内容正文:
第十四章
内能的利用
九年级物理人教版·上册
第1节 热机
一、新课引入
改变物体内能的方式
热传递
做功
(内能的转移)
(能量的转化)
对物体做功—内能增大
物体对外做功—内能减小
知识回顾
演示实验
能量转化:燃料燃烧时化学能转化为内能,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的动能。
软木塞冲出;管口有“白气”产生。
水蒸气对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸气液化成小水珠。
现象:
说明:
二、新课讲解
(一)热机
1.热机的概念:利用内能做功转化为机械能的机械。
利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
火车
喷气发动机
火箭发动机
火电站的汽轮机
2.热机的种类
内燃机:
燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机。
常见的内燃机: 汽油机
柴油机
火花塞
汽缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
(二)汽油机
1.构造
2.工作过程
冲程:汽油机工作时,活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
1.在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化?
2.哪个冲程使汽车获得动力?
3.哪个冲程排出了汽车的尾气?
4.老式摩托在启动时,需踏动启动杆,这是为什么?
5.现代汽车里的“马达”起什么作用?
想想议议
汽缸
活塞
连杆
曲轴
(三)柴油机
排气门
进气门
喷油嘴
喷油嘴
1.构造
1.基本构造和主要部件的作用相似。
2.每个工件循环都经历四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3.四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮的惯性完成。
4.一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。
汽油机与柴油机的相同点
不同点
1.构造不同:汽油机汽缸顶有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
2.燃料不同:汽油机的燃料是汽油,而柴油机的燃料是柴油。
3.吸气不同:汽油机吸进汽油和空气的混合气体,柴油机只吸进空气。
4.点火不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。
1.汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便。汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用,至今不衰。
2.柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
3.柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%,因 而从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
汽油机和柴油机的优缺点
三、归纳小结
热机是利用内能做功的机器
内燃机分为汽油机和柴油机两大类
汽油机和柴油机的异同
四、强化训练
2.依靠飞轮惯性完成的冲程是( )
B C D
A
D
B
C
1.内燃机压缩冲程中 能转化为 ;
在做功冲程中 能转化为 能。
机械
内能
机械
内
本课结束
$$第十四章
内能的利用
九年级物理人教版·上册
第2节 热机的效率
一、新课引入
说一说:在我们的生活中,会使用哪些燃料?
2.想一想:同样烧开一壶水,使用不同的燃料,所消耗的燃料的质量是一样多吗?
烧开同一壶水,使用不同的燃料,消耗的燃料的质量是不同的。
这说明什么?
这说明,相同质量的不同的燃料,完全燃烧后放出的热量是不同的。
3.在物理学中,我们用热值的概念来表示这种差异。这种下定义的方法叫“比值法”。
二、新课讲解
某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比,叫做这种燃料的热值。
国际单位:焦每千克;符号:J/kg。
气体燃料的单位:焦每立方米;符号:J/m3。
(一)燃料的热值
热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
1.热值的定义
2.物理意义
3.单位
请说出你熟悉的燃料的热值,并说明其物理意义。
4.了解燃料的热值表
热值是燃料的一种特性,其大小只与燃料的种类有关,与燃料的质量(体积)、是否燃烧、是否完全燃烧无关。
读P23页第二段的内容,归纳一下利用燃料的热值和质量,来计算物质完全燃烧所放出热量的公式。(用Q放表示放出的热量,q代表燃料的热值,m代表燃料的质量)
Q放=qm
如果是气体燃料,公式又是什么样的?
Q放=qV
5.有关热值的计算
用来做有用功的那部分能量,与燃料完全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧?燃料燃烧释放的能量都到