九年级物理全册 14.1热机课件 新人教版.ppt

热机 问题 水沸腾后会怎样 推动塞子的能量来自哪里 演示实验 现象 软木塞冲出 管口有 白气 产生 说明 水蒸汽对木塞做功 内能减少 它的温度下降 水蒸汽液化成小水珠 工作时 内能转化为机械能应用 热机 热机原理 利用内能做功 能量转化 内能转化为机械能 几个名词 1 一个冲程 2 一个工作循环 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 把这四个冲程称为发动机的一个工作循环 一 热机的作用 燃料的化学能通过燃烧转化为内能 又通过做功 把内能转变成机械能 从而使机械获得动力 二 热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 蒸汽机 蒸汽机 内燃机 内燃机种类 汽油机 柴油机 四 汽油机的工作原理 构造 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 吸气冲程 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 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 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 小结 汽油机一个工作循环包括冲程 活塞往复次 曲轴转动圈 做功次 有次能量转化 汽油机工作的四个冲程中 只有燃气对外做功 其他三个冲程都是辅助冲程 要靠安装在曲轴上的来完成 必须靠外力来启动 做功冲程 飞轮的惯性 4 2 2 1 2 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 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 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 吸气 压缩 做功 排气 内燃机的冲程和工作循环 汽油机和柴油机 构造 对实物说明 区别 汽油机有火花塞 柴油机有喷油嘴 原理 让燃料在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞来做功 吸入气缸工作物质 汽油机的是空气和汽油的混合物 柴油机的是纯空气 问题 汽车在开动前 是如何使内燃机起动的 答 通过外力先使飞轮和曲轴转动起来 由曲轴通过连杆带动活塞运动 消耗机械能来帮助内燃机完成吸气 压缩两个冲程内燃机一旦开始做功 内能就会转化成曲轴的机械能 这时曲轴获得的机械能一部分通过做功 一部分通过飞轮 与曲轴相连的质量较大的轮子 保存起来 然后依靠飞轮的惯性再反过来向外输出带动曲轴转动 靠消耗飞轮的机械能完成排气以及下一循环的吸气 压缩 这样内燃机就可连续工作下去了 想想议议 1 在四个冲程中 哪些冲程发生了能量的转化 如何转化 2 哪个冲程使汽车获得动力 3 哪个冲程排出了汽车的尾气 1 四冲程汽油机的工作过程由 四个冲程组成的 2 四冲程汽油机 由机械能转化为内能的是 冲程 做功冲程是 能转化为 能 3 汽油机吸入汽缸的是 点火方式是 柴油机吸入汽缸的是 点火方式是 思考 三 燃料的热值燃料的燃烧是一种化学反应 燃烧过程中 储存在燃料中的化学能被释放 转变为内能 相同质量的不同燃料燃烧放出的热量是不同的 热值 指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量 其符号是q 热值单位 J kg J m3 热值 指单位质量的某种物质完全燃烧所放出的热量 其符号是q 热值单位 J kg J m3 木炭 3 4 107J kg物理意义 1千克木炭完全燃烧时放出的热量是3 4 107J煤气 3 9 107J m3物理意义 1立方米煤气完全燃烧时放出的热量是3 9 107J 计算热量公式 Q放 mq 即质量乘以热值 燃料燃烧释放的能量用来开动热机 这些能量不会全部用来做有用功 废气带走 机件发热散失 机件摩擦损失 燃料燃烧产生能量 在热机的各种能量的损失中 废气带走的能量最多 设法利用热机废气的能量 是提高燃料利用率的重要措施 做有用功 燃烧不完全 热机效率 用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比 蒸气机效率最低 6 15 汽油机效率 20 30 柴油机效率 30 45 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 2 107J 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 解 Q吸 cm t t0 4200J kg 0C 5kg 600C 1 26 106J Q放 Q吸m1 Q放 q 1 2 106J 1 2 107J kg 0 1kg