物理人教版九年级全册人教版《热机》PPT.ppt

1、第十四章内能的利用,第1节 热 机,在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？,推动塞子的能量来自哪里？,塞子被冲出！,1.四冲程汽油机的基本工作原理是什么？ 2.从能量转化的角度认识燃料的热值。 3.通过能量的转化和转移，认识效率。,自学指导,燃料的化学能,水蒸气的内能,塞子运动的机械能,热机,燃料的化学能,内能,机械能,热机是把内能转化为机械能的机器。,能量转化：,2、热机的种类：,蒸汽机汽油机柴油机 燃气轮机喷气发动机火箭发动机,燃料的化学能,内能,燃烧,做功,机械能,共同特点：,种类,汽油机,柴油机,1.内燃机和种类,(1)汽油机,(2)柴油机,构造 工作原理 汽油机

2、完整工作过程,构造 工作原理,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的冲程和工作循环,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，叫做一个冲程。,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,主体是气缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。,汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃

3、料混合物从进气门吸入气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。,将机械能转化为内能,做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,将内能转化为机械能,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,汽油机工作时，四个冲程周而复始，然而只有第三个冲程是对外做功的，其余的三个冲程是辅助冲程，要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。,说明：,4、研究汽油机的工作原理：,在表格中填写汽油机四冲程的特点,开,关,向下,吸入汽油和空气,无,关,关,向

4、上,压缩气体提高温度,关,关,向下,高温气体膨胀推动活塞做功,关,开,向上,排出废气,无,机械能转化为内能,内能转化为机械能,看一看，想一想： 一个工作循环里，活塞往返 次，曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 来完成。,两,做功,两,飞轮的惯性,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,柴油机工作原理,吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，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

5、。,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，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？,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。 4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。,相同点,不同点,1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2

6、 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。,汽油机和柴油机的异同表,内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,内燃机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,汽油机:,柴油机:,柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。,2. 燃料的热值,1千克某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值。,（2）单位：,J/kg（或 J/m3）

7、,焦耳每千克,（1）定义：,Q放 = qm,（3）公式：,质量,热值,例题：把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，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）,Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J； Q放Q吸 m=Q放/q = 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg,解：,燃料,固体燃料,木柴,煤,液体燃料,汽油,给汽车加油,柴油,气体燃料,液化气瓶,天然气灶,热机中能量的转化,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你认为它们的效率比你想象的高？还是

8、低？,猜猜看： 汽油机、柴油机的效率大约是多少？,思 考：,如何提高热机的效率？,1、尽量使燃料充分燃烧 2、尽量减少热机部件间的摩擦 3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。,热机的效率：,用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比,热机与环境,、热机的利用带来的环境污染,、废气污染,、怎样控制热机对环境造成的污染,a、排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热 岛效应”。 b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。,、噪声污染, 改进燃烧设备，消除烟尘；, 提高燃料的综合利用，采取集中供热, 充分利用污染少和无污染的能源, 在内燃机排气管上安装消

9、声器，以减少噪声污染,巩固练习：,、汽油机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程 （ ） A 吸气冲程 B 压缩冲程 C 做功冲程 D 排气冲程,C,巩固练习：,、关于热机的工作物质，正确的是 （ ） A 热机所使用的燃料就是工作物质 B 汽油机和柴油机的工作物质都是高温高压燃气 C 热机的工作物质都是活塞 D 汽油机的工作物质是汽油,B,巩固练习：,3、为节约能源，需提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是 （ ） A 尽量使燃料充分燃烧 B 尽量增加热机的工作时间 C 尽量减少废气带走的热量 D 尽量减少热机部件间的摩擦,B,巩固练习：,5、以下交通工具中，常用汽油机作为动力的是 （ ） A 轻型轿车 B 重型运载卡车 C 手扶拖拉机 D 磁悬浮列车,A,巩固练习：,6、一台单缸四冲程柴油机飞轮转速为1800r/min，则柴油机1s内 （ ） A 完成30个冲程，做功30次 B 完成60个冲程，做功60次 C 完成60个冲程，做功15次 D 完成120个冲程，做功30次,C,1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）,练习：,A,B,C,D,2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ）,A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程,3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（