19.5 热机- (课件)2023-2024学年鲁科版物理九年级下册

攀登！！ 第十九章 热和能 第五节 热机 谁能描述一下用高压锅煮饭 时的情景？发生了怎样的能 量转化？ 限压阀被顶起、旋转。 煤气的化学能 → 水和水蒸气 的内能 → 限压阀的机械能 新课引入 通过燃料燃烧可以获 得大量内能，可以将 这些内能转化为我们 需要的机械能，代替 人力吗？ 视频《高压锅的注意事项》 新课引入 视频《一种蒸汽机模型》 新课引入 汽车发动机（内燃机） 火箭喷气发动机 汽轮机 新课引入 内能 燃料的化学能 机械能 蒸汽机 内燃机 喷气发动机 汽轮机 热机 …… 新课引入 内燃机 —— 在汽缸内燃烧燃料 大多数汽车上的内燃机燃烧 汽油，产生高温高压的燃气， 推动活塞做功，叫汽油机。 六缸汽油机 一、内燃机 四冲程汽油机的汽缸结构 进气门：吸入 汽油和空气 排气门：排出燃烧产生的废气 火花塞：产生电火花点火 活塞：在汽缸内往复运动 曲轴：连接飞轮 连杆 一、内燃机 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 一、内燃机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 一个工作循环，活塞往复四次（四个冲程），曲轴转动两圈 一、内燃机 吸气冲程 气门： 活塞： 作用： 能量转化： 进气门打开，排气门关闭。 向下运动。 汽油和空气的混合物进入汽缸。 　　无 一、内燃机 压缩冲程 气门： 活塞： 作用： 能量转化： 进气门、排气门都关闭。 向上运动。 燃料混合物被压缩，内能增大。 　　机械能 → 内能 一、内燃机 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 高温高压的气体。 一、内燃机 做功冲程 气门： 活塞： 作用： 能量转化： 进气门、排气门都关闭。 向下运动。 高温高压的气体推动活塞向下运 动，带动曲轴转动，对外做功。 　　内能 → 机械能 一、内燃机 排气冲程 气门： 活塞： 作用： 能量转化： 进气门关闭，排气门打开。 向上运动。 把废气排出汽缸。 　　无 一、内燃机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 一个工作循环，发生两次能量转化，对外做功一次， 其它三个冲程，曲轴依靠惯性转动。 一、内燃机 1、如图是四冲程内燃机某个冲程的示意图。 根据图中活塞和曲轴的位置、进气门和排气 门的开闭情况，下列分析正确的是（　　） A．该冲程是吸气冲程 B．该冲程机械能转化为内能 C．该冲程获得动力 D．该冲程不是由飞轮惯性完成的 B 课堂练习 2、单缸四冲程汽油机铭牌上标有“3000r/min”，则以下说法不正确的是（　　） A．在压缩冲程中，是内能转化为机械能 B．在工作过程中，汽油机每秒完成100个冲程，做功25次 C．只有做功冲程是燃气对外做功 D．四冲程汽油机在工作时，进、排气门同时关闭的是压缩和做功冲程 A 课堂练习 视频《手心里的火球》 为什么丙酮燃 烧的火焰不烫 手呢？你有什 么猜想？ 二、燃料的热值 燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不相同。 猜想： 设计实验： （__________法，__________法） 量取相同质量的两种燃料，相同质量的两杯水。 用温度计测出并记录两杯水的初温。 点燃燃料，分别对水加热，待燃料完全燃烧后， 记录水的末温。 水升高的温度越大，说明燃料放出的热量越多。 控制变量 转换 二、燃料的热值 燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量是不同的。 ＞ ＞ Q1kg煤 Q1kg木柴 Q0.5kg木柴 二、燃料的热值 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或气体燃料在 标准状态下的体积）之比，叫做这种燃料的热值（q）。 公式： 单位： 二、燃料的热值 【想想议议】 比较不同燃料放出热量的实验中，可以 利用水的比热容算出燃料的热值吗？ 不能。因为不知道燃料是否完全燃烧； 燃料燃烧产生的热量除被水吸收外， 还散失到空气中…… 二、燃料的热值 汽车中消耗的汽油放出的热量与汽油 的质量之比等于汽油的热值吗？ 汽车中汽油放出的热量等于汽车获得 的机械能吗？ 【想想议议】 不等于，汽油往往不能完全燃烧。 只有一部分被转化为汽车的机械能。 三、热机的效率 机械传动克服摩擦消耗的能量 废气带走的能量 散热损失的能量 燃料没有完全燃烧 做有用功的能量 完全燃烧放出的能量 三、热机的效率 总功 机械效率 烧水的效率 热机的效率 有用功 燃料完全燃烧放出的能量 Q放＝qm 或 Q放＝qV 做有用功的能量 水吸收的热量 三、热机的效率 机械传动克服摩擦消耗的能量 废气带走的能量 散热损失的能量 燃料没有完全燃烧 做有用功的能量 完全燃烧放出的能量 怎样提高效率？ 三、热机的效率 提高效率的方法：① 使燃料燃烧更充分 视频《缸内直喷技术》 将煤块加工成蜂窝煤 三、热机的效率 提高效率的方法：② 设法利用废气带走的能量 火电厂废气供热