第14 章第1节热机导学案2022-2023学年人教版九年级物理全一册_第1页
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第14章第1节热机导学案一、热机的含义及分类热机是利用热能与机械能之间相互转化的机器。根据热机工作过程中是否需要外界热源，热机可以分为两大类：内燃机和外燃机。1.内燃机内燃机是指燃烧物质在内燃机内部燃烧产生高温高压气体，通过气体的膨胀做功驱动机械运动的一类热机。内燃机又可以分为汽油机和柴油机两种。汽油机：燃料为汽油，通过点火后的爆炸推动活塞做功，驱动发动机转动。柴油机：燃料为柴油，通过压燃推动活塞做功，驱动发动机转动。2.外燃机外燃机是指燃烧物质在燃烧室外部燃烧产生高温高压气体，通过气体的热量传递给工作介质并使其膨胀做功，驱动机械运动的一类热机。外燃机又可以分为蒸汽机和燃气轮机两种。蒸汽机：燃料燃烧产生高温高压蒸汽，使蒸汽膨胀做功，驱动发动机转动。燃气轮机：燃料燃烧产生高温高压气体，使气体膨胀做功，驱动轴转动。二、热机的工作原理热机工作原理基于热力学定律和能量转化原理。热机的工作过程可以分为四个基本步骤：吸热、膨胀、放热和压缩。1.吸热热机在工作过程中从外界吸收热量，使其内部燃烧室或工作介质温度升高。这一步骤通常是通过燃烧燃料或吸收外界热源实现的。2.膨胀吸热后，热机内部燃烧室的气体或工作介质会被加热，温度升高。这时，气体或工作介质会膨胀，从而推动活塞或轴转动，产生机械功。3.放热膨胀完成后，热机会将气体或工作介质中的热量释放出去。这一步骤通常是通过将燃烧产生的废气排出或通过散热器散热实现的。4.压缩放热后，热机会将气体或工作介质压缩，使其温度降低，为下一个工作过程做准备。这一步骤通常是通过压缩机或活塞的压缩实现的。三、热机效率热机效率是衡量热机能量转化效率的指标，通常用数值表示。热机效率可以通过以下公式计算：η=(W/Qh)*100%其中，η表示热机效率，W表示热机输出的功，Qh表示热机吸收的热量。热机效率的数值范围是从0到100%，表示热机中有多少百分比的热量被转化为有用的机械功。热机效率越高，能源利用效率越高。四、热机的应用热机在现代社会中有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.交通运输领域内燃机在汽车、摩托车、飞机等交通工具中得到广泛应用，提供动力以推动交通工具运行。同时，燃气轮机也广泛应用于飞机、船舶等大型交通工具中。2.发电领域蒸汽机和燃气轮机在发电厂中作为主要发电装置，通过燃烧燃料产生高温高压气体，推动涡轮机发电。3.工业生产领域热机在工业生产中的应用非常广泛，例如驱动各种机械设备、提供动力和热能等。4.家庭领域家用发电机、汽车和摩托车等使用的小型内燃机是家庭中常见的热机应用。五、小结热机作为一种利用热能与机械能相互转化的机器，是现代社会不可或缺的重要装置。通过对热机

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