九年級物理上冊 第2章 第1節(jié) 熱機課件 （新版）教科版.ppt

《九年級物理上冊 第2章 第1節(jié) 熱機課件 （新版）教科版.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《九年級物理上冊 第2章 第1節(jié) 熱機課件 （新版）教科版.ppt（45頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

第十四章內(nèi)能的利用 第一節(jié)熱機 第一節(jié)熱機 熱能除了帶給人類溫暖以外 還能做什么呢 試管中的蒸汽將軟木塞推出去 軟木塞獲得了動能 蒸汽的內(nèi)能減少 一熱機 1定義 將由燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器 統(tǒng)稱為熱機 2熱機的種類 蒸氣機 內(nèi)燃機 汽輪機 噴氣發(fā)動機 等 蒸汽機 燒水到沸騰時 冒出的蒸汽會沖開壺蓋 人們發(fā)現(xiàn)可以通過蒸汽推動機械 瓦特發(fā)明蒸汽機后 1807年 美國人富爾把瓦特的蒸汽機裝在輪船上 從此 航運中的帆船時代結(jié)束了 1814年 英國人史蒂芬把瓦特的蒸汽機裝在火車上 陸路運輸?shù)男聲r代開始了 汽輪機 汽輪機 發(fā)電機 鍋爐 給水泵 熱源 冷卻海水 冷凝器 火力發(fā)電廠工作原理 噴氣式發(fā)動機 二內(nèi)燃機 1定義 燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機 2分類常見的內(nèi)燃機 汽油機柴油機 1 汽油機 2 柴油機 構(gòu)造 工作原理 汽油機完整工作過程 構(gòu)造 工作原理 內(nèi)燃機是熱機的一種 分為汽油機和柴油機 汽油機的構(gòu)造 火花塞 氣缸 進氣門 活塞 連桿 排氣門 曲軸 1 汽油機的構(gòu)造 觀察圖回答汽油機的主要構(gòu)造有 主體是 內(nèi)有 它通過與相連 上部有和 頂部有 汽缸 活塞 連桿 曲軸 進氣門 排氣門 火花塞 2 工作原理讓燃料在汽缸中燃燒 生成高溫高壓的燃?xì)?推動活塞做功 使內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 吸氣 壓縮 做功 排氣 內(nèi)燃機的沖程和工作循環(huán) 吸氣沖程 汽油和空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 燃料混合物被壓縮 壓強增大 溫度升高 機械能轉(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)?推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 內(nèi)燃機不能自行啟動 開始運轉(zhuǎn)時 要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來 由曲軸通過連桿帶動活塞運動 以后內(nèi)燃機才能自己工作 內(nèi)燃機的啟動 Qiyouji工熱機 swf作 在一個工作循環(huán)中有四個沖程 活塞往復(fù)兩次 曲軸轉(zhuǎn)兩周 飛輪轉(zhuǎn)兩周 對外做一次功 汽油機的工作過程 以一個工作循環(huán)為單元 沖程 活塞從一端運動到另一端叫做一個沖程 根據(jù)觀察回答 汽油機工作過程中 四個沖程的氣門關(guān)閉情況 活塞的運動方向 曲軸轉(zhuǎn)動幾圈 如果有能量轉(zhuǎn)化 說處具體的轉(zhuǎn)化過程 點火方式是什么 汽油機和柴油機的工作過程 柴油機的構(gòu)造 噴油嘴 進氣門 活塞 連桿 排氣門 氣缸 曲軸 柴油機工作原理 吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程 吸氣沖程 空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 將空氣吸進氣缸 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 活塞把空氣壓縮得很小 空氣的壓強更大 溫度更高 在壓縮沖程末 缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 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)?推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 3 內(nèi)燃機的應(yīng)用 汽油機比較輕巧 常用在汽車 飛機和小型農(nóng)業(yè)機械上面 1 汽油機的應(yīng)用 2 柴油機的應(yīng)用 柴油比較便宜 但柴油機比較笨重 主要用在載重汽車 拖拉機 坦克上面 想想議議 汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點 有什么不同點 汽油機和柴油機的異同點比較 返回 相同點 不同點 1 基本構(gòu)造和主要部件的作用相似 2 每個工件循環(huán)都經(jīng)歷四個沖程 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 3 四個沖程中 只有做功沖程對外做功 其余三個沖程靠飛輪慣性完成 4 一個工作沖程中 活塞往復(fù)兩次 飛輪轉(zhuǎn)動兩周 做功一次 相同點 不同點 相同點 不同點 1 構(gòu)造不同 汽油機氣缸頂有火花塞 而柴油機氣缸頂部有噴油嘴 2 燃料不同 汽油機的燃料是汽油 而柴油機的燃料是柴油 3 吸氣不同 汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體 柴油機只吸進空氣 4 點火不同 汽油機屬點燃式點火 柴油機屬壓燃式點火 內(nèi)燃機 燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機 汽缸為星型排列的老式飛機內(nèi)燃機結(jié)構(gòu)原理圖 三 熱機中能量的轉(zhuǎn)化 化學(xué)能 熱能 機械能 燃料 做功 汽油機的效率 20 30 柴油機的效率 30 45 你認(rèn)為它們的效率比你想象的高 還是低 你猜想 汽油機 柴油機的效率大約是多少 猜猜看 熱機的效率 熱機的效率 熱機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 提高熱機效率 可提高燃料的利用率 熱機中能量的轉(zhuǎn)化 第一沖程 進氣門 排氣門 活塞由汽缸最向運動 和的混合物從被吸入汽缸 當(dāng)活塞運動到汽缸的最下端 關(guān)閉 曲軸轉(zhuǎn)動圈 第二沖程 進氣門和排氣門 活塞由汽缸最向運動 燃料的混合物被 汽缸內(nèi)溫度 氣壓 曲軸轉(zhuǎn)動圈 在此過程中 轉(zhuǎn)化 吸氣沖程 打開 關(guān)閉 上端 下 汽油 空氣 進氣門 進氣門 半 都關(guān)閉 下端 上 壓縮 升高 增大 半 機械能 內(nèi)能 壓縮沖程 第三沖程 在壓縮沖程末 火花塞產(chǎn)生電火花 點燃式 燃料混合物劇烈燃燒 產(chǎn)生的燃?xì)?推動活塞由汽缸向運動 并通過連桿驅(qū)使曲軸轉(zhuǎn)動 曲軸轉(zhuǎn)動圈 在此沖程中 轉(zhuǎn)化 第四沖程 進氣門 排氣門 活塞由汽缸最向運動 把廢氣排出汽缸 當(dāng)活塞運動到汽缸的最上端 關(guān)閉 曲軸轉(zhuǎn)動圈 做功沖程 高溫高壓 下 半 內(nèi)能 機械能 排氣沖程 關(guān)閉 打開 下端 上 排氣門 半 小結(jié) 汽油機一個工作循環(huán)包括沖程 活塞往復(fù)次 曲軸轉(zhuǎn)動圈 做功次 有次能量轉(zhuǎn)化 汽油機工作的四個沖程中 只有燃?xì)鈱ν庾龉?其他三個沖程都是輔助沖程 要靠安裝在曲軸上的來完成 必須靠外力來啟動 做功沖程 飛輪的慣性 4 2 2 1 2 提高熱機效率的途徑和方法 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 1 四沖程汽油機的工作過程由 四個沖程組成的 2 四沖程汽油機 由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 沖程 做功沖程是 能轉(zhuǎn)化為 能 3 汽油機吸入汽缸的是 點火方式是 柴油機吸入汽缸的是 點火方式是 4 某四沖程汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R min 則它每秒鐘對外做功 次 課堂練習(xí) 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運動 8 排氣后 下一個工作過程是什么沖程 9 當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時候 活塞是怎樣動起來的 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 推動活塞運動 內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能 答 活塞壓縮混合氣體做功 機械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能 答 在做功沖程 飛輪獲得足夠的動能而高速轉(zhuǎn)動 在吸氣 壓縮 排氣三個沖程中 活塞的運動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機 電動機 用啟動機帶動活塞動起來 也可用手柄 人工搖動手柄帶動活塞起動 課堂練習(xí) 提高熱機效率的途徑 1 熱機的效率是熱機性能的一個重要指標(biāo) 如 兩輛排量相同的小汽車 以相同的速度行駛相同的路程 耗油少的那輛 汽油機的效率高 性能好 2 在設(shè)計和制造上 要不斷改進和革新 以減少各種能量損失 提高效率 例如 在使用上要正確使用 注意保養(yǎng) 在熱機的各種損失中 廢氣帶走的能量最多 設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措施 知識回顧 如圖所示在一個試管中裝一些水 用軟木塞塞緊 對試管加熱使水沸騰 會看到什么現(xiàn)象 說明什么問題 新課引入 將燃料燃燒時放出的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器統(tǒng)稱為熱機