人教新课标物理九年级第十六章第四节热机课件(33PPT).ppt

热机1.1.知道什么是热机、热机中的能量转知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理化、四冲程内燃机的构造和工作原理2 2了解汽油机和柴油机的工作过程和了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用在实际中的应用3.3.从能量转化的角度认识燃料的热值从能量转化的角度认识燃料的热值学习目标学习目标学前指导（学前指导（1）学生观察学生观察P135P135页的演示页的演示实验，思考下面的问题。实验，思考下面的问题。1 1、看到了什么现象？、看到了什么现象？塞子被冲塞子被冲出，并且瓶口有出，并且瓶口有 生成生成2 2、整个过程中，能量是怎样转化的：、整个过程中，能量是怎样转化的：燃料燃烧将燃料燃烧将_能转化为能转化为_能；传给水能；传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的_能能转化为塞子的转化为塞子的_。3 3、上面的装置就是一个简单原始的热机。、上面的装置就是一个简单原始的热机。雾雾化学化学内内内能内能机械能机械能二、二、热机的种类：热机的种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。喷气发动机等。一、热机的定义：一、热机的定义：教师点评教师点评把内能转化为机械能把内能转化为机械能的机械的机械学前指导（学前指导（2）学生自学学生自学P135P135页页137137页的内燃机页的内燃机内容，思考下面的问题。内容，思考下面的问题。三、内燃机三、内燃机（一）内燃机的定义：（一）内燃机的定义：（二）内燃机的种类：（二）内燃机的种类：燃料在机械内部燃烧燃料在机械内部燃烧的热机的热机汽油机、柴油机汽油机、柴油机火花塞火花塞气缸气缸进进气门气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴1、汽油机、汽油机（三）内燃机的构造及工作原理：（三）内燃机的构造及工作原理：（1 1）构造）构造吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气（2 2）汽油机（内燃）汽油机（内燃机）的冲程和工作机）的冲程和工作循环循环（3 3）汽油机工作原理）汽油机工作原理吸气冲程吸气冲程汽汽油油和和空空气气 进气门进气门 ，排气门排气门 。活。活塞由塞由 运运动，动，组组成的燃料混合物从进成的燃料混合物从进气门吸入气缸。气门吸入气缸。打开打开关闭关闭上端向下端上端向下端汽油和空气汽油和空气压缩冲程压缩冲程 进气门和排气进气门和排气门都门都关闭关闭，活塞，活塞向向上上运动，燃料混合运动，燃料混合物被压缩，压强增物被压缩，压强增大，温度大，温度升高升高。做功冲程做功冲程 在压缩冲程在压缩冲程结束结束时，时，火花塞产生火花塞产生电火花电火花，使燃，使燃料猛烈燃烧，产生料猛烈燃烧，产生高温高高温高压压的燃气，推动活塞的燃气，推动活塞向下向下运动，并通过连杆带动曲运动，并通过连杆带动曲轴轴转动转动。排气冲程排气冲程燃燃烧烧后后的的废废气气 进气门进气门关闭关闭，排，排气门气门打开打开，活塞，活塞向上向上运动，把废气排出气运动，把废气排出气缸。缸。喷油嘴喷油嘴气缸气缸进进气门气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴（1）柴油机的构造）柴油机的构造2 2、柴油机、柴油机（2 2）柴油机工作原理）柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 进气门进气门打开打开，排气门，排气门关闭关闭。活塞由。活塞由上端向下端上端向下端运动，将运动，将空气空气吸进气缸。吸进气缸。空空气气压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都关闭关闭，活，活塞塞向上向上运动，活塞把空气压缩得运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度很小，空气的压强更大，温度更更高高。在压缩冲程末，缸内空气温。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的度已超过柴油的着火点着火点。做功冲程做功冲程 在在压缩冲程末压缩冲程末，从，从喷油嘴喷油嘴喷出的喷出的雾状柴油雾状柴油遇到热空气立遇到热空气立即猛烈燃烧，产生即猛烈燃烧，产生高温高压高温高压的的燃气，推动活塞燃气，推动活塞向下向下运动，并运动，并通过连杆带动曲轴转动。通过连杆带动曲轴转动。排气冲程排气冲程 进气门进气门关闭关闭，排气门，排气门打开打开，活塞，活塞向上向上运动，把运动，把废气排出气缸。废气排出气缸。燃燃烧烧后后的的废废气气（四）内燃机的启动（四）内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠转时，要靠外力外力使使飞轮和曲轴飞轮和曲轴转动转动起来，由曲轴通过连杆带动起来，由曲轴通过连杆带动活塞活塞运运动，以后内燃机才能自己工作。动，以后内燃机才能自己工作。（五）内燃机的应用（五）内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。汽油机和柴油机有什么相汽油机和柴油机有什么相同点，有什么不同点？同点，有什么不同点？教师点评教师点评1 1基本基本构造构造和主要和主要部件部件的作用相似。的作用相似。2 2 每个工件循环都经历每个工件循环都经历四个冲程四个冲程：吸气冲：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 3 四个冲程中，只有四个冲程中，只有做功冲程对外做功做功冲程对外做功，其余三个冲程靠其余三个冲程靠飞轮惯性飞轮惯性完成。完成。4 4 一个工作冲程中，活塞往复一个工作冲程中，活塞往复两次两次，飞轮，飞轮转动转动两周两周，做功，做功一次一次。相同相同点点不同点不同点1 1构造不同构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。油机气缸顶部有喷油嘴。2 2 燃料不同燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。油机的燃料是柴油。3 3 吸气不同吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。合气体，柴油机只吸进空气。4 4 点火不同点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。学前指导（学前指导（3）学生自学学生自学P138P138页的页的“燃料的热值燃料的热值”内内容，思考下面的问题。容，思考下面的问题。1、背景材料：、背景材料：在现代社会，人类所用能量的在现代社会，人类所用能量的绝大部分是从燃料的燃烧（将绝大部分是从燃料的燃烧（将 能转化能转化为为 能）中获得的常用的燃料有：能）中获得的常用的燃料有：固体燃料，如固体燃料，如 、等；等；液体燃料，如液体燃料，如 、等；等；气体燃料，如气体燃料，如 、等等 化学化学内内木柴木柴煤煤汽油汽油柴油柴油煤气煤气天燃气天燃气2 2、提出问题、提出问题：根据你的经验，相同质量：根据你的经验，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是不是相同？不是相同？3 3、猜想假设、猜想假设：4 4、事实依据、事实依据：5 5、质疑引新、质疑引新：那么如何表示燃料的这种：那么如何表示燃料的这种特性呢？特性呢？教师点评教师点评四、燃料的热值四、燃料的热值1、热值的物理意义：、热值的物理意义：2、热值的定义：、热值的定义：符号：符号：公式：公式：单位：单位：强调：强调：Q Qmqmq或或 Q QVqVq （q为热值）为热值）表示燃料燃烧放出热量表示燃料燃烧放出热量的能力强弱的能力强弱1kg1kg某种燃料某种燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的热量，叫做这种燃料的热值热量，叫做这种燃料的热值 q qJ/kgJ/kgJ/mJ/m3 3它是燃料本身的一种它是燃料本身的一种特性特性，只与燃，只与燃料的料的种类种类有关，与燃料的有关，与燃料的形态、质形态、质量、体积量、体积等均无关。等均无关。3、炉子的效率：、炉子的效率：提高炉子效率的措施（以锅炉为例）：提高炉子效率的措施（以锅炉为例）：炉子炉子有效利用有效利用的热量与燃料的热量与燃料完完全燃烧全燃烧放出的热量之比。放出的热量之比。=Q=Q有效有效/Q/Q总总=cm(t-t=cm(t-t0 0)/)/qmqm使燃料尽可能使燃料尽可能充分燃烧充分燃烧（如把煤磨成煤粉，（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）加大送风量等）减小热量的散失减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）大受热面积等）4、热机的效率：、热机的效率：提高热机效率的措施（以内燃机为例）：提高热机效率的措施（以内燃机为例）：使燃料使燃料充分燃烧充分燃烧，尽量，尽量减小各种热减小各种热量损失量损失，机件间保持，机件间保持良好的润滑良好的润滑、减减小摩擦小摩擦。用来做用来做有用功有用功的那部分能的那部分能量和燃料量和燃料完全燃烧完全燃烧放出的放出的能量之比叫做热机的效率。能量之比叫做热机的效率。热机的能量分流图热机的能量分流图检测练习检测练习 用煤气灶把用煤气灶把1kg1kg、初温为、初温为2020的水烧的水烧到到7070，消耗了，消耗了10g10g煤气已知水的比热煤气已知水的比热容是容是4.2104.2103 3J/(kgJ/(kg)，煤气的热值为，煤气的热值为4.2104.2107 7J/kgJ/kg，则水吸收的热量为，则水吸收的热量为 J J，煤气完全燃烧放出的热量为，煤气完全燃烧放出的热量为 J J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为%。学习目标回顾学习目标回顾3 3能说出功的原理，知道使用任能说出功的原理，知道使用任何机械都不省功。何机械都不省功。当堂检测当堂检测做课后提能检测做课后提能检测8 8如图所示，将一物体分别沿着光滑如图所示，将一物体分别沿着光滑斜面斜面AOAO和和BOBO匀速拉到顶端匀速拉到顶端O O点，已知点，已知AOBOAOW2W1 W2C CF1F1F2F2，W1W1W2 W2 D DF1F2F1F2，W1W1W2W2