内容正文:
中考物理复习课件
第十四章 内能的利用
2
一、热机
1、会看到什么现象?
演 示
2、在此过程中,能量是如何转化的?
塞子被冲出 、管口有“白气”产生
燃料的化学能
水蒸气的内能
塞子运动的机械能
热机:
燃料的化学能
内能
机械能
做功
燃烧
3、“白气”是如何产生的?
水蒸气对外做功内能减少,(与放热等效)然后液化
热机——利用内能做功的机械。热机的种类有很多,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
火箭发动机
喷气发动机
火电站的汽轮机
1.构造
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
汽油机
2.工作过程
点燃式汽油机
压缩冲程
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
关闭
关闭
能量转化:
能
能
机械
内
活塞向 运动,对燃料混合物做功,燃料 增大,温度 。
观察思考
内能
升高
上
机械
内
做功冲程
能量转化:
能
能
观察思考
点燃式
进气门 ,排气门 ,火花塞产生 ,使汽缸内气体猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向 运动,从而带动曲轴转动,对外 。
关闭
关闭
电火花
下
做功
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
机械能
内能
内能
机械能
汽油机的一个工作循环
1.汽油机工作的四个冲程中 燃气对外做功,其他三个冲程都是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的 完成。所以启动内燃机需要外力。
开机
关机
做功冲程
飞轮的惯性
需要外力辅助
2.一个工作循环 个冲程,活塞往复运动 次,做功 次,曲轴(飞轮)转动 圈 ,能量转换 次。
4
2
1
2
2
总结
柴油机
10
汽油机和柴油机的构造对比
汽油机的构造
柴油机的构造
火花塞
进气门
排气门
气缸
连杆
活塞
曲轴
喷油嘴
进气门
排气门
吸入空气和汽油混合物
吸入空气
①
②
比较
比较内容 汽油机 柴油机
燃料 汽油 柴油
构造特点 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
吸入物质 汽油和空气的混合物 空气
压缩比 较小 较大
点火方式 点燃式 压燃式
热机效率 26%~40% 34%~45%
燃油价格 较贵 较便宜
重量 轻巧 笨重
燃料的热值
从燃烧说起
能量转化:化学能转为内能的过程
哪些物质能燃烧?
木柴
煤炭
可燃冰
酒精
煤油
油
天然气
石油气
氢气
哪些燃料“耐烧”呢?
如何比较呢?
迁移
这是一种“性能”
燃料的热值
放出热量多的?
使用燃料少的?
跑的长就是跑得快吗?
跑的时间短就是跑得快吗?
另外:
燃料需完全燃烧
1 kg燃料完全燃烧放出的热量
类比
比值定义法
燃料的热值
利用好课本小资料,适当加入一些运算小练习,加深学生对热值概念的理解。
2.热值是燃料的一种性质(与比热容、密度等物理量类似).它不随质量等因素而改变。
1.不是所有物质都有热值。
3.“完全燃烧”是定义热值时的必要前提。但实际“未完全燃烧”不会影响物质的热值。
*练习公式变形Q=mq
*体会热值大小的物理意义
*内能大小与机械做功对比
*感受燃料的热值大小
热机的效率
温故知新
鼓励学生积极发言相互补充
燃烧产生的内能
都去了哪里?
燃料燃烧时,
真的能“完全燃烧”吗?
未完全燃烧部分仍以化学能的形式储存在燃料中
转化为内能
加热气缸以及周围的设备
并未做功的气体,随废气一起排出
推动活塞做功,内能转化为机械能
燃料中的化学能
变为机械能,一定都有用吗?
设备之间摩擦损耗
连杆等转动的能量
车辆行驶的机械能
还从燃烧说起
高温废气
机械效率
←有用功
←总功
热机的效率
1. 直观感受“有用”的部分其实并不太多——学生对内燃机的效率
有个大致评估;
2. 渗透能量守恒的思想;
3. 为后续“提高效率”途径提供思路。
←用来做有用功的那部分能量
←燃料完全燃烧放出的能量
热机效率
更加侧重能量视角体会功和能的关系
热机的效率
蒸汽机的效率6%~15%
汽油机的效率20%~30%
柴油机的效率30%~45%
效率较低
数量太多
热机的效率一般不超过60%
以我国为例,截至2023年8月,全国机动车保有量达4.3亿辆。
过去几年,中国新增1亿吨炼油能力,全部被新增的3500万辆汽车吞噬掉。
急需提高热机效率
①设法利用废气的能量
热电站既供电又