第十四章-第1节-热机课件讲解.ppt

第１节 热 机 第十四章 内能的利用 义务教育教科书 人教版 物理 九年级（全一册） 　　热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！ 　　世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 　　瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。 　　其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。 向瓦特致敬！ 蒸汽机的遗憾——体积太庞大 　　用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！ 想一想 最早的汽车（1886年） 汽车中的巨无霸 （额定核载360吨） 内燃机——电气时代　第二次工业革命 最快的汽车（1 600 km/h） 1．热机 ——利用内能做功的机械 　　讨论这个实验中能量转化的情况。 演　示 一、热机 燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。 　　利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机车 蒸汽机车 喷气发动机 火箭发动机 火电站的汽轮机 2．热机的种类 一、热机 　　内燃机分为汽油机和柴油机两大类 　　使用汽油作为燃料的叫汽油机。 　　使用柴油作为燃料的叫柴油机。 内燃机的分类 1．构造 二、汽油机 1 吸气冲程 进气门 ，排气门 。活塞由 运动， 组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 打开 关闭 上端向下端 汽油和空气 2 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。 3 做功冲程 在压缩冲程结束时，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。 4 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 燃烧后的废气 2．工作过程 二、汽油机 1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 想想议议 乙 压缩冲程：活塞压缩气体做功，气体温度升高，内能增加，机械能转化为内能。 丙 做功冲程：高温高压气体对活塞做功，气体温度降低，内能减少，内能转化为机械能。 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？ 4．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 想想议议 排气冲程 做功冲程 电动机 飞轮 5．现代汽车里的“马达”起什么作用？ 归纳小结 汽油机工作特点： 四个冲程，一次循环，曲轴两圈，一次做功。 思考题： 某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 个冲程，活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为 次。 请注意：3000r/min=50r/s 一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次 100 50 25 　　柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 喷油嘴 汽油机和柴油机的优缺点 　　柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 　　汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低 廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。 　　柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油 发动机轿车的推广使用具有重大意义。 汽油机和柴油机的优缺点 相同点 1、基本构造和主要部件的作用相似。 2 、每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 、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。 4 、一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。 汽油机和柴油机