粵滬版九年級(jí)物理上冊(cè) （熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展）內(nèi)能與熱機(jī)新課件教育

熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展第十二章內(nèi)能與熱機(jī)教學(xué)目標(biāo)1.知道熱機(jī)工作原理，能量轉(zhuǎn)化。2.了解汽油機(jī)的工作原理和工作過(guò)程。3.汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別。4.提高熱機(jī)效率。檢測(cè)預(yù)習(xí)一了解生活中的熱機(jī)，工作原理一、熱機(jī)１.熱機(jī)種類(lèi)：蒸汽機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)２.工作原理燃料的化學(xué)能燃燒內(nèi)能做功機(jī)械能檢測(cè)預(yù)習(xí)二了解汽油機(jī)工作原理和工作過(guò)程。二、汽油機(jī)

汽油機(jī)是以汽油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，它常用在汽車(chē)、飛機(jī)、摩托車(chē)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上。１.汽油機(jī)外形2.

汽油機(jī)的構(gòu)造及作用火花塞氣缸汽油在汽缸的頂部燃燒而產(chǎn)生高溫、高壓燃?xì)膺M(jìn)氣門(mén)汽油和空氣形成的燃料混合物的進(jìn)口活塞在汽缸內(nèi)，高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能連桿連桿跟活塞相連排氣門(mén)燃料燃燒后廢氣的出口曲軸曲軸與飛輪相連，曲軸帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)沖程:

活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程(也叫“行程”)。3.內(nèi)燃機(jī)的沖程

常見(jiàn)汽油機(jī)是四沖程的，包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，且不斷循環(huán)進(jìn)行。吸氣沖程汽油和空氣

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。4.汽油機(jī)工作原理壓縮沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)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。思考:能的轉(zhuǎn)化機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程

在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)。思考:能的轉(zhuǎn)化內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程燃燒后的廢氣

進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。汽油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程汽油機(jī)工作時(shí)，四個(gè)沖程周而復(fù)始的循環(huán)，這四個(gè)沖程叫一個(gè)工作循環(huán)。（1）在汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，活塞來(lái)回往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周,對(duì)外作功一次。（2）在壓縮沖程中,是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能,在做功沖程中,是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?？偨Y(jié)：（3）能的轉(zhuǎn)化:在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。其余三個(gè)沖程靠飛輪的慣性來(lái)完成。檢測(cè)預(yù)習(xí)三柴油機(jī)與汽油機(jī)異同。如何提高熱機(jī)效率三、柴油機(jī)

１.柴油機(jī)的構(gòu)造

柴油機(jī)是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，常用在載重汽車(chē)、火車(chē)、輪船、拖拉機(jī)等大型機(jī)械上。２.柴油機(jī)工作原理3.汽油機(jī)與柴油機(jī)的異同點(diǎn)思考汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)火花塞噴油嘴吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合氣體吸入的是空氣壓縮沖程氣壓、溫度相對(duì)較低氣壓、溫度相對(duì)較高點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式相同點(diǎn)工作循環(huán)都有四個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化（1）壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（2）做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)每一個(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次。優(yōu)缺點(diǎn)汽油機(jī)比柴油機(jī)輕巧，柴油機(jī)比汽油機(jī)效率高。但兩者都帶來(lái)了廢氣和噪聲污染。汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同表四、熱機(jī)的效率1.討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功呢？2.熱機(jī)效率：

熱機(jī)工作時(shí)，用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。η=Q有用Q完全思考：如何提高熱機(jī)的效率？

盡量使燃料充分燃燒盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦五、熱機(jī)與環(huán)境

熱機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用推動(dòng)了社會(huì)的快速發(fā)展。熱機(jī)在能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。請(qǐng)指出熱機(jī)工作過(guò)程中可能造成哪些環(huán)境污染。交流討論

熱機(jī)排出的廢氣：①?gòu)U氣溫度高于環(huán)境溫度②廢氣含有鉛、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳等有害物質(zhì)。２.噪聲污染1.形成大氣污染課堂練習(xí):1.汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中的（）Ａ．壓強(qiáng)增大，溫度降低Ｂ．壓強(qiáng)減小，溫度升高Ｃ．壓強(qiáng)增大，溫度升高Ｄ．壓強(qiáng)減小，溫度降低c２.根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別，下列說(shuō)法正確的是（）Ａ.汽油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)火花塞，柴油機(jī)汽缸頂部是一個(gè)噴油嘴Ｂ.汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸入的是空氣和柴油的混合物Ｃ.吸氣沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能Ｄ.壓縮沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能A３.一臺(tái)四沖程內(nèi)燃機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800r／min，它１s完成（）

A.30個(gè)沖程，做了30次功

B.60個(gè)沖程，做了60次功

C.120個(gè)沖程，做了30次功

D.60個(gè)沖程，做了15次功D4.汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程

C.做功沖程D.排氣沖程C5.為節(jié)約能源，需提高熱機(jī)的效率。下列措施中不能提高熱機(jī)效率的是（）

A.盡量使燃料充分燃燒

B.盡量增加熱機(jī)的工作時(shí)間

C.盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量

D.盡量減少熱機(jī)部件間的摩擦B作業(yè)與預(yù)習(xí)1.作業(yè)，課后1.22.預(yù)習(xí)：電荷種類(lèi)有哪些，相互作用規(guī)律是什么？什么叫尖端放電？驗(yàn)電器原理是什么？知道靜電現(xiàn)象在生活中有哪些應(yīng)用？熱量和熱值第十二章內(nèi)能與熱機(jī)

學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解熱量的概念。2.知道水吸收的熱量與溫度變化和質(zhì)量的關(guān)系3.了解熱值的概念，知道不同燃料的熱值不同，會(huì)根據(jù)熱值來(lái)計(jì)算燃料完全燃燒放出的熱量。A半杯熱水B半杯冷水混合一杯溫水討論：①A、B物體溫度如何變化？?jī)?nèi)能的變化？②A、B物體分別失去或得到什么？這是通過(guò)哪種方式改變物體的內(nèi)能？熱傳遞改變內(nèi)能A.物體放熱內(nèi)能減少B.物體吸熱溫度降低溫度升高內(nèi)能增加討論:熱傳遞改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì)是什么?內(nèi)能發(fā)生轉(zhuǎn)移高溫物體低溫物體轉(zhuǎn)移到A半杯熱水B半杯冷水熱傳遞的實(shí)質(zhì)是：能量從高溫物體傳遞到低溫物體或能量從同一物體的高溫部分傳遞到低溫部分熱傳遞過(guò)程中，物體內(nèi)能改變的多少叫做熱量思考：內(nèi)能改變多少可以用什么來(lái)量度呢？熱量是物體內(nèi)能改變的一種量度.Q

吸熱時(shí)Q吸，放熱時(shí)Q放熱量和內(nèi)能的單位焦（J）1.定義3.單位2.符號(hào)發(fā)生熱傳遞的條件是有溫差存在物體吸收了多少熱量，物體的內(nèi)能就增加了多少；相反，物體放出了多少熱量，物體的內(nèi)能就減少了多少一根火柴完全燃燒放出的熱量約為1000J熱量

熱量是一個(gè)過(guò)程量，它對(duì)應(yīng)于熱傳遞的過(guò)程。注意一個(gè)物體的溫度即使很高，也不能說(shuō)它含有的熱量多.

不能說(shuō)：一個(gè)物體含有多少熱量

只能說(shuō)：一個(gè)物體吸收了多少熱量

或放出了多少熱量即熱量

探究物體吸收或放出的熱量A壺的時(shí)間長(zhǎng)A壺水吸收的熱量多A一壺水B半壺水用同樣的爐火燒開(kāi)溫度相同一壺水與燒開(kāi)半壺水（1）哪壺水需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)？討論：（2）哪壺水吸收的熱量多？（3）這說(shuō)明了物體吸收或放出熱量的多少與什么因素有關(guān)？說(shuō)明：物體吸收熱量的多少與物體質(zhì)量有關(guān)探究物體吸收或放出的熱量討論：兩個(gè)同樣的水壺中倒入質(zhì)量相等的水，C壺內(nèi)倒入的是10°C的水，D壺內(nèi)倒入的是90°C的水，用同樣的爐火把它們燒開(kāi)(加熱到100°C

）。問(wèn)：1、哪壺水需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)？

2、哪壺水吸收的熱量多？

3、這說(shuō)明了物體吸收熱量的多少又與什么因素有關(guān)？C壺需要加熱的時(shí)間長(zhǎng)C壺吸收的熱量多C壺10°C100°C90°C100°CD壺說(shuō)明：物體吸收熱量的多少與物體溫度變化有關(guān)探究物體吸收或放出的熱量☆燒水經(jīng)驗(yàn)告訴我們：水的質(zhì)量越大升高的溫度越大，需要吸收的熱量越多歸納探究物體吸收或放出的熱量物體放出或吸收熱量的多少跟物體質(zhì)量的大小成

正比，跟物體溫度變化多少成

正比科學(xué)實(shí)驗(yàn)表明：1千克水溫度升高1℃,所需吸收的熱量是4.2×103J.?問(wèn)：1千克的其他物質(zhì),溫度升高1℃,是否與水一樣,要吸收4.2×103J的熱量呢?英國(guó)物理學(xué)家焦耳經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)研究得出1千克水溫度降低1℃,所需放出的熱量是4.2×103J.探究物體吸收或放出的熱量請(qǐng)你根據(jù)焦耳的實(shí)驗(yàn)規(guī)律完成下列問(wèn)題1kg水溫度升高1°C時(shí)所吸收的熱量是4.2x103J1kg水溫度降低1°C時(shí)所放出的熱量是4.2x103J想一想：1）

1kg水溫度升高10°C時(shí)，需要吸收的熱量是多少？2）10kg水溫度升高10°C時(shí)，需要吸收的熱量是多少？3）10kg水溫度從10°C

升高到100°C時(shí)，需要吸收的熱量是多少？4.2x103Jx10=4.2x104J4.2x103Jx10x10=4.2x105J3.78x106J4.2x103Jx10x90

=4）10kg水溫度從80°C降低到30°C時(shí),需要吸收還是放出的熱量？熱量是多少？4.2x103Jx10x50=2.1x106J

放熱練習(xí)討論：例舉一下生活中我們可以使用哪些可燃燒的材料燒開(kāi)一壺水？

草木、煤炭等石油、酒精、汽油等煤氣、天然氣等固體燃料液體燃料氣體燃料燃料的熱值燃料可分為哪三種討論：將一壺水放在燃燒的木柴上加熱，不久就升溫了?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)知道這是因?yàn)樗樟藷崃康木壒?。?wèn)：那么這些熱量從何而來(lái)？是從木柴燃燒時(shí)放出的熱量來(lái)的思考1：5kg的木材和10kg的木材燃燒時(shí)放出的熱量是否相同？這說(shuō)明什么？燃料燃燒時(shí)放出的熱量跟燃料的質(zhì)量有關(guān)同種燃料的質(zhì)量越大，燃燒時(shí)放出的熱量越多思考2：用質(zhì)量相同煤油、酒精、紙屑燒水，水升高的溫度不相同，這說(shuō)明什么？說(shuō)明了不同的燃料燃燒放出的熱量的本領(lǐng)不相同燃料燃燒放出的熱量的多少還與什么因素有關(guān)？燃料燃燒放出的熱量跟什么因素有關(guān)？（1）燃料的質(zhì)量（2）燃料的種類(lèi)大量實(shí)驗(yàn)表明：1、同種燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量跟它的質(zhì)量成正比。

2、相同質(zhì)量的不同燃料，在完全燃燒時(shí)放出的熱量并不相等。想一想:什么是完全燃燒呢?

關(guān)于完全燃燒——就是燃料全部燒盡的意思，即燃料的燃燒必須與充足的氧氣發(fā)生完全氧化反應(yīng)。

不同的燃料，即使質(zhì)量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的。我們?cè)撛鯓颖容^不同燃料燃燒時(shí)這種放熱性能優(yōu)劣？為比較不同的燃料，即使質(zhì)量相同，完全燃燒放出的熱量也是不同的，熱值燃料的熱值在物理學(xué)中，把1kg某種燃料在完全燃燒時(shí)所放出的熱量叫做這種燃料的熱值。熱值的符號(hào)：q

單位：J/kg（J/m3）無(wú)煙煤的熱值為3.4×107J/kg，表示的含義液化氣的熱值為4.9×107J/m3，表示的含義表示1kg的煤在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為3.4×107J。表示1m3的液化氣在完全燃燒時(shí)所放出的熱量為4.9×107J。1.定義2.單位及符號(hào)3.意義燃料的熱值請(qǐng)大家從左側(cè)的燃料的熱值表中找出：干木柴、柴油、汽油等生活中常見(jiàn)的幾種燃料的熱值。思考：柴油的熱值是多少？它的物理意義是什么？

(2)3Kg的柴油完全燃燒，它放出的熱量是多少？3.3×107J×3=9.9×107Jq柴油=3.3×107J/kg：1千克的柴油時(shí)放出的熱量為3.3×107焦燃料的熱值燃料完全燃燒時(shí)放出熱量的計(jì)算：由熱值所表示的物理意義可得出：燃燒放熱計(jì)算公式Q=qmQ=qV想一想：500g汽油完全燃燒時(shí)可以放出多少熱量？解：查表可知，汽油的熱值q=4.6×103J/kg∵m=500g=0.5kg∴Q=qm=4.6×103J/kg×0.5kg=2.3×103JV的單位是m3m的單位是kg燃料燃燒計(jì)算公式2.完全燃燒10千克的焦碳所放出的熱量相當(dāng)于完全燃燒多少千克的干木材放出的熱量？思考：1kg的干木柴熱值是多少0.5kg干木柴熱值是多大1.熱值表中所列固體、液體、氣體燃料的熱值中，各找出一種熱值最大的燃料，并說(shuō)明它表示什么意思？認(rèn)識(shí)燃料熱值表閱讀教材最后一段文字并思考：

普通的家用煤爐燃燒無(wú)煙煤，燃燒效率只有15％；普通燃煤鍋爐，燃燒效率約為30％；現(xiàn)代化的鍋爐，燃燒效率可達(dá)90％左右。什么是燃燒效率？怎樣提高燃料的燃燒效率？閱讀與思考在實(shí)際利用燃料中，燃料很難