湖南省常德市第九中學(xué)九年級(jí)物理 熱機(jī)復(fù)習(xí)課件

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1、演示實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn):P135：現(xiàn)象現(xiàn)象:軟木塞沖出軟木塞沖出;管口有管口有“白氣白氣”產(chǎn)生產(chǎn)生.說(shuō)明說(shuō)明:水蒸汽對(duì)木塞做功水蒸汽對(duì)木塞做功,內(nèi)能減少內(nèi)能減少,它的溫度它的溫度下降下降,水蒸汽液化成小水珠水蒸汽液化成小水珠.工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能工作時(shí)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能應(yīng)用：熱機(jī)應(yīng)用：熱機(jī)種類(lèi)種類(lèi)汽油機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)柴油機(jī)汽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖汽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖火花塞火花塞活塞活塞排氣門(mén)排氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)進(jìn)氣門(mén)汽缸汽缸連桿連桿曲軸曲軸汽油機(jī)和柴油機(jī)：汽油機(jī)和柴油機(jī)：構(gòu)造：對(duì)實(shí)物說(shuō)明；區(qū)別：汽油機(jī)有火構(gòu)造：對(duì)實(shí)物說(shuō)明；區(qū)別：汽油機(jī)有火花塞，柴油機(jī)有噴油嘴；花塞，柴油機(jī)有噴油嘴；原理：讓燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高原理：讓燃

2、料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)鈦?lái)推動(dòng)活塞來(lái)做功。壓的燃?xì)鈦?lái)推動(dòng)活塞來(lái)做功。吸入氣缸工作物質(zhì)：汽油機(jī)的是空氣和吸入氣缸工作物質(zhì)：汽油機(jī)的是空氣和汽油的混合物。柴油機(jī)的是純空氣、汽油的混合物。柴油機(jī)的是純空氣、利用內(nèi)能做功。利用內(nèi)能做功。能量轉(zhuǎn)化：能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能活塞在氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端活塞在氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端叫做一個(gè)沖程叫做一個(gè)沖程吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程請(qǐng)簡(jiǎn)述其過(guò)程請(qǐng)簡(jiǎn)述其過(guò)程？P136 進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞由上端活塞由上端向下運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣汽油和空氣組成的燃料組成的燃

3、料混合物從進(jìn)混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣氣門(mén)吸入氣缸。缸。1 吸氣沖程吸氣沖程進(jìn)氣門(mén)和排進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混動(dòng)，燃料混合物被壓縮，合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，壓強(qiáng)增大，溫度升高。溫度升高。2 壓縮沖程壓縮沖程在壓縮沖程未在壓縮沖程未尾，火花塞產(chǎn)尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使生電火花，使燃料猛烈燃燒，燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?。高溫的燃?xì)?。高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3 做功沖程做功沖程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣動(dòng)，把廢氣排出氣

4、缸。排出氣缸。4 排氣沖程排氣沖程汽車(chē)在開(kāi)動(dòng)前，是如何使內(nèi)汽車(chē)在開(kāi)動(dòng)前，是如何使內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)的？燃機(jī)起動(dòng)的？答：答：通過(guò)外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由通過(guò)外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，由曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，消耗機(jī)械能來(lái)曲軸通過(guò)連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，消耗機(jī)械能來(lái)幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)幫助內(nèi)燃機(jī)完成吸氣、壓縮兩個(gè)沖程內(nèi)燃機(jī)一旦開(kāi)始做功，內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械一旦開(kāi)始做功，內(nèi)能就會(huì)轉(zhuǎn)化成曲軸的機(jī)械能。這時(shí)曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過(guò)做功，能。這時(shí)曲軸獲得的機(jī)械能一部分通過(guò)做功，一部分通過(guò)飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的一部分通過(guò)飛輪（與曲軸相連的質(zhì)量較大的輪子）保存起來(lái)。然后依靠飛輪的慣性

5、再反輪子）保存起來(lái)。然后依靠飛輪的慣性再反過(guò)來(lái)向外輸出帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靠消耗飛輪的過(guò)來(lái)向外輸出帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，靠消耗飛輪的機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。機(jī)械能完成排氣以及下一循環(huán)的吸氣、壓縮。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。這樣內(nèi)燃機(jī)就可連續(xù)工作下去了。在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活在做功沖程燃?xì)鈱?duì)活塞做功，塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能機(jī)械能。其余三個(gè)沖。其余三個(gè)沖程靠程靠消耗飛輪的機(jī)械消耗飛輪的機(jī)械能能來(lái)完成來(lái)完成. .二、燃料及其熱值二、燃料及其熱值 燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒燃料的燃燒是一種化學(xué)反應(yīng)，燃燒過(guò)程中，儲(chǔ)存在燃料中的化學(xué)能被釋過(guò)程中，儲(chǔ)存在燃料中的化學(xué)能被釋放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相

6、同質(zhì)量的不同燃放，轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能。相同質(zhì)量的不同燃料燃燒放出的熱量是不同的。料燃燒放出的熱量是不同的。熱值熱值：指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)完全燃：指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)完全燃 燒所放出的熱量。其符號(hào)是燒所放出的熱量。其符號(hào)是q。熱值單位：熱值單位：J/kg, (J/m3)熱值單位：熱值單位：J/kg, (J/m3)P139一些燃料的熱值一些燃料的熱值。木炭木炭: 3.4107J/kg物理意義物理意義:1千克木炭完全燃燒時(shí)放出千克木炭完全燃燒時(shí)放出的熱量是的熱量是3.4107J煤氣煤氣: 3.9107J/m3物理意義物理意義:1立方米煤氣完全燃燒時(shí)放立方米煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量是出的熱量是3.9107J計(jì)

7、算熱量公式：計(jì)算熱量公式：Q放放=mq (即質(zhì)量乘以熱值即質(zhì)量乘以熱值)燃料燃燒釋放的能量用來(lái)開(kāi)動(dòng)熱機(jī)，燃料燃燒釋放的能量用來(lái)開(kāi)動(dòng)熱機(jī)，這些能量不會(huì)全部用來(lái)做有用功。這些能量不會(huì)全部用來(lái)做有用功。廢氣帶廢氣帶走走機(jī)件發(fā)機(jī)件發(fā)熱散失熱散失機(jī)件摩機(jī)件摩擦損失擦損失燃料燃燒燃料燃燒產(chǎn)生能量產(chǎn)生能量在熱機(jī)的在熱機(jī)的各種能量各種能量的損失中的損失中, ,廢氣帶走廢氣帶走的能量最的能量最多多. .設(shè)法利用熱機(jī)廢氣的設(shè)法利用熱機(jī)廢氣的能量，是提高燃料利能量，是提高燃料利用率的重要措施。用率的重要措施。做有做有用功用功燃燒燃燒不完不完全全熱機(jī)效率：用來(lái)做有用功的那部分能熱機(jī)效率：用來(lái)做有用功的那部分能量與燃料

8、完全燃燒放出的能量之比。量與燃料完全燃燒放出的能量之比。蒸氣機(jī)效率最低：蒸氣機(jī)效率最低：6%15%；汽油機(jī)效率：汽油機(jī)效率：20%30%；柴油機(jī)效率：柴油機(jī)效率：30%45%。例題：把例題：把5kg40的水燒開(kāi)，需要完全燃燒多少的水燒開(kāi)，需要完全燃燒多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量全部被水吸收）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/

9、(1.2107J/kg)=0.1kg例題：把例題：把10kg40的水燒開(kāi)，需要完全燃燒的水燒開(kāi)，需要完全燃燒多少多少kg的干木柴？（已知干木柴的熱值為的干木柴？（已知干木柴的熱值為1.2107J/kg，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃，外界為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，并且燃料完全燃燒放出的熱量有料完全燃燒放出的熱量有50被水吸收）被水吸收）2 2，在內(nèi)燃機(jī)中，由于什么原因燃，在內(nèi)燃機(jī)中，由于什么原因燃料完全燃燒放出的熱量并不能全料完全燃燒放出的熱量并不能全部用來(lái)做有用功？部用來(lái)做有用功？答：答：燃料燃燒不完全，燃料燃燒不完全， 排出的廢氣溫度較高，排出的廢氣溫度較高， 機(jī)件散熱損失，機(jī)件散熱損失， 克服機(jī)件摩擦。克服機(jī)件摩擦。