14.1 热机 课件 2022-2023学年人教版物理九年级

第十四章 内能的利用 第一节 热机 什么是内能? 改变内能的两种方法及实质? 复习引入 2 演示 水沸腾后会怎样? 推动塞子的能量来自哪里? 简述该过程中能量转化的情况。 热机 【观察与思考】 软木塞冲出。 水蒸气对木塞做功,内能减少。 燃料燃烧时,化学能转化为内能; 软木塞冲出时 ,内能转化为机械能。 热机 演示 【观察与思考】 人类是通过什么来 利用内能的呢? 这个实验, 展示了人类利用内能的过程。 热机 热机:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机 喷气发动机 汽轮机 内燃机 火箭发动机 热机的工作过程中发生了哪些能量转化? 热机 【思考与讨论】 内能 燃料的化学能 燃烧 机械能 对外做功 【热机 —— 汽油机】 汽油机 汽油机 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。 【汽油机的冲程】 汽油机 【汽油机的工作循环】 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机 吸气冲程 进气门_,排气门_; 活塞由_向_运动; 能量转化:_; 汽缸中气体体积_,压强_,大气压将_和_组成的燃料混合物从进气门压入气缸。 打开 关闭 上端 下端 没有能量转化 增大 减小 汽油 空气 10 压缩冲程 汽油机 进气门_,排气门_; 活塞由_向_运动; 能量转化:_; 燃料混合物被压缩,压强_,温度_。 关闭 关闭 下端 上端 机械能 → 内能 增大 升高 11 做功冲程 汽油机 进气门_,排气门_; 活塞由_向_运动; 能量转化:_; 在压缩冲程末尾,_产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气。 关闭 关闭 上端 下端 内能 → 机械能 火花塞 12 排气冲程 汽油机 进气门_,排气门_; 活塞由_向_运动; 能量转化:_; 气缸内气体体积_,气压_,当气缸内气压大于大气压时,废气排出气缸,为新的吸气冲程做准备。 关闭 打开 下端 上端 没有能量转化 减小 增大 13 柴油机的构造 柴油机 汽油机的构造 柴油机 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点? 【柴油机的工作循环】 吸气冲程 → 压缩冲程 → 做功冲程 → 排气冲程 → …… 柴油机 【柴油机的工作循环】 将空气吸进气缸。 活塞向上把空气压缩得非常小,空气的压强更大,温度更高。 在压缩冲程末,汽缸内空气温度已超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立刻燃烧起来。 种类 汽油机 柴油机 相同点 不 同 点 构 造 燃 料 吸入气体 点火方式 都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程 火花塞 喷油嘴 汽油 柴油 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 柴油机 课堂小结 1.在做功冲程中,高温气体迅速膨胀做功,此时气体的温度和内能变化的情况( ) A.温度降低,内能减少 B.温度不变,内能不变 C.温度升高,内能增大 D.温度降低,内能增大 A 课堂练习 【解析】做功冲程中高温高压的燃气,推动活塞向下运动,燃气的内能转化为机械能,内能减少,温度降低。 BCD 课堂练习 2.(多选)依靠飞轮惯性完成的冲程是( ) A B C D 课堂练习 【解析】吸气、压缩、排气冲程靠飞轮的惯性完成。 A,两气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程; B,进气门打开,活塞向下运动,是吸气冲程; C,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程; D,两气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。 3.某内燃机飞轮转速 3 000 r/min,每秒钟内完成_个冲程,活塞往复_次,燃气推动活塞做功次数为_次。 100 50 25 课堂练习 飞轮转 活塞往复 完成冲程 对外做功 一个工作循环 2周 2次 4个 1次 3 000 每分钟 3 000 6 000 1 500 每秒钟 50 50 100 25 感谢观看,你今天收获了什么? $