程，做了个冲程，做了30次功次功 B.60个冲程，做了个冲程，做了60次功次功 C.120个冲程，做了个冲程，做了30次功次功 D.60个冲程，做了个冲程，做了15

6、次功次功 D 4.4.在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水 蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机，蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机， 请你用连线反映出他的联想创新的思维过程请你用连线反映出他的联想创新的思维过程 高温高压的水蒸气高温高压的水蒸气 坚固气缸坚固气缸 酒精燃烧酒精燃烧 活塞运动做功活塞运动做功 玻璃试管玻璃试管 高温高压的燃气高温高压的燃气 木塞冲出木塞冲出 油料燃烧油料燃烧 1. （2012龙东）龙东）下图所示，内燃机的下图所示，内燃机的 四个冲程中，哪个属于做功冲程四个冲程中，哪个属于做功冲程(

7、 ) A B C D C 2.（2012泰州）泰州）汽油机是热机的一种，汽油在气缸汽油机是热机的一种，汽油在气缸 内燃烧时将内燃烧时将 能转化为能转化为 能如图所示是四冲能如图所示是四冲 程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它 正处在正处在 冲程冲程 化学化学内能内能 做功做功 3.（2012大连）大连）如图是四冲程汽油机做功冲程的示意如图是四冲程汽油机做功冲程的示意 图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动 。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（。在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（ ）

8、 A.内能减少内能减少 B.温度降低温度降低 C.密度增大密度增大 D.分子热运动加快分子热运动加快 AB 二、燃料及其热值二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧 过程中，储存在燃料中的化学能被释过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。料燃烧放出的热量是不同的。 热值热值：1kg某种燃料完全燃烧所放出某种燃料完全燃烧所放出 的热量。其符号是的热量。其符号是q 热值单位：热值单位：J/kg, (J/m3) 热值单位：热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热

9、值一些燃料的热值。 木炭木炭: 3.4107J/kg 物理意义物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出千克木炭完全燃烧时放出 的热量是的热量是3.4107J 煤气煤气: 3.9107J/m3 物理意义物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是出的热量是3.9107J 计算热量公式：计算热量公式： Q放 放=mq 燃料燃烧释放的能量用来开动热机，燃料燃烧释放的能量用来开动热机， 这些能量不会全部用来做有用功。这些能量不会全部用来做有用功。 例题：把例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少 kg的干木柴？（已知干木柴的热值的干木柴？（已知干木柴的热

10、值1.2107J/kg， 外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热 量全部被水吸收）量全部被水吸收） 解解：Q吸 吸=cm（ （t-t0） =4.2103J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J； Q放 放 Q吸 吸 m=Q放 放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg 废气带废气带 走走 机件发机件发 热散失热散失 机件摩机件摩 擦损失擦损失 燃料燃烧燃料燃烧 产生能量产生能量 在热机的在热机的 各种能量各种能量 的损失中的损失中, , 废气带走废气带走 的能量最的能量最 多多. . 设法利用热机废气的设法利用热机

11、废气的 能量，是提高燃料利能量，是提高燃料利 用率的重要措施。用率的重要措施。 做有做有 用功用功 燃烧燃烧 不完不完 全全 热机效率：用来做有用功的那部分能热机效率：用来做有用功的那部分能 量与燃料完全燃烧放出的能量之比。量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 蒸气机效率最低：蒸气机效率最低：6%15%； 汽油机效率：汽油机效率：20%30%； 柴油机效率：柴油机效率：30%45%。 2 2、在内燃机中，由于什么原因燃、在内燃机中，由于什么原因燃 料完全燃烧放出的热量并不能全料完全燃烧放出的热量并不能全 部用来做有用功？部用来做有用功？ 答：答：燃料燃烧不完全，燃料燃烧不完全， 排出的废气温度较高

12、，排出的废气温度较高， 机件散热损失，机件散热损失， 克服机件摩擦。克服机件摩擦。 1.（2012泸州）泸州）2012年年4月月28日，中石油与俄罗斯天然日，中石油与俄罗斯天然 气公司签订合同，俄罗斯将通过东线和西线向中国供气公司签订合同，俄罗斯将通过东线和西线向中国供 气气680亿立方米。天然气燃烧时，将亿立方米。天然气燃烧时，将 能转化为内能转化为内 能；如果完全燃烧能；如果完全燃烧1m3的天然气所放出的热量全部被水的天然气所放出的热量全部被水 吸收，可在一个标准大气压下将吸收，可在一个标准大气压下将 kg的水从的水从10加加 热到沸腾；这些热量相当于完全燃烧热到沸腾；这些热量相当于完全燃

13、烧 kg精煤放出精煤放出 的热量。（水的比热容：的热量。（水的比热容：c水 水=4.2 103J/（kg.）；取）；取 热值：热值：q天然气 天然气=3.78 107J/ m3、q煤 煤=3.15 107J/ kg） 化学化学 100 1.2 2.（2012哈尔滨）哈尔滨）（6分）同学们学习了分）同学们学习了“能源与可持续发展能源与可持续发展 ”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着热电站的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着热电站 技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分为深入技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分为深入 了解，他们对某热电站进行调查，获取信息如下：了解，他们对某热电站进行调查，获取信息如下： 工作时间工作时间 燃煤燃煤发电总功率发电总功