人教版九年级物理全册 （热机）内能的利用课件教学

热机

热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来第一次工业革命！世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。向瓦特致敬！蒸汽机的遗憾——体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！汽车是如何获得机械能的呢？最早的汽车（1886年）最快的汽车（1600km/h）

汽车中的巨无霸（额定核载360吨）布加迪威龙最大输出功率可达1500马力，这样优越的性能得益于它“W16”的发动机，你知道“W16”是什么含义吗？W16代表16个汽缸发动机共同推动汽车热机——利用内能做功的机械你能说出这个过程中能量转化的情况吗？燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。气体推动木塞做功实验利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气轮机（喷气发动机）等。热机的种类蒸汽机车火电站的汽轮机内燃机车喷气发动机火箭发动机蒸汽机汽轮机燃气轮机某种内燃机剖面图汽车的动力系统使用汽油作为燃料的叫汽油机。使用柴油作为燃料的叫柴油机。内燃机分类内燃机分类汽油机柴油机汽油机的构造火花塞进气门排气门汽缸活塞连杆曲轴冲程：活塞从一端运动到另一端进气门

，排气门

，

活塞由汽缸最

向

运动，

和

的混合物从

被吸入汽缸。

当活塞运动到汽缸的最下端，

关闭，曲轴转动

圈。吸气冲程打开关闭上端下汽油空气进气门进气门半进气门和排气门

，

活塞由汽缸最

向

运动，

燃料的混合物被

，

汽缸内温度

，气压

。

曲轴转动

圈。在此过程中，

转化

。压缩冲程都关闭下端上压缩升高增大半机械能内能在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生

的燃气，推动活塞由汽缸向

运动，并通过连杆驱使曲轴转动，曲轴转动

圈。做功冲程高温高压下半进气门

，排气门

，

活塞由汽缸最

向

运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，

关闭，

曲轴转动

圈。排气冲程关闭打开下端上排气门半吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程总结汽油机工作的四个冲程中，只有

燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，

要靠安装在曲轴上的

来完成。

必须靠外力来启动。

汽油机一个工作循环包括

冲程，活塞往复

次，

曲轴转动

圈，做功

次。有

次能量转化。总结做功冲程飞轮的惯性42212柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆曲轴气缸排气门吸入新鲜空气

吸气冲程空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。机械能转化为内能。

压缩冲程做功冲程在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，内能转化为机械能。排气冲程把废气排出气缸。汽油机和柴油机的构造对比汽油机的构造柴油机的构造火花塞进气门排气门气缸连杆活塞曲轴喷油嘴进气门排气门汽油机和柴油机的区别汽油机柴油机结构区别工作过程吸气冲程压缩冲程点火方式优缺点火花塞喷油嘴吸入汽油和空气的混合物只吸入空气体积压强温度体积压强温度火花塞点火(点燃式)压缩空气已达到雾状柴油着火点,不需点燃(压燃式)轻便、效率低等笨重、效率高等变小变大升高变更小变更大变更高1.除了飞机、汽车、摩托车之外，你还知道哪些地方用到了热机？你列举的这些热机中哪些是内燃机？2.在图14.1-6中，甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中（1）哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程？（2）哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程？（3）哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程？柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程中的主要不同之处。内燃机压缩冲程中

能转化为

；在做功冲程中

能转化为

能。机械内能内机械依靠飞轮惯性完成的冲程是（

）

ABCDBCD汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（

）A．压强增大，温度降低

B．压强减小，温度升高

C．压强增大，温度升高

D．压强减小，温度降低C汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（

）

A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气

B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的

C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高

D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高C汽油机和柴油机有什么相同点？总结

4、一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。1、基本构造和主要部件的作用相似。2、每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。汽油机和柴油机有什么不同点？1、构造不同：

总结汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火4、点火不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气3、吸气不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油2、燃料不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴

MENTALHEALTHCOUNSELINGPPT第2节热机的效率第十四章内能的利用人教版九年级物理（初中）课堂导入复习内燃机的哪个冲程把内能转化为机械能？做功冲程还可以怎样利用内能？除去利用内能做功以外想想议议：燃料燃烧产生热量的多少和什么因素有关？1.kg干木柴和2kg干木柴，燃烧情况一样，谁放出热量多？2.同样1kg干木柴，一个完全燃烧，另一个燃烧不充分。哪种情况放出热量多？跟燃料的质量有关跟燃料燃烧的程度有关3.1kg干木柴和1kg煤，燃烧情况一样，谁放出热量多？跟燃料的种类有关课堂活动影响燃料燃烧放出热量的因素：燃料的质量；燃料的种类；燃料燃烧的状况。1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。1.定义：2.单位：J/m3（气体）J/kg（固体）3.公式：q=Q/m（固体燃料）q=Q/V（气体燃料）Q放＝mq；Q放＝Vq；燃料的热值（q）4.燃料的热值表观察燃料的热值表，看有什么发现。燃料的热值（q）你有哪些发现？1.

不同燃料的热值一般不同。热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量（体积）、是否燃烧、是否完全燃烧无关。2.氢的热值最大。为什么发射火箭上天要用氢做燃料？想一想燃料的热值（q）计算一下10吨氢完全燃烧放出多少焦耳的热量？若用干木柴完全燃烧来获得这些热量，需要多少吨干木柴？Q氢放=q氢×m氢=1.4×108J/kg×10×103kg=1.4×1012J大约需要120吨的干木柴。燃料的热值（q）废气带走的能量散热、克服摩擦损失由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃料燃烧时所释放能量的一部分。在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？想一想1.定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧释放的能量之比称为热机效率.W有Q放η=X100%2.公式：3.热机的效率都小于1。热机的效率（ɳ）热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约资源，减少污染。热机的效率（ɳ）5.提高热机效率的方法：（1）使燃料充分燃烧;（2）尽量减少各种热量损失；（3）利用废气的能量；（主要措施）（4）注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。热机的效率（ɳ）图14.2-3斯蒂芬森的“火箭号”蒸汽机车，它诞生于1829年图14.2-4摩托车使用汽油机，挖土机使用柴油机，货船使用大型柴油机从火车到火箭热机的效率（ɳ）图14.2-6自带燃料和氧化剂的火箭图14.2-5高温高压水蒸气直接推动蒸汽轮机的叶片热机给人类文明带来进步，也给生态环境造成污染热机的效率（ɳ）重点：燃料完全燃烧放出热量的计算难点：机械效率的计算课堂小结（2019无锡市）用煤气灶将质量为4kg的水从25℃加热到50℃，水吸收的热量为__________J，若水吸收的热量等于煤气燃烧所放出的热量，则需要完全燃烧__________的煤气。[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），煤气的热值为4.2×107J/kg].4.2×105

0.01kg.典型例题（20