5.5热机
九年级上册热机的知识点
九年级上册热机的知识点热机是我们学习物理的一个重要部分,也是近年来在工业生产和生活中应用广泛的一项技术。
它不仅仅限于汽车发动机或者工厂的热能转换,还涉及到许多我们身边常见的设备。
在九年级上册的学习中,我们将深入了解热机的知识点,包括热量、热力学、热能转换等方面的内容。
一、热机的基本原理热机的基本原理是根据能量守恒和热力学第一定律,通过燃烧燃料或其他方式产生热量,并利用热量做功或转换热量为其他形式的能量。
根据热量转换的方式不同,热机可以分为内燃机和外燃机。
内燃机是利用燃料在闭合的燃烧室内燃烧产生高温高压气体,从而推动活塞、转轴等零件运动,实现能量转化。
外燃机则是在燃料燃烧后,通过传热介质将热能传递给工作质点,使其做功。
二、热机的效率热机的效率是衡量热能转换的好坏程度的重要参数,我们通常用热机的输出功除以输入的热量来计算。
热机的效率一般都小于1,而且随着机器的运行时间增加,效率还会下降。
这是因为不可避免的有一部分热量会散失到周围环境中,无法被转换为有效的功。
三、热机的工作循环热机的工作循环是指在一次完整的工作过程中,热机所经历的一系列状态变化。
九年级上册我们主要学习卡诺循环和斯特尔林循环。
卡诺循环是理想的热机工作循环,它由四个步骤组成:等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
卡诺循环具有热效率最高的特点,被广泛应用于热力学的理论研究中。
斯特尔林循环是一种基于气体的内燃热机工作循环,它可以利用燃烧产生的高温热量转换为机械能。
相比于传统的内燃机,斯特尔林循环具有更高的效率和更低的排放。
四、热机的应用热机在我们的日常生活和工业生产中有着广泛的应用。
汽车发动机是最常见的热机之一,它采用内燃机工作原理,将燃料的化学能转换为机械能。
除此之外,热水器、空调、电力发电厂等都是热机的应用领域。
在现代社会中,热机的技术不断创新,以寻求更高效率、更环保的能源转换方式。
五、热机的优化热机的优化是一项重要的研究领域,旨在提高热机的效率和性能。
九年级物理教科版《热机》教案(详细丝滑版
九年级物理教科版《热机》教案(详细丝滑版一、教学内容本节课选自九年级物理教科版第五章《热与能源》第三节《热机》。
教学内容主要包括:理解热机的定义及工作原理,掌握热机效率的计算方法,了解不同类型的热机及其特点。
二、教学目标1. 让学生掌握热机的定义、工作原理及热机效率的计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 增进学生对热机在生活中的应用及环境保护的认识。
三、教学难点与重点1. 教学难点:热机效率的计算方法,不同类型热机的特点。
2. 教学重点:热机的定义、工作原理,热机效率的理解。
四、教具与学具准备1. 教具:热机模型,多媒体设备,投影仪。
2. 学具:练习本,计算器,热机效率计算表格。
五、教学过程1. 导入:通过展示生活中常见的热机图片,引发学生对热机的好奇心,提出问题:“什么是热机?它的工作原理是什么?”2. 新课导入:详细讲解热机的定义、工作原理,引导学生学习热机效率的计算方法。
(1)热机的定义与工作原理(2)热机效率的计算方法3. 实践情景引入:展示热机模型,让学生观察并分析其工作原理,引导学生思考如何提高热机效率。
4. 例题讲解:讲解热机效率的计算例题,指导学生进行计算。
5. 随堂练习:布置与热机效率相关的练习题,让学生独立完成,并及时给予反馈。
六、板书设计1. 热机的定义、工作原理2. 热机效率的计算方法3. 提高热机效率的方法七、作业设计1. 作业题目:计算不同热机的效率,比较其优劣。
答案:根据题目所给数据,运用热机效率计算公式,计算出各热机的效率,进行比较分析。
2. 课后拓展:调查生活中热机的应用,了解其优点与不足。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对热机效率的计算掌握情况,教学难点是否突破。
2. 拓展延伸:引导学生关注新能源领域,了解新型热机的研究与发展。
结合环保理念,培养学生的社会责任感。
重点和难点解析1. 热机效率的计算方法2. 不同类型热机的特点3. 实践情景引入和例题讲解4. 作业设计一、热机效率的计算方法热机效率是指热机所做的有用功与所消耗的热量之比。
初三物理《热机》
添加标题
热机效率的影响因素:热机效率受到多种因素的影响,如燃烧效率、机械效率、散 热损失等。
添加标题
提高热机效率的方法:为了提高热机效率,可以采取多种方法,如改善燃烧方式、 减少机械摩擦、加强散热措施等。
影响热机效率的因素及解决方法
燃料燃烧不完全:提高燃烧效率, 选用优质燃料
废气带走的能量:改进排气系统, 减少能量损失
学院
初三物理《热机》.ppt
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目录
01 03 05 07
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02
热机的组成与工作原理
04
热机的效率与影响因素
06
总结与回顾
热机概述 热机的应用与实例 热机的环境保护与未来发展
01
添加章节标题
02
热机概述
热机的定义与分类
定义:热机是 一种将热能转 化为机械能的
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
机械损失:减少摩擦低冷却损失
06
热机的环境保护与未来发展
热机对环境的影响及保护措施
• 热机对环境的影响: a. 空气污染:燃烧化石燃料产生大量废气,导致空气质量下降。 b. 噪音污染:热机运行时产 生噪音,影响周围居民生活。 c. 热污染:热机排放的废热导致环境温度升高,影响生态平衡。
热机的应用实例
汽车发动机: 利用内能做功, 将燃料燃烧产 生的热能转化 为机械能,驱 动汽车行驶。
火箭发动机: 利用火箭燃料 燃烧产生的高 温高压气体, 推动火箭升空。
蒸汽机:利用 蒸汽的热能, 将热能转化为 机械能,用于 驱动各种机械 设备的运转。
燃气轮机:利 用燃气燃烧产 生的高温高压 气体,推动涡 轮转动,产生 机械能,用于 发电、船舶推
九年级热机知识点总结
九年级热机知识点总结热机是物理学中一个重要的概念,指能够将热能转化为机械能的装置。
在九年级物理课程中,我们学习了关于热机的基本原理、工作循环以及其应用。
本文将对九年级热机知识点进行总结,帮助同学们复习和理解这一重要的物理概念。
一、热机的基本原理热机是通过能量转化实现工作的装置,它基于热力学第一定律和热力学第二定律。
根据热力学第一定律,热机从热源吸收热量,执行一定的有用功,然后将剩余的热量排放到冷源中。
根据热力学第二定律,热机无法实现百分之百的能量转化效率,总是会有部分能量转化为无用的热量。
二、热机的工作循环热机的工作循环通常由四个过程组成:吸热过程、绝热膨胀过程、放热过程和绝热压缩过程。
这四个过程以特定的方式组合,形成热机的工作循环。
常见的热机工作循环包括Carnot循环、Otto循环和内燃机循环等。
1. Carnot循环Carnot循环是理想的热机工作循环,它由绝热膨胀、等温膨胀、绝热压缩和等温压缩四个过程组成。
Carnot循环具有最高的效率,但实际应用中很难实现。
2. Otto循环Otto循环是内燃机常用的工作循环,它由绝热膨胀、等容加热、绝热压缩和等容冷却四个过程组成。
Otto循环常用于汽油发动机,是现代汽车的主要动力系统之一。
3. 内燃机循环内燃机循环是指利用可燃物质在容器内燃烧产生高温高压气体,推动活塞运动,实现能量转化的工作循环。
内燃机循环包括吸气、压缩、燃烧和排气四个过程,是现代交通工具中最常用的热机工作循环。
三、热机的应用热机广泛应用于各个领域,其中最典型的应用是发电和交通工具。
发电厂常常使用热机将燃烧产生的热能转化为电能,为我们的生活和工业生产提供了稳定的电力供应。
而汽车、火车、飞机等交通工具则是通过热机工作循环将燃料燃烧产生的能量转化为机械能,实现运输和交通。
除了发电和交通工具,热机还有其他应用领域。
例如,工厂和工业生产过程中使用的一些机械设备也需要热机来提供动力。
此外,热泵等节能设备也是利用热机原理,将低温热能转化为高温热能,以实现供暖和制冷等需求。
5.5 热机2020-2021学八年级物理单元复习(上海沪教版)(1解析版)
第五章热与能5.5 热机一、单选题1.下列关于热机的描述正确的是()A.汽油机和柴油机点火都靠的是火花塞B.汽油机的活塞运动一个周期对外做一次功C.柴油机比汽油机功率高,是因为它对空气的压缩比更大D.热机在工作过程中,把活塞的内能转化为机械能【答案】C【解析】A.柴油机是直接把空气和油的混合气体压缩到燃点,自动着火,称之为压燃式,故A错误;B.四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴连杆转两周,飞轮转两周,只有做功冲程对外做功一次,故B错误;C.柴油机热效率更高,虽然柴油的燃烧值比汽油略低一点,但每一次喷入的燃料能比汽油机更充分的燃烧(因为压缩比高),热效率几乎达到了40%,这是汽油机不能企及的,故C正确;D.热机在工作过程中,燃气的内能转化为活塞运动的动能,故D错误。
故选C。
2.关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法()①在压缩冲程中,是机械能转化为内能②在做功冲程中,是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同;上述说法中正确的是()A.只有①②③B.只有①③C.只有②④D.只有②③④【答案】A【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气、做功、压缩和排气,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能;汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的是空气;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火。
【解析】汽油机四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,将内能转化为机械能,在压缩冲程中将机械能转化为内能,故①②③正确;汽油机中有火花塞,采用的是点燃式点火;而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火,故④错误。
故选A。
3.如图所示为四冲程汽油机的四个剖面图,其中属于内能转化为机械能的是()A.B.C.D.【答案】C【解析】A.图中,进气门、排气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能,故A不符合题意;B.图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,无能量转化,故B不符合题意;C.图中,进气门、排气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能,故C符合题意。
5.5热机(上课)
实验:内能转化为机械能
燃料的化学能转化 为内能,传给水和水蒸 气,水蒸气把塞子冲出
去,内能转化为塞子的
机械能。
热机
将蒸汽或燃气的内能转化为机械能 的发动机叫热机。
热机
将蒸汽或燃气的内能转化为机械能 的发动机叫热机。 热机主要包括:蒸汽机、内燃机、汽 轮发动机、喷气发动机、火箭发动机
排气冲程
活塞向上运动, 进气门关闭,排气
门打开,废气被排出气缸。ຫໍສະໝຸດ 四冲程发动机的简单工作原理
汽油机的四个冲程中只有做功 冲程对活塞做功,其它三个冲程 要靠飞轮的惯性来完成。汽油机 完成四个冲程叫一个工作循环, 完成一个工作循环,曲轴转二周, 对外做功一次。
柴油机和汽油机的相同点:
1、基本构造和主要部件的作用相似。 2、每个工作循环都一样,由吸气、压缩、做
用来做有有功的那部分能量和燃料完
热
全燃烧放出的能量之比,叫做热机效率。
机
效 率
燃料完全燃烧放出的能量
机械损失
高温高压 燃气
散热损失 废气内能
有用机械能
内能的利用和环境保护 工业企业、交通运输工具,家庭炉灶和 取暖设备,它们排放的烟尘是大气污染的主 要来源。
内能的利用和环境保护 保护环境的有效方法:改进燃烧设备, 加装消烟除尘装置,采取集中供热,普及煤 气和天然气的使用。
2、 热 机 的 工 作 原 理
吸气冲程
活塞向下运动,进
气门打开,排气门关
闭,汽油和空气的混
合气体进入气缸。
压缩冲程
进气门和排气 门都关闭,活塞向 上运动,混合气体 被压缩,温度升高。
做功冲程
在压缩冲程末尾 时,火花塞通电点火, 混合气体爆发性燃烧, 高温高压气体向下推 动活塞向下运动,并 通过连杆带动曲轴转 动。
5.5 热机
内燃机工作原理
1、吸气冲程 2、压缩冲程 3、做功冲程 4、排气冲程
汽轮发动机
通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料将产生的 燃气推动一系列涡轮叶片旋转,从而带动发 动机工作。
喷气发动机
火箭发动机
问题:上列机器有什么共同点?
各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机 统称为热机。
从本质上来看,内燃机的工作能量来源于( C ) A、机械能 B、内能
布置作业
《一课一练》P76/1、2、3 P77/16
问题1: 在上列事件中,各种形式的能是怎样发生转化的?
通过燃烧燃料,将化学能转化为内能,再将内能 转化为机械能。
问题2: 在这些机器中,能的转化过程是怎样进行的呢?
蒸汽机: 利用燃料加热锅炉中的水产生高压水蒸气,高压 水蒸气推动活塞做功,将内能转化为机械能。
蒸汽机是一个能够将蒸汽中的热能转换为功 的热机。泵、铁路机车和轮船曾使用蒸汽机驱动。 蒸汽机在工业革命中起了基本的作用。今天人们 还使用气轮机来发电。蒸汽机需要一个使水沸腾 产生高压蒸汽的锅炉,这个锅炉可以使用木头、 煤、石油或天然气甚至垃圾作为热源。蒸汽膨胀 推动活塞做功。发明世界上第一台蒸汽机是古希 腊的亚历山大利亚城的希罗于1世纪发明的风光管, 不过它只不过是一个玩具而已。约1679年法国物 理学家丹尼斯制造了第一台蒸汽机的工作模型。 1698年瓦特制造了早期的工业蒸汽机,他对蒸汽 机的发展都做出了自己的贡献。1807年罗伯特第 一个成功地用蒸汽机来驱动轮船。
C、化ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ能
D、化学能和内能
热机:各种将蒸汽或燃气的内能转化 为机械能的发动机。 内燃机的四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
分析汽油机压缩和做功冲程中进气门和排气门 关闭情况,活塞运动情况及能量转化情况? 解答:汽油机压缩冲程,进气门和排气门都关 闭,活塞由下向上运动,机械能转化为内能; 做功冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞由 上向下运动,将内能转化为机械能。
人教版九年级物理《热机》优质课件
气缸 排气门
连杆
曲轴
7
2.汽油机(内燃机) 的冲程和工作循环
吸气 压缩 做功
排气
8
3.汽油机工作原理
(1)吸气冲程
进气门 打开,排气门 关闭
汽 油
和
。活塞由 上端向下端
空
运动, 汽油和空气 组成的燃 气
料混合物从进气门吸入气缸。
9
(2)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。
10
(3)做功冲程
在压缩冲程结束时, 火花塞产生电火花,使燃 料猛烈燃烧,产生高温高 压的燃气,推动活塞向下 运动,并通过连杆带动曲 轴转动。
11
(4)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。
废燃 气烧
后 的
12
三、汽油机的构造及工作原理
1.柴油机的构造 喷油嘴
气缸
15
(3)做功冲程
在压缩冲程末,从喷 油嘴喷出的雾状柴油遇到 热空气立即猛烈燃烧,产 生高温高压的燃气,推动 活塞向下运动,并通过连 杆带动曲轴转动。
16
(4)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。
废燃 气烧
后 的
17
四、内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时, 要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲 轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机 才能自己工作。
3
师生总结
1.热机的定义:
把内能转化为机械能的机械
2.热机的种类:
蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
4
学生自学内燃机内容,思考下面的问题。
初三物理全册《热机》课件新人教版
•做
•排
功
气
• 想想议议:
•1、在四个冲程中, 哪些冲程发生了能量 的转化?如何转化?
•2、哪个冲程使汽车 获得动力?
•3、哪个冲程排出了汽车的尾气?
• 小结:
•1、热机的作用 •2、热机的种类 •3、内燃机 •4、汽油机
•汽油机
•柴油机
• 四、汽油机的工作原理: •构造:
• 四、汽油机的工作原理:
•构 •造
• 四、汽油机的工作原理:
•几个名词:
•1、一个冲程 :• 活塞在汽缸内往复运动时,从 汽缸的一端运动到另一端的过程。
•2、一个工作循环 :• 把这四个冲程称为发动
机的一个工作循环。
•四
个
•吸
•压
冲
气
缩
程
•热机
• 一、热机的作用:
•燃料的化学能通过燃 烧转化为内能,又通 过做功,把内能转变 成机械能。从而使机 械获得动力。
• 二、热机的种类 :
•蒸汽机
• 二、热机的种类 :
•蒸汽机
• 二、热机的种类 :•来自燃机• 二、热机的种类:
•蒸汽机 •内燃机 •汽轮机 •喷气发动机
• 三、内燃机:
初三物理全册《热机》课件 新人教版
• 看一看想一想:
• 如图所示,在 试管内装些水,用 橡皮塞塞住,加热 使水沸腾,会看到 什么现象?
•在这一过程中能量如何转化呢 ?
• 由实验得到了以下结论:
•1、酒精燃烧的化学 能转化为水和水蒸 汽的内能;
•2、水蒸汽对活塞做 功,又将内能转化 成机械能,从而使 活塞获得了动力。
九年级上册物理知识点热机
九年级上册物理知识点热机九年级上册物理知识点:热机热机是我们日常生活中经常接触到的机械装置,也是现代工业生产和交通运输的重要基础。
它们不仅可以转化热能为机械能,提供动力,还可以把机械能转化为热能,供暖或产生电力。
本文将为大家介绍九年级上册物理课程中关于热机的知识点。
1. 火车头上的蒸汽机当我们乘坐火车出行时,常常会看到火车头上的巨大蒸汽机,这就是一种热机。
它利用燃烧煤或油来加热水,产生蒸汽,然后利用蒸汽的压力来推动火车前进。
这个过程中,热能被转化为机械能。
2. 热机效率热机效率是衡量热机利用热能转化为机械能的能力的指标。
它定义为热机输出的机械能与输入的热能之比。
理想的热机效率最高可达到100%,但实际情况下往往远低于这个值。
热机效率的计算公式为:效率 = 机械能输出 / 热能输入 × 100%。
3. 热机的两个基本定律热机的工作基于两个基本定律,即热机的第一定律和第二定律。
- 第一定律:热机的第一定律表明,热机从热源吸收的热量和输出的功的和等于输入的总热量。
这个定律可以表示为:Qh - Qc= W,其中Qh是从热源吸收的热量,Qc是散发给冷源的热量,W 是热机输出的功。
- 第二定律:热机的第二定律规定了热机效率的理论极限。
根据卡诺循环理论,如果两个热源温度分别为Th和Tc(Th > Tc),则热机效率的最大值为1 - Tc/Th。
4. 热机的应用热机在我们的生活中有着广泛的应用。
除了火车头上的蒸汽机,汽车的发动机、火力发电厂中的蒸汽轮机、船舶的蒸汽涡轮机等都是热机的应用实例。
这些热机不仅为我们提供了便利的出行工具,也为我们的生活和工作提供了大量的电力。
此外,我们还可以利用热机原理来设计更加高效的热能利用设备。
例如,利用太阳能集热器将太阳能转化为热能,然后利用这个热能驱动发电机发电,这就是一种利用热机原理设计的太阳能发电系统。
总结:热机是一种将热能转化为机械能的装置,它广泛应用于我们的日常生活和工业生产中。
人教版初中物理课件《热机》ppt1
环境保护
• 热机为人类的发展做出了重大贡献,但 也带来了许多环境污染问题:
C.较大的比热容 D.较大的热值
3.柴油机是工农业生产中常用的热机,已知 某型号柴油机的效率是30%,在柴油机内完全燃 烧2千克柴油能放热 6.6×107 J,这些热通过柴 油机的转化能对外做有用功 1.98×107 J。 (柴油的热值为3.3×107J/kg)
•
1.同其他林木相比,竹子颇有一些 独特之 处,如 虚心、 有节、 清拔凌 云、不 畏霜雪 、随遇 而安等 等。这 些特点 ,很自 然地与 历史上 某些审 美趣味 、伦理 道德意 识发生 契合, 进而被 引入社 会伦理 美学范 畴,成 为君子 贤人等 理想人 格的化 身,并 对中国 传统文 化的发 展产生 深刻的 影响。
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的 毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织, 引起肺水肿等疾病而使人致死。
2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动 植物的生长。
3.破坏土壤、植被、森林。
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料。
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中 性地下水中高很多倍。
分。
• 热机转变为有用功的能量与燃料完全燃
烧释放的能量的比值称为热机效率,即:
• η= W有
×100%
Q放
怎样提高热机的效率?
•使燃料充分燃烧; •尽量减少各种热量损失; •在热机的设计和制造上采用先进的技术; •注意保养,保证良好的润滑,减少因克服摩 擦阻力而额外消耗的能量。
初三物理《热机》 ppt课件
ppt课件
=
1.2×106J/(1.2×1208 7J/kg)=0.1kg
机件发 热散失
燃料燃烧 产生能量
做有 用功
废气带 走
在热机的 各种能量 的损失中, 废气带走 的能量最 多.
燃烧 不完 全
ppt课件
机件摩 擦损失
设法利用热机废气的 能量,是提高燃料利 用29 率的重要措施。
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。
ppt课件
5
(1)汽油机的构造
火花塞
进气门 活塞
连杆
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气缸 排气门
曲轴
6
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩
做功
排气
ppt课件
7
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
ppt课件
做功冲程
排气冲程
8
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
汽 油
和空气组成的燃料混
和 空
气
合物从进气门吸入气
ppt课件
24
三、燃料的热值:
一些燃料的热值
干木柴 约1.2×10 /(J·7kg ) -1 柴油 3.3×10 /(J7·kg ) -1
烟煤 约2.9×10 /(J·7kg ) -1 煤油 4.6×10 /(7J·kg ) -1
无烟煤 约3.4×10 /(J7·kg ) -1 汽油 4.6×10 /(7J·kg ) -1
排气冲程
进气门关闭,排
燃
气门打开,活塞向上
烧
后
运动,把废气排出气
的 废
缸。
气
ppt课件
热机的工作原理与效率
热机的工作原理与效率热机是一种将热能转化为机械能的装置。
它的工作原理基于热力学第一定律和第二定律。
一、热机的工作原理1.热力学第一定律:能量守恒定律。
热机在工作过程中,输入的热能等于输出的机械能加上热机产生的热量。
2.热力学第二定律:熵增原理。
热机在工作过程中,熵(混乱度)总是增加,即热机的效率不可能达到100%。
3.热机的基本组成部分:热源、工作物质、热交换器、发动机等。
4.工作原理:热源提供高温高压的气体或蒸汽,工作物质在热交换器中吸收热量,发生相变或膨胀,从而产生动力。
发动机将动力转化为机械能,完成工作。
二、热机的效率1.热机效率的定义:热机输出的机械能与输入的热能之比。
2.热机效率的计算公式:η = W / Q1,其中W为热机输出的机械能,Q1为热机输入的热能。
3.影响热机效率的因素:a.热源温度:热源温度越高,热机效率越高。
b.工作物质的状态:工作物质在高温高压下,其能量转化效率更高。
c.热交换器的效率:热交换器损耗的热能越少,热机效率越高。
d.发动机的效率:发动机将动力转化为机械能的效率越高,热机效率越高。
4.提高热机效率的方法:a.提高热源温度。
b.优化工作物质的状态,提高其能量转化效率。
c.改进热交换器的设计,减少热能损耗。
d.采用高效的发动机。
5.常见热机效率:a.蒸汽机:5% - 15%b.内燃机:20% - 40%c.燃气轮机:30% - 40%d.核反应堆:30% - 40%e.太阳能热机:10% - 40%三、热机在我国的应用1.火力发电:燃煤、燃气、燃油等热机发电厂,是我国主要的电力来源。
2.交通运输:内燃机、燃气轮机等热机在汽车、船舶、飞机等领域广泛应用。
3.工业生产:热机在石油、化工、纺织、食品等行业中,用于提供动力和加热。
4.太阳能热利用:太阳能热机将太阳能转化为热能,用于供暖、热水等。
综上所述,热机的工作原理与效率是热力学的重要知识点。
掌握热机的工作原理与效率,对我国的能源利用和科技发展具有重要意义。
沪教版(上海)物理八年级下册-5.5 热机 教案
给我一个支点,可以撬起整个地球。
——阿基米德第五章 5.5 热机一、教学任务分析热机是本章的最后一节,本节的教学内容在整个初中物理学习中属于应用性的知识,与生产、生活有密切的关系。
在学习热机之前,学生已经掌握机械能、内能的概念,对能量的转化有了基础。
对于热机这个知识点的要求是知道级的。
热机本质上是将化学能转换为内能,再由内能转化为机械能的能量转化器。
基于生活经验,学生对于“发动机”的概念不陌生,但对于“热机”及其工作原理,无论是基础较好还是基础较差的学生,了解上基本上都是空白。
利用学生实验,学生可以真实感受四冲程内燃机的工作过程。
热机与人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等有联系,可拓展的范围广泛,能够激发对物理学习的兴趣二、学习目标:1、知识与技能(1)知道热机、热机的主要能量转化(2)知道内燃机四冲程的工作过程及其中的能量转化。
2、过程与方法(1)通过实验及观察感受内燃机工作过程以及能量转化的过程,认识到汽油机和柴油机的的区别。
(2)通过了解喷气发动机及火箭发动机工作的力学原理,关注实验分析的科学方法。
3、情感、态度和价值观(1)通过对热机发展史的了解,感受热机的发明和发展对人类文明进步的作用(2)通过了解热机工作时排放的二氧化碳和其他有害气体是导致全球气候变暖和环境污染的重要原因,认识到事物的两面性,感悟经济发展与环境保护相协调的重要性,建立可持续发展的观念。
三、教学重点和难点重点:四冲程内燃机的工作过程难点:工作过程中的动态分析、四冲程能量的转化过程。
四、教学资源1、学生实验用器材:针筒2、塑料瓶、酒精、火柴3、内燃机工作过程课件及视频五、教学设计思路本设计内容包括热机的原理、内燃机的工作过程以及热机对人类影响三个部分。
设计的思路是:通过课堂小实验引入热机的概念。
通过实验、讨论、分析和阅读,了解热机的工作原理以及内燃机的工作过程。
最后再对一些环保问题进行讨论,本设计要突破的难点是内燃机的工作过程。
九年级物理热机
九年级物理热机
热机是一种将热能转化为机械能的装置,常见的热机有蒸汽机、内燃机和热泵等。
在九年级物理中,学生通常会学习一些基本的热机原理和相关概念。
以下是九年级物理中与热机相关的一些主题和内容:
1.热机的工作原理:讲解热机的基本工作原理,如热机的热
源、工质、传热方式、工作循环等。
2.热机效率:介绍热机效率的概念和计算方法,解释为什么
热机不能做到百分之百的效率。
3.热机循环:介绍热机的工作循环,如卡诺循环、斯特林循
环和内燃机循环等。
4.蒸汽机和内燃机:讲解蒸汽机和内燃机的原理、结构和工
作过程,以及它们在工业和交通运输中的应用。
5.热泵和制冷机:介绍热泵和制冷机的原理和工作过程,解
释它们在制冷和供暖领域的应用。
6.热机效率的提高:探讨提高热机效率的方法和技术,如改
进工质、优化工作循环和热能回收等。
在教学中,可以通过示意图、实际案例和简单的计算问题来帮助学生理解热机的工作原理和应用。
同时,实验和观察可以帮助学生更直观地体验和了解热机的特性和性能。
通过这些学习,学生可以了解热机在现实生活中的重要性,并为进一步学习高级物理和工程学科打下基础。
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5.铅污染
铅是一种对人体产生严重危害的有毒元素。长期 大量接触会伤害中枢神经系统、肾、生殖系统和免疫 系统。能引起抽搐、昏迷甚至死亡。血液中含铅量高 于100μ g/1的儿童即为铅中毒者,会造成神经发育迟 缓和低智商。而造成儿童体内含铅量高的主要原因是 空气中的铅。一系列的研究表明,空气中86%左右的飘 移铅化物来自于汽车排出的废气,所以汽车废气是导 致铅污染的主要原因。
自制热机模型
热机
环境保护
汽油机
柴油机
结构与工 作过程
1.“无色杀手”—— 一氧化碳
一氧化碳是化石燃料中产生的有毒气体。当空气中 一氧化碳的含量超过百万分之十时,就可使人中毒;一 氧化碳在大气中一般可存在4~6个月,具有较强的累积 性。 目前,污染大气的一氧化碳主要来自汽车尾气。据 估计全世界每年排入大气的一氧化碳达2亿吨左右。尤 其在汽车多、交通繁忙的大城市,空气中70~80%的一 氧化碳来自于机动车辆排放的废气。美国纽约1926年就 曾经发生过交通警察与驾驶员一氧化碳中毒的事件。
第五章 热与能
5.5 热机
Heat engines
观察和描述
问题:在蒸汽机工作过程中,不同形式的能量 是如何转化的?
活动(活动卡P38页活动1与2)
讨论:活动1与活动2中的能量转化过程。 问题:活动1与活动2中的物理过程有什么不同?
一、热机
二、汽油机与柴油机工作原理
(阅读教科书P49页—内燃机)
3.空中死神——酸雨
燃料燃烧后会产生硫氧化物和氮氧化物等酸性气 体进入大气层。当大气中含有较多的硫、氮氧化物时, 这些物质就会溶解或粘附在雨滴上再降至地面,出现 酸雨。酸雨是一种严重的污染物,主要危害有: 酸雨造成:湖泊酸化,毁灭森林; 对建筑物造成严重侵蚀; 危害人的健康。
4.光化学烟雾 在汽车拥有量较大的大城市,每当夏季和 早秋,城市上空经常出现一种带刺激性淡蓝色 的烟雾。这种不寻常的烟雾使人眼睛发红、咳 嗽、头晕、恶心,长期伤害可引起肺功能衰退 等疾病。这就是汽车尾气对大气污染产生的二 次污染物——光化学烟雾。
二、汽油机与柴油机工作原理(阅读课本P49页—内燃机)
三、其它热机ຫໍສະໝຸດ —喷气发动机三、其它热机
—火箭发动机
三、其它热机
—汽轮发动机
四、热机的使用与环境保护
热机为人类的发展做出了重大贡献,但也带来 了许多环境污染问题。
主题讨论
1.热机给我们带来了哪些环境污染问题?
2.我们应注意如何保护环境?
小结
2.温室气体——二氧化碳
人类大量消耗化石燃料,导致排入大气的二氧化 碳量剧增,科学家预言:人类如不采取果断和必要的 措施,到2030~2050年大气中的二氧化碳含量将比工 业革命时增加1倍,全球平均温度可能升高1.5~4.5℃, 全球变暖首先造成的影响就是: ▲ 全球的冰川和冻土融化导致海平面上升,据科 学家预测,如果温室气体仍继续按目前情况释放,估 计到21世纪末海平面可能上升1米以上。 ▲ 气候变暖对生物的生存环境造成了重大影响。 ▲ 温室效应所造成的气候变化会对人类的健康产 生直接和间接的影响。