内容正文:
第一节 热机
JK·九年级上册
第十四章 改变世界的热机
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新课导入
思考:你知道汽车为什么会运动吗?汽车是怎么获得能量的?
观察实验,思考:
1、实验中有哪些能量转换?
2、用酒精灯给试管中水加热,有哪些物体吸热?
3、能否把燃料移到容器内部去燃烧获得更大的动能?
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知识点1 热机
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热机:
(1)定义:利用内能做功的机械。
(2)工作原理:将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,再对外做功,把内能转化为机械能。
(3)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
热机的分类和几种发动机原理
(1)热机的分类
通常根据燃料燃烧方式,将热机分为内燃机和蒸汽发动机两类。凡燃料直接在汽缸内燃烧,全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称为内燃机。如汽油机、柴油机等都属于此类。先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工作物质,再由工作物质将得到的能量的一部分转变为机械能的称为蒸汽发动机,又称外燃式热机,内燃机的工作物质是燃烧的烟气,而蒸汽发动机的工作物质是水蒸气。
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蒸汽机在热机中最早出现,以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现。其中内燃机应用范围最广,天空、地上、水中都有内燃机的身影,蒸汽机由于笨重、效率低,现在应用已不多。
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(2)几种发动机原理简介
蒸汽轮机 利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出,冲击叶轮,使叶轮与机轴一同旋转,蒸汽轮机的输出功率很大,大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦。
燃气轮机 基本原理与蒸汽轮机相似,但工作物质不是蒸汽,而是燃料燃烧后生成的烟气。中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机,早在800年前就已在我国出现。燃气轮机不仅功率大(可达十几万千瓦),而且效率高,可达50%-60%。
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(2)几种发动机原理简介
空气喷气发动机 燃料在发动机的燃烧室内燃烧,生成的烟气从喷口高速喷出,根据反冲原理,发动机机身将向反方向运动。
火箭发动机 其结构原理和喷气发动机相似,区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂(氧气)取自空气,因此空气喷气式发动机只能在大气层内工作,主要用在飞机上;火箭发动机则自带氧化剂,燃烧时不依赖于空气,因此可以在大气层外工作。是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源。中国节日放的“礼花”是火箭的原型,中国是火箭的故乡。
当堂训练
例题1 如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,用酒精灯加热一段时间后,会观察到的现象有:
①______________________
②______________________
瓶塞被冲出来
管口附近出现白雾
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实验中的能量转化过程为:
① 酒精燃烧放出热量,酒精__ __能转化为水的_ _能;
②水吸热沸腾,产生大量水蒸气,气体膨胀对瓶塞做功,气体的__ _能转化为瓶塞的____能。
化学
内
内
机械
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