第5节物体的内能 (2).ppt

物体的内能第3课时科学浙教版 九年级上新知导入新知导入热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化。热 机 的 应 用 上21世纪教育网 下精品教学资源新知讲解新知讲解一、热机蒸汽机内燃机燃气轮机1、热机的类型新知讲解新知讲解1、热机有多种类型：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。喷气发动机不同种类的热机有不同的结构，但热机有共同特点：通过做功把内能转化为机械能。新知讲解新知讲解(1)内燃机：内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。2、内燃机在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。活塞汽缸连接飞轮的杆曲轴内燃机剖面图上21世纪教育网 下精品教学资源新知讲解新知讲解(2)常见的内燃机：汽油机：以汽油为燃料的内燃机叫做汽油机。柴油机：以柴油为燃料的内燃机叫做柴油机。新知讲解新知讲解（3）汽油机的工作过程汽油在汽油机的汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。新知讲解新知讲解活塞在汽缸内往复运动，通过连杆带动曲轴转动。活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程，叫做一个冲程。大多数的汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。新知讲解新知讲解进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。排气门进气门甲 吸气新知讲解新知讲解进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。乙 压缩新知讲解新知讲解在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。火花塞点火新知讲解新知讲解高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把内能转化为机械能，这就是做功冲程。丙 做功丁 排气新知讲解新知讲解进气门关闭，排气门打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸叫排气冲程。在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复“四个冲程”。新知讲解新知讲解观看动画汽油机工作原理说一说汽油机工作特点。特点：四个冲程，一次循环，曲轴两圈，一次做功。新知讲解新知讲解思考与讨论1、在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力；在排气冲程中排气门打开，尾气排出，所以排气冲程中汽车排出了尾气；新知讲解新知讲解2、一个工作循环中，哪个冲程对外做功？其余冲程是靠什么完成的？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。压缩冲程：机械能转化成内能；做功冲程：内能转化成机械能。3、压缩冲程和做功冲程能量发生了怎样转化？新知讲解新知讲解（4）柴油机喷油嘴汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。汽油机比柴油机轻巧；柴油机比汽油机效率高。燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机是柴油;吸气不同：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有空气;思考讨论：柴油机和汽油机相比较你还知道有哪些不同之处吗？新知讲解新知讲解点火方式不同：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式。应用不同：汽油机常用在小汽车、飞机及小型农机上。柴油机常用在坦克、机车、拖拉机、载重汽车和海轮上。新知讲解新知讲解（5）热机的效率热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。汽油机的效率一般为20%30%，柴油机的效率可达45%。提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。热机效率通常用百分数表示新知讲解新知讲解热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。但是，热机在使用过程都要排出废气，严重污染了空气，减少热机中有害物质的排放量，已成为人类保护环境的重要举措。新知讲解新知讲解科学技术社会环境喷气发动机1、阅读课文说一说什么是喷气发动机，喷气发动机分哪两种?喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，从而获得向前的动力。喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。新知讲解新知讲解涡轮机燃烧室风扇喷管废气火箭喷气发动机空气喷气发动机废气燃烧室汽轮机液氧液体燃料火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。新知讲解新知讲解空气喷气发动机工作时，需要利用大气中的氧气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。2、火箭喷气发动机按使用的燃料不同可分为几类?新知讲解新知讲解二、燃料的热值2、燃料的使用灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。1、燃料的种类燃料种类很多，木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料。燃料燃烧时，能够放出热量。新知讲解新知讲解火箭使用液态或固态氢灶具使用液化石油气或天然气汽车使用柴油或汽油新知讲解新知讲解燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。思考讨论：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？新知讲解新知讲解（1）定义：1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。3、热值（2）在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。不同的燃料它的热值一般不同新知讲解新知讲解燃料热值燃料热值燃料热值干木柴1.2107木炭3.4107汽油4.6107烟煤约2.9107酒精3.0107煤气（焦/米3）3.9107无烟煤约3.4107柴油4.3107天然气（焦/米3）(7.1-8.8)107焦炭3.0107煤油4.6107氢气1.4108常用燃料的热值（单位：J/kg）新知讲解新知讲解你能说出干木柴的热值是1.2107 J/kg表示的意义吗？表示1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2107 J。说明：燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。新知讲解新知讲解汽车的能耗科学技术社会环境从图中可见，1 千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有25%用于做功，而其余的75%能量则是损耗掉了。散热器损失排气管热损发动机损失输出功率蒸发损失汽车的能耗分配图2大多数汽油机的四个冲程是_、_、_、_课堂练习课堂练习1热机的共同特点（）通过做功把内能转化为机械能吸气压缩做功排气3在汽油机的四个冲程中，只有压缩和做功两个冲程才有能量转化，压缩冲程是将_转化成_，做功冲程是将_转化为_。内能机械能机械能内能课堂练习课堂练习4已知烟煤的热值是2.9107焦/千克，那么()A2千克烟煤完全燃烧时一定放出5.8107焦的热量；B1千克烟煤燃烧时一定能放出2.9107焦的热量；C1千克烟煤温度降低1释放出2.9107焦的热量；D10千克烟煤的热值为2.9108焦/千克。A拓展提高拓展提高B1、将2千克酒精倒掉1.5千克,剩下的0.5千克酒精的比热将()A 变为原来的1/4 B 不变C 变为原来的3/4 D 无法判断2下列关于“热机”的说法中，正确的是()A通过技术改进，热机效率可达100%;B做功冲程将机械能转化为内能;C热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高;D火箭发动机属于热机D拓展提高拓展提高课堂总结课堂总结1.热机：通过做功把内能转化为机械能的装置2.内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。3.热值：1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。4、在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。板书设计板书设计一、热机1、热机：通过做功把内能转化为机械能的装置。2、内燃机常见的内燃机：汽油机和柴油机。内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。二、燃料的热值1、定义：1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。2、在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。