物理：热机课件(人教版九年级)2

1、热机思考下面的问题思考下面的问题: :1 1、看到了什么现象？、看到了什么现象？ 塞子被冲塞子被冲出，并且瓶口有出，并且瓶口有 生成生成2 2、整个过程中，能量是怎样转化的：、整个过程中，能量是怎样转化的：燃料燃烧将燃料燃烧将_能转化为能转化为_能；传给能；传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的_能转化为塞子的能转化为塞子的_。3 3、上面的装置就是一个简单原始的热机。、上面的装置就是一个简单原始的热机。雾雾化学化学内内内能内能机械能机械能二、二、热机的种类：热机的种类：蒸气机（外燃机）、内燃机、蒸气机（外燃机）、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭汽轮机、喷

2、气发动机、火箭等。等。一、热机的定义：一、热机的定义：把内能转化为机械能把内能转化为机械能的机械的机械三、蒸汽机的构造及工作原理：三、蒸汽机的构造及工作原理：四、内燃机四、内燃机（一）内燃机的定义：（一）内燃机的定义：（二）内燃机的种类：（二）内燃机的种类：燃料在机械内部燃烧燃料在机械内部燃烧的热机的热机汽油机、柴油机汽油机、柴油机火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴1、汽油机、汽油机（三）内燃机的构造及工作原理：（三）内燃机的构造及工作原理：（1 1）构造）构造吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气（2 2）汽油机（内燃）汽油机（内燃机）的冲程和工作机）的冲程和工作

3、循环循环吸气冲程吸气冲程汽油和空气汽油和空气 进气门进气门 ，排气门排气门 。活。活塞由塞由 运运动，动， 组组成的燃料混合物从进成的燃料混合物从进气门吸入气缸。气门吸入气缸。打开打开关闭关闭上端向下端上端向下端汽油和空气汽油和空气（3 3）汽油机工作原理）汽油机工作原理压缩冲程压缩冲程 进气门和排气进气门和排气门都门都关闭关闭，活塞，活塞向向上上运动，燃料混合运动，燃料混合物被压缩，压强增物被压缩，压强增大，温度大，温度升高升高。做功冲程做功冲程 在压缩冲程在压缩冲程结束结束时，时，火花塞产生火花塞产生电火花电火花，使燃，使燃料猛烈燃烧，产生料猛烈燃烧，产生高温高高温高压压的燃气，推动活塞的

4、燃气，推动活塞向下向下运动，并通过连杆带动曲运动，并通过连杆带动曲轴轴转动转动。排气冲程排气冲程燃烧后的废气燃烧后的废气 进气门进气门关闭关闭，排，排气门气门打开打开，活塞，活塞向上向上运动，把废气排出气运动，把废气排出气缸。缸。喷油嘴喷油嘴气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴（1）柴油机的构造）柴油机的构造2 2、柴油机、柴油机吸气冲程吸气冲程 进气门进气门打开打开，排气门，排气门关闭关闭。活塞由。活塞由上端向下端上端向下端运动，将运动，将空气空气吸进气缸。吸进气缸。空气空气（2 2）柴油机工作原理）柴油机工作原理压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都关闭关闭

5、，活塞活塞向上向上运动，活塞把空气压运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，缩得很小，空气的压强更大，温度温度更高更高。在压缩冲程末，缸。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的内空气温度已超过柴油的着火着火点点。做功冲程做功冲程 在在压缩冲程末压缩冲程末，从，从喷油嘴喷油嘴喷出的喷出的雾状柴油雾状柴油遇到热空气立遇到热空气立即猛烈燃烧，产生即猛烈燃烧，产生高温高压高温高压的的燃气，推动活塞燃气，推动活塞向下向下运动，并运动，并通过连杆带动曲轴转动。通过连杆带动曲轴转动。排气冲程排气冲程 进气门进气门关闭关闭，排气门，排气门打开打开，活塞，活塞向上向上运动，把运动，把废气排出气缸。废气排出气

6、缸。燃烧后的废气燃烧后的废气（四）内燃机的应用（四）内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。农业机械上面。(1)(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)(2)柴油机的应用柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 汽油机和柴油机有什么相汽油机和柴油机有什么相同点，有什么不同点？同点，有什么不同点？1 1基本基本构造构造和主要和主要部件部件的作用相似。的作用相似。2 2 每个工件循环都经历每个工件循环都经历四个冲程四个冲程：吸气冲：

7、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 3 四个冲程中，只有四个冲程中，只有做功冲程对外做功做功冲程对外做功，其余三个冲程靠其余三个冲程靠飞轮惯性飞轮惯性完成。完成。4 4 一个工作冲程中，活塞往复一个工作冲程中，活塞往复两次两次，飞轮，飞轮转动转动两周两周，做功，做功一次一次。相同相同点点不同点不同点1 1构造不同构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。柴油机气缸顶部有喷油嘴。2 2 燃料不同燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。油机的燃料是柴油。3 3 吸气不同吸气不同：汽

8、油机吸进汽油和空气的混汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。合气体，柴油机只吸进空气。4 4 点火不同点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。热机的能量分流图热机的能量分流图五、五、热机的效率热机的效率（1 1）热机的效率热机的效率：热机所做的做有用功那热机所做的做有用功那和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。率。 =（2 2）燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是

9、引起能量损失的原因。因而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。 WQ放放100%汽油机的效率：汽油机的效率：2030%2030%柴油机的效率：柴油机的效率：3045%3045%（3 3）提高热机效率的途径和方法：）提高热机效率的途径和方法： 尽可能减少各种热损失，保证良好尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；充分利用废气的能量，提高燃料的充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电

10、站，比起一般火电站既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。来，燃料的利用率大大提高。 六六.热机对环境的影响热机对环境的影响v1.1.热机对大气的影响。热机对大气的影响。v（1 1）产生有毒气体。）产生有毒气体。v（2 2）产生大量二氧化碳，造成温室效）产生大量二氧化碳，造成温室效应。应。v（3 3）产生粉尘。）产生粉尘。v2.2.热机产生噪音。热机产生噪音。 炉子的效率：炉子的效率： 提高炉子效率的措施（以锅炉为例）：提高炉子效率的措施（以锅炉为例）： 炉子炉子有效利用有效利用的热量与燃料的热量与燃料完完全燃烧全燃烧放出的热量之比。放出的热量之比。=Q=Q有效有效/ Q

11、/ Q总总= cm(t-t= cm(t-t0 0)/ qm)/ qm使燃料尽可能使燃料尽可能充分燃烧充分燃烧（如把煤磨成煤粉，（如把煤磨成煤粉，加大送风量等）加大送风量等）减小热量的散失减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）大受热面积等）1.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的四个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是( )冲程冲程,做功冲程是做功冲程是( )能转化为能转化为( )能能. 3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式

12、是( ).柴油机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功则它每秒钟对外做功( )次次. 课堂练习课堂练习: : 5. 5.用煤气灶把用煤气灶把1kg1kg、初温为、初温为2020的水的水烧到烧到7070，消耗了，消耗了10g10g煤气已知水的比煤气已知水的比热容是热容是4.24.210103 3J/(kgJ/(kg)，煤气的热值，煤气的热值为为4.24.210107 7J/kgJ/kg，则水吸收的热量为，则水吸收的热量为 J J，煤气完全燃烧放出的热量为，煤气完全燃烧放出的热量为 J J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为 % %。6.把把5kg40的水烧开，需要完全燃烧多少的水烧开，需要完全燃烧多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为的干木柴？（已知干木柴的热值为1.2107J/kg，外界为标准大气压，并且燃，外界为标准大气压，并且燃料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）料完全燃烧放出的热量全部被水吸收）解：解：Q吸吸=cm（t-t0） =4200J/(kg0C)5kg600C =1.26 106J；Q放放Q吸吸m1=Q放放/q= 1.2106J/(1.2107J/kg)=0.1kg学