2.1 热机课件 2024-2025学年物理教科版九年级上册

第1节 热 机 第二章 改变世界的热机 24999 24999 1.知道热机的原理。(素养) 2.了解热机的能量转化过程。(重点) 3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。 学习目标 24999 24999 我们知道,燃料燃烧时要释放出大量的内能,为了有效地利用这些内能为人类服务,人们制成了将内能转化为机械能的机器――这就是我们今天要学习的热机。 蒸汽机为什么能提供动力?它的物理原理是什么? 图2-1-2 瓦特设计的蒸汽机 新知引入 24999 24999 知识点一:利用内能来做功 如图所示,在试管内装些水,用带玻璃管的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个用纸做成的小叶轮,加热试管使水沸腾,观察现象。 实验探究 内能转化为机械能 (1)进行实验 新知学习 24999 24999 新知学习 24999 24999 (2)现象分析 ① 现象一:叶轮转动。 原因:试管内的水沸腾,水蒸气向外膨胀,推动叶轮转动。 ② 现象二:玻璃管口出现“白雾”。 原因:水蒸气膨胀对外做功,内能减少,温度降低,其中的水蒸气液化形成“白雾”。 新知学习 24999 24999 (3)归纳总结 由上述实验可知,可以利用某些设备把内能转化为机械能,即内能可以用来做功。 新知学习 24999 24999 实验透析 1. 实验中的能量转化过程: 2. 实验中的能量转移和转化过程: 3. 物态变化: 汽化和液化 。 (1)燃料燃烧:化学能转化为内能。 (2)叶轮转动:内能转化为叶轮的机械能。 燃料 试管 管内的水和水蒸气 叶轮。 新知学习 24999 24999 能量转化:燃料的化学能 内能 机械能。 热机 概念:通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 燃烧 做功 新知学习 24999 24999 如图所示,在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中,以下说法正确的是 ( ) A. 试管口出现的“白雾”是气体 B. 水蒸气对外做功,内能增加 C. 水蒸气的温度升高 D. 这个实验基本展示了热机的工作原理 D 随堂练习 24999 24999 知识点二:蒸汽机 蒸汽机是最早的热机。利用蒸汽做功,可追溯到古希腊时期。但直到1769年,瓦特(James Watt,1736—1819)改进、完善了蒸汽机,发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件,设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置,解决了动力传输问题,才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。 新知学习 24999 24999 蒸汽机的工作原理:将燃料的化学能转化为水蒸气的内能,再由水蒸气膨胀做功,把内能转化为机械能。 新知学习 24999 24999 蒸汽机的工作过程: 燃料燃烧,在蒸汽锅炉中,水沸腾形成蒸汽,通过管道被送入汽缸,受滑块阀门控制交替进入汽缸的左侧和右侧,推动活塞运动。 新知学习 24999 24999 知识点三:形形色色的热机 现代热机的种类繁多,构造各异。水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动,最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作为动力的。 瓦特改进了蒸汽机 蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置 新知学习 24999 24999 现代热机的种类繁多,构造各异。水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动,最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作为动力的。 蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置 新知学习 24999 24999 水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动,最简单的轮机如图左。 最简单轮机 现代火力发电汽轮机 新知学习 24999 24999 汽轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中、大型舰船以及内燃机车上。 火力发电汽轮机 新知学习 24999 24999 汽轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中、大型舰船以及内燃机车上。 我国的岳阳舰 我国的青岛舰 新知学习 24999 24999 在机车、汽车、农用机械中,广泛使用着汽油机和柴油机等内燃机。 我国内燃机车 我国载重汽车 新知学习 24999 24999 在航空航天