北师大版物理九年级全一册《热机》机械能、内能及其转化PPT课件3
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《热机》机械能、内能及其转化PPT课件3
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
演示实验：
现象：软木塞冲出；管口有“白气”产生。
说明：水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠。
工作时：内能转化为机械能
应用：热机
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1.热机的种类
蒸气机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
火箭等
热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力 的热机。
常见的内燃机：汽油机 柴油机
2.内燃机的构造
(1)汽油机 (2)柴油机
①构造 ①构造
②工作原理 ②工作原理
③汽油机完整工作过程
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吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。
机械能转化为内能。
排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
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想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
相同点
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惯性完成。
4．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
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。
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5、热机的效率
热机的效率：热机所做的做有用功那和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。
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。
提高热机效率的途径和方法：
(1)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；
(2)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。
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课堂练习:
1.四冲程汽油机的工作过程由( )、( )、( )、( )四个冲程组成的。
2.四冲程汽油机，由机械能转化为内能的是( )冲程，做功冲程是( )能转化为( )能。
3.汽油机吸入汽缸的是( )，点火方式是( )。柴油机吸入汽缸的是( )，点火方式是( )。
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min，它每秒钟对外做功( )次。
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例题：把5kg40℃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1.2×107J/kg，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）
解：Q吸=cm（t-t0）=4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
燃料燃烧释放的能量用来开动热机，这些能量不会全部用来做有用功。
热机效率：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。
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