第5节物体的内能

1、物体的内能 第3课时,科学浙教版 九年级上,新知导入,热机的应用和发展推动了社会的快速发展，使人类步入工业化。,热 机 的 应 用,上21世纪教育网 下精品教学资源,新知讲解,一、热机,蒸汽机,内燃机,燃气轮机,1、热机的类型,新知讲解,1、热机有多种类型：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机等都属于热机。,喷气发动机,新知讲解,(1)内燃机：内燃机就是燃料在机器气缸内燃烧的热机。,2、内燃机,在汽车上用的动力装置绝大多数属于内燃机。,活塞,汽缸,连接飞轮的杆,曲轴,内燃机剖面图,上21世纪教育网 下精品教学资源,新知讲解,(2)常见的内燃机：,新知讲解,（3）汽油机的工作过程,汽油在汽油机的

2、汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，把内能转化为机械能。,新知讲解,活塞在汽缸内往复运动，通过连杆带动曲轴转动。 活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端的过程，叫做一个冲程。,大多数的汽油机都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的循环往复来保证机器正常工作。,新知讲解,进气门打开，排气门关闭，活塞从上向下运动，汽油和空气的混合物吸入汽缸，这就是吸气冲程。,新知讲解,进气门和排气门都关闭，活塞从下向上运动，压缩已吸入的燃料混合物，这就是压缩冲程。,乙 压缩,新知讲解,在压缩冲程末，火花塞产生电火花，点燃压缩后的燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。,火花塞点火,新知讲解,高温高压的燃气推

3、动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外做功，实现把内能转化为机械能，这就是做功冲程。,丙 做功,丁 排气,新知讲解,进气门关闭，排气门打开，活塞从下向上运动，把废气排出汽缸叫排气冲程。,在一辆汽车的发动机中有多只汽缸，如四只、六只或八只汽缸，每一只汽缸都循环往复地重复“ 四个冲程”。,新知讲解,观看动画汽油机工作原理说一说汽油机工作特点。,特点：四个冲程，一次循环，曲轴两圈，一次做功。,新知讲解,思考与讨论,1、在汽油机的工作过程中，哪个冲程使汽车获得动力？在哪个冲程中汽车排出了尾气？,因内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，所以做功冲程使汽车获得动力； 在排气冲程中排气门打开，尾气排出，

4、所以排气冲程中汽车排出了尾气；,新知讲解,2、一个工作循环中，哪个冲程对外做功？其余冲程是靠什么完成的？,四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。,压缩冲程：机械能转化成内能；做功冲程：内能转化成机械能。,3、压缩冲程和做功冲程能量发生了怎样转化？,新知讲解,（4）柴油机,喷油嘴,汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 汽油机比柴油机轻巧；柴油机比汽油机效率高。,燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机是柴油; 吸气不同：汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有空气;,思考讨论：柴油机和汽油机相比较你还知道有哪些不同之处吗？,新知讲解,点火方式不同：汽

5、油机是点燃式，柴油机是压燃式。,新知讲解,（5）热机的效率 热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，就是热机的效率。,汽油机的效率一般为20%30%，柴油机的效率可达45%。提高热机效率，减少能源消耗，是人类不懈的追求。,热机效率通常用百分数表示,新知讲解,热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。但是，热机在使用过程都要排出废气，严重污染了空气，减少热机中有害物质的排放量，已成为人类保护环境的重要举措。,新知讲解,科学技术 社会环境,喷气发动机,1、阅读课文说一说什么是喷气发动机，喷气发动机分哪两种?,喷气发动机也是一种内燃机，燃料在燃烧室中燃烧，燃气向后高速喷出，

6、从而获得向前的动力。 喷气发动机有空气喷气发动机和火箭喷气发动机两种。,新知讲解,火箭喷气发动机,空气喷气发动机,火箭喷气发动机按使用的燃料不同，分为固体燃料火箭喷气发动机和液体燃料火箭喷气发动机。,新知讲解,空气喷气发动机工作时，需要利用大气中的氧气来助燃，这种发动机常使用在飞机上。火箭喷气发动机常用来发射人造卫星和宇宙飞船。,2、火箭喷气发动机按使用的燃料不同可分为几类?,新知讲解,二、燃料的热值,2、燃料的使用 灶具、汽车、轮船、火力发电厂和各种火箭等，都是利用燃料燃烧所产生的热量工作的。,1、燃料的种类 燃料种类很多，木柴、煤、石油、天然气、沼气等都是燃料。燃料燃烧时，能够放出热量。,

7、新知讲解,火箭使用液态或固态氢,灶具使用液化石油气或天然气,汽车使用柴油或汽油,新知讲解,燃料燃烧是物质剧烈氧化的过程。从能量转化的角度来看，燃料燃烧释放热量的过程，就是将贮存在燃料中的化学能转化为内能的过程。,思考讨论：你知道燃料燃烧时能量是如何转化的吗？,新知讲解,（1）定义：1 kg某种燃料完全燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值。,3、热值,（2）在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。,不同的燃料它的热值一般不同,新知讲解,常用燃料的热值（单位：J/kg）,新知讲解,你能说出干木柴的热值是1.2107 J/kg表示的意义吗？,表示1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.21

8、07 J。,说明：燃料很难完全燃烧，燃料燃烧放出的热量也不可能完全得到利用。因此，改善燃烧条件，使燃料尽可能完全燃烧，同时应尽可能减少各种热损失，既可以节约燃料、提高效率，又可以减少污染、保护环境。,新知讲解,汽车的能耗,科学技术社会环境,从图中可见，1 千克汽油在汽缸内完全燃烧时放出的能量，大约只有25% 用于做功，而其余的75% 能量则是损耗掉了。,汽车的能耗分配图,2大多数汽油机的四个冲程是_、_、_、_,课堂练习,1热机的共同特点（ ）,通过做功把内能转化为机械能,吸气,压缩,做功,排气,3在汽油机的四个冲程中，只有压缩和做功两个冲程才有能量转化，压缩冲程是将_转化成_，做功冲程是将_

9、转化为_。,内能,机械能,机械能,内能,课堂练习,4已知烟煤的热值是2.9107焦/千克，那么( ) A2千克烟煤完全燃烧时一定放出5.8107焦的热量； B1千克烟煤燃烧时一定能放出2.9107焦的热量； C1千克烟煤温度降低1释放出2.9107焦的热量； D10千克烟煤的热值为2.9108焦/千克。,A,拓展提高,B,1、将2千克酒精倒掉1.5千克,剩下的0.5千克酒精的比热将 ( ),A 变为原来的1/4 B 不变 C 变为原来的3/4 D 无法判断,2下列关于“热机”的说法中，正确的是( ) A通过技术改进，热机效率可达100%; B做功冲程将机械能转化为内能; C热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高; D火箭发动机属于热机,D,拓展提高,课堂总结,1.热机：通过做功把内能转化为机械能的装置 2.内燃机：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 3.热值： 1千克某种燃料完全燃烧时放出的热量。 4、在国际单位制中热值的单位是焦/千克，符号为J/kg。