2.1 热机 课件--2024-2025学年物理教科版九年级上册

第二章 改变世界的热机 第1节 热机 24888 1.知道热机的概念；初步了解热机的工作原理； 2.了解蒸汽机的构造和工作过程； 3.了解生活和生产中的热机。 学习目标 24888 　　热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！ 新知导入 24888 改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。那么，减少物体的内能可以做功吗？ 视频演示 新知学习 01 利用内能来做功 24888 1. 实验探究——热机的工作原理 (1)实验现象 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。 24888 (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”。 (3)实验结论：本实验虽然简单，但展示了热机的基本原理。 24888 1.热机： 通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 燃料的化学能 工作物质的内能 工作机的机械能 燃烧 做功 2.能量转化的过程： 24888 实验详解 1. 实验中的能量转化过程： (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。 2. 实验中的能量转移和转化过程：燃料→试管→管内的水和水蒸气→叶轮。 3. 物态变化： 汽化和液化 。 24888 【知识链接】 内能的两种应用： ◆利用内能加热：其实质是能量的转移过程。 ◆利用内能做功：其实质是能量的转化过程。 24888 【教你一招】 找出主要现象及对应的知识点：本实验的主要现象是橡胶塞被冲开和试管口出现“白雾”。解释“白雾”的形成，关键点是要联系前面学习的知识“做功改变内能”来分析。 24888 10 1. 蒸汽机是最早的热机。1769 年瓦特改进、完善了蒸汽机，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。 2. 蒸汽机的工作原理是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。 02 蒸汽机 24888 【拓展延伸】 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。 24888 如图所示，是蒸汽机的工作原理示意图。 24888 【易错警示】 在蒸汽机的工作过程中，伴随着能量的转移和转化。蒸汽推动活塞做功，把蒸汽的内能转化为活塞的机械能，内能减少，温度降低。温度是状态量，热量是过程量，废气带走的是热量。 24888 现代热机种类繁多。轮机主要用于大型火力发电厂中，大型舰船以及内燃机车上；内燃机主要用于机车、汽车、农用机械上；喷气发动机和火箭发动机则用于航空航天事业。 03 形形色色的热机 24888 （a）蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置 （b）汽油机动力汽车是我们生活中主要的交通工具 24888 （c）大部分农业机械是靠柴油机工作的 （d）轮机广泛应用在现代大型火力发电厂，这是生产蒸汽轮机的车间 24888 【方法点拨】 1.轮机、内燃机、喷气发动机和火箭发动机都属于热机。各类热机的工作原理相同，都是把内能转化为机械能。 2.热机是把内能转化为机械能的装置，紧扣这一点即可辨识热机。 24888 【方法点拨】 热机是把内能转化为机械能的装置，紧扣这一点即可辨识热机。 24888 19 1.关于蒸汽机的工作过程中涉及的物理知识，下列说法正确的是( ) A. 汽缸内的蒸汽推动活塞做功，将蒸汽的内能转化为活塞的机械能 B. 在燃料燃烧的时候要产生热量，这是将内能传递给锅炉中的水 C. 蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增加 D. 蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 A 课堂练习 24888 2.下列设备不是热机的是( ) A. 蒸汽机 B. 喷气发动机 C. 内燃机 D. 发电机 D 24888 3. 关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是(　　) A．将势能转化为动能 B．将机械能转化为化学能 C．将内能转化为机械能 D．主要目的是通过热传递改变内能 C 24888 4. 下列有关热机的说法中，不正确的是(　　) A．热机的工作过程是将燃料燃烧释放的内能转化成机械能的过程 B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性 C．热机分为汽油机和柴油机两种 D．热机的大量使用会造成环境污染 C 24888 热机 工作原理 能量转化 种类 蒸汽机 课堂总结 24888 $$