人教版九級(jí)物理全冊(cè) 第十章 第四節(jié) 熱機(jī)課件2 （新）北師大

1、熱機(jī)12021/8/6 星期五問題：水沸騰后會(huì)怎樣？推動(dòng)塞子的能量來自哪里？22021/8/6 星期五演示實(shí)驗(yàn):現(xiàn)象:軟木塞沖出；管口有“白氣”產(chǎn)生。說明:水蒸汽對(duì)木塞做功，內(nèi)能減少，它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠。工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)用：熱機(jī)32021/8/6 星期五種類汽油機(jī)柴油機(jī)42021/8/6 星期五1.熱機(jī)的種類蒸氣機(jī)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭等52021/8/6 星期五內(nèi)燃機(jī)：熱機(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置。燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力 的熱機(jī)。常見的內(nèi)燃機(jī)： 汽油機(jī) 柴油機(jī)62021/8/6 星期五2.內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造(1)汽油機(jī)(2)柴油機(jī)構(gòu)造工作原

2、理汽油機(jī)完整工作過程構(gòu)造工作原理72021/8/6 星期五(1)汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞氣缸進(jìn)氣門活塞連桿排氣門曲軸82021/8/6 星期五吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機(jī)的沖程和工作循環(huán)92021/8/6 星期五(2)汽油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程102021/8/6 星期五吸氣沖程汽油和空氣 進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。112021/8/6 星期五壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。122021/8/6 星期五做功沖程 在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛

3、烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。132021/8/6 星期五排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。142021/8/6 星期五(3)柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴進(jìn)氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸152021/8/6 星期五(4)柴油機(jī)工作原理吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程162021/8/6 星期五吸氣沖程空氣 進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。172021/8/6 星期五壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸

4、內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點(diǎn)。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。182021/8/6 星期五做功沖程 在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。192021/8/6 星期五排氣沖程燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。202021/8/6 星期五一個(gè)工作循環(huán)：活塞：往復(fù)兩次。曲軸：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。完成：四個(gè)沖程。對(duì)外做功：一次。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。212021/8/6 星期五練習(xí)一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，則在1秒內(nèi)完成 個(gè)循環(huán)，對(duì)外做功 次，完成 個(gè)輔助沖程。2220

5、21/8/6 星期五3.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用 汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。(1)汽油機(jī)的應(yīng)用(2)柴油機(jī)的應(yīng)用 柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。232021/8/6 星期五想想議議： 汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？242021/8/6 星期五1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2 每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。4 一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。相同點(diǎn)252021/8/6 星期五不同點(diǎn)1構(gòu)造不同：汽油

6、機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。262021/8/6 星期五5、熱機(jī)的效率熱機(jī)的效率：熱機(jī)所做的做有用功那和燃料完全燃燒放出的熱量之比。叫熱機(jī)的效率。燃料的不完全燃燒、氣缸部件吸熱后的熱量散失、廢氣帶走的熱量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量損失的原因。因此，提高熱機(jī)效率，可提高燃料的利用率。 272021/8/6 星期五汽油機(jī)的效率：2030%柴油機(jī)的效率：3045%你認(rèn)為它們的效率比你想象的高？還是低

7、？你猜想：汽油機(jī)、柴油機(jī)的效率大約是多少？猜猜看！282021/8/6 星期五提高熱機(jī)效率的途徑和方法：（l）盡可能減少各種熱損失，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦所消耗的能量；(2)充分利用廢氣的能量，提高燃料的利用率，如利用熱電站廢氣來供熱。這種既供電又供熱的熱電站，比起一般火電站來，燃料的利用率大大提高。 292021/8/6 星期五6.熱機(jī)對(duì)環(huán)境的影響1.熱機(jī)對(duì)大氣的影響。（1）產(chǎn)生有毒氣體。（2）產(chǎn)生大量二氧化碳，造成溫室效應(yīng)。（3）產(chǎn)生粉塵。2.熱機(jī)產(chǎn)生噪音。302021/8/6 星期五1.四沖程汽油機(jī)的工作過程由( )、( )、( )、( )四個(gè)沖程組成的。2.四沖程汽油機(jī)，由機(jī)械

8、能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )沖程，做功沖程是( )能轉(zhuǎn)化為( )能。3.汽油機(jī)吸入汽缸的是( )，點(diǎn)火方式是( )。柴油機(jī)吸入汽缸的是( )，點(diǎn)火方式是( )。 4.某四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R/min，它每秒鐘對(duì)外做功( )次。 課堂練習(xí):312021/8/6 星期五 5、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？ 6、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？ 7、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？ 8、排氣后，下一個(gè)工作過程是什么沖程？ 9、當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時(shí)候，活塞是怎樣動(dòng)起來的？ 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體迅速膨脹，

9、推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。答：活塞壓縮混合氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能。 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動(dòng)能而高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在吸氣、壓縮、排氣三個(gè)沖程中，活塞的運(yùn)動(dòng)都是靠飛輪的慣性來完成的。答：吸氣沖程 答：通常是先接通了啟動(dòng)機(jī)(電動(dòng)機(jī))，用啟動(dòng)機(jī)帶動(dòng)活塞動(dòng)起來。也可用手柄，人工搖動(dòng)手柄帶動(dòng)活塞起動(dòng)。課堂練習(xí):322021/8/6 星期五二、燃料及其熱值 燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過程中，儲(chǔ)存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不同的。熱值：指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)完全燃 燒所放出的熱量。其符號(hào)是q。熱值單位：J/kg, (J/m3)332021/8/6 星期五熱值單位：J/kg, (J/m3)P139一些燃料的熱值。木炭: 3.4107J/kg物理意義:1千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.4107J煤氣: 3.9107J/m3物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是3.9107J342021/8/6 星期五計(jì)算熱量公式：Q放=mq (即質(zhì)量乘以熱值)352021/8/6 星期五例題：把5kg40的水燒開，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）解：Q吸=cm（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg600C