热机ppt课件
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人教版九年级第十四章第1节热机课件(33张ppt)
喷气发动机 通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 拓展：喷气发动机的祖先——古代火箭
火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。 现代的火箭属于喷气发动机的一种，自带燃料和氧化剂，基本 原理与古代火箭相同。
一、热机
2．热机的种类
热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
喷气发动机 通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 拓展：喷气发动机的祖先——古代火箭
内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
二、汽油机
1．汽油机的结构
汽油在汽缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 活塞上下往复运动带动曲轴转动。
进气门
火花塞 排气门
汽缸 凸轮
活塞 连杆 曲轴
二、汽油机
2．汽油机的工作过程
汽油机
柴油机
① 冲程 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
二、展：喷气发动机的祖先——古代火箭
② 工作过程 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。 一是气门的闭合；
吸气冲程 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
3. 缺点 对零件强度要求高，笨重、体积大、噪声大。
主要应用在载重汽车、拖拉机、坦 克、火车、轮船上，有的地方也用柴 油机发电。
汽油机和柴油机的对比
火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。 实质是能量的转化 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。 然后，开始下一个工作循环。 生活中的纸风车、走马灯的原理和汽轮机的原理基本相同； 汽油在汽缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 是把机械能转化为内能 然后，开始下一个工作循环。 通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 只有做功冲程对外做功。 B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 利用内能（热能）做功的机械
火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。 现代的火箭属于喷气发动机的一种，自带燃料和氧化剂，基本 原理与古代火箭相同。
一、热机
2．热机的种类
热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
喷气发动机 通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 拓展：喷气发动机的祖先——古代火箭
内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
二、汽油机
1．汽油机的结构
汽油在汽缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 活塞上下往复运动带动曲轴转动。
进气门
火花塞 排气门
汽缸 凸轮
活塞 连杆 曲轴
二、汽油机
2．汽油机的工作过程
汽油机
柴油机
① 冲程 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
二、展：喷气发动机的祖先——古代火箭
② 工作过程 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。 一是气门的闭合；
吸气冲程 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
3. 缺点 对零件强度要求高，笨重、体积大、噪声大。
主要应用在载重汽车、拖拉机、坦 克、火车、轮船上，有的地方也用柴 油机发电。
汽油机和柴油机的对比
火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。 实质是能量的转化 热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。 然后，开始下一个工作循环。 生活中的纸风车、走马灯的原理和汽轮机的原理基本相同； 汽油在汽缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 是把机械能转化为内能 然后，开始下一个工作循环。 通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。 只有做功冲程对外做功。 B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 利用内能（热能）做功的机械
热机ppt课件
内燃机的热机效率为__3_5__％_____。
检测反馈
3.如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热（1
个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%，
（已知
，
）。
求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；
（2）水升高的温度是多少？
90℃
能力提升
某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加 热到50℃，消耗的天然气体积为1m³（假设天然气完全燃烧）问：
课堂练习
1.下列工具在工作过程中使用热机的是（ C ）
A.自行车 B.电动车 C.拖拉机 D.竹排
2.关于右图所示的实验，说法正确的是（ B ）
A.试管口出现的白雾是汽化现象 B.该实验反映了热机的基本原理 C.木塞冲出的过程机械能转化为内能 D.通过做功的方式改变了水的内能
3.下图所示的是汽油机的四个冲程，排序正确的是（ D ）
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丙、丁、甲 C.乙、丙、甲、丁 D.丁、丙、乙、甲
在日常生活、生产中，我们可以从哪里获得内能？
干木柴
石油
煤炭
天然气
说一说你知道的燃料有哪些？
酒精
煤
石油
沼气 天然气
可燃冰
稻草
蜡
氢气燃烧
一、燃料的热值
想想议议1：
燃料可以怎么分类？ 可以分为固体燃料、液体燃料、气体燃料
想想议议2：
烧一壶同样的开水，使用不同的燃料时，所消耗的燃料的质量一样吗？
烧开同一壶水时，使用不同的燃料时，消耗的燃料的质量不同。
想想议议3：
这说明了什么？ 相同质量的不同燃料，完全燃烧时所放出的热量不一样。
一、燃料的热值
检测反馈
3.如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热（1
个标准大气压下），需完全燃烧42g酒精，酒精炉效率为70%，
（已知
，
）。
求：（1）42g酒精完全燃烧放出的热量；
（2）水升高的温度是多少？
90℃
能力提升
某家庭用燃气热水器将质量为100kg、温度为20℃的自来水加 热到50℃，消耗的天然气体积为1m³（假设天然气完全燃烧）问：
课堂练习
1.下列工具在工作过程中使用热机的是（ C ）
A.自行车 B.电动车 C.拖拉机 D.竹排
2.关于右图所示的实验，说法正确的是（ B ）
A.试管口出现的白雾是汽化现象 B.该实验反映了热机的基本原理 C.木塞冲出的过程机械能转化为内能 D.通过做功的方式改变了水的内能
3.下图所示的是汽油机的四个冲程，排序正确的是（ D ）
A.甲、乙、丙、丁 B.乙、丙、丁、甲 C.乙、丙、甲、丁 D.丁、丙、乙、甲
在日常生活、生产中，我们可以从哪里获得内能？
干木柴
石油
煤炭
天然气
说一说你知道的燃料有哪些？
酒精
煤
石油
沼气 天然气
可燃冰
稻草
蜡
氢气燃烧
一、燃料的热值
想想议议1：
燃料可以怎么分类？ 可以分为固体燃料、液体燃料、气体燃料
想想议议2：
烧一壶同样的开水，使用不同的燃料时，所消耗的燃料的质量一样吗？
烧开同一壶水时，使用不同的燃料时，消耗的燃料的质量不同。
想想议议3：
这说明了什么？ 相同质量的不同燃料，完全燃烧时所放出的热量不一样。
一、燃料的热值
热机的效率ppt课件
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。
Q吸
（3）燃气灶的效率：η=
=1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放
随 9.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是
堂 山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热
量被水吸收，则液化气的热值为 4×107
J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
随
堂
练
习
5. （多选）关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D )
A.热机效率越高，即热机做的有用功多
B.热机效率越高，即热机的功率越大
C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
授
新
课Leabharlann 思考1.煤能完全燃烧吗？
不能。
2.煤燃烧释放的能量，被有效利用
的是哪部分？
目的→把水烧开
被水吸收的热量。
用煤炉烧水
3.没有被有效利用的能量去了哪里？
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟
气带走、直接散失。
讲
授
新
课
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
蜂窝煤完全燃
烧释放的能量
直接散失了一部分能量
有效利用的能量
热效率=
×100%
燃料完全燃烧释放的热量
有效利用
讲
授
新
课
热机的效率
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J。
Q吸
（3）燃气灶的效率：η=
=1.26×107J/3.2×107J≈39.4%。
Q放
随 9.有朋自远方来，烧一壶热水，拈几许茶叶，置于瓷制器皿中，沸水冲泡，这是
堂 山东人独有的待客之道。如果用酒精炉烧水，将质量为2kg，温度为10℃的水加热
量被水吸收，则液化气的热值为 4×107
J/kg。[c水＝4.2×103J/（kg℃）]
随
堂
练
习
5. （多选）关于热机效率，下列说法正确的是 ( C D )
A.热机效率越高，即热机做的有用功多
B.热机效率越高，即热机的功率越大
C.要提高热机效率，就要尽量减少各种能量损失，并且要保证良好的润滑
D.提高热机效率，有利于环保减排
授
新
课Leabharlann 思考1.煤能完全燃烧吗？
不能。
2.煤燃烧释放的能量，被有效利用
的是哪部分？
目的→把水烧开
被水吸收的热量。
用煤炉烧水
3.没有被有效利用的能量去了哪里？
水壶吸收、煤炉自身吸收、高温烟
气带走、直接散失。
讲
授
新
课
煤不能完全燃烧损失能量
煤炉吸收了一部分能量
水壶吸收了一部分能量
高温烟气带走了一部分能量
被水吸收了一部分能量
蜂窝煤完全燃
烧释放的能量
直接散失了一部分能量
有效利用的能量
热效率=
×100%
燃料完全燃烧释放的热量
有效利用
讲
授
新
课
热机的效率
热机PPT课件
ห้องสมุดไป่ตู้
实验演示：
如图所示在一个 试管中装一些水，用 软木塞塞紧。对试管 加热使水沸腾。
观察现象，思考原因
演示实验:
• 现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”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. 能量转化： 内能转化为机械能
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第1和2节 热 机
教学目标
1、了解热机的基本工作原理； 2、了解热机的种类； 3、了解内燃机的工作原理，工作过程； 4、了解内燃机做功过程能量的转化和转移； 5、对比汽油机和柴油机的异同。
第一、热机的工作原理
燃料的化学能 内能转变成机械能
转化为内能， 水蒸气
使机械获得动力。
一、热机的种类：
喷气发动机
火箭等
蒸汽机 内燃机
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。
跟踪练习
做功冲程
在压缩冲程末尾，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。内能转化 为 。 机械能
跟踪练习
排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，
单元，一个循环有__四____个冲程。包括：_吸__气__冲_程_ ____压_缩__冲_程、 _做__功_冲__程_ 、 __排_气__冲_程__四个冲程
跟踪练习
吸气冲程
进气门打开，排气门 关闭。 汽
油
活塞由上端 向下端 运动， 和
空
汽油和空气组成的燃料 气 混合物从进气门吸入气 缸。
跟踪练习
1、内燃机：
实验演示：
如图所示在一个 试管中装一些水，用 软木塞塞紧。对试管 加热使水沸腾。
观察现象，思考原因
演示实验:
• 现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”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. 能量转化： 内能转化为机械能
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第1和2节 热 机
教学目标
1、了解热机的基本工作原理； 2、了解热机的种类； 3、了解内燃机的工作原理，工作过程； 4、了解内燃机做功过程能量的转化和转移； 5、对比汽油机和柴油机的异同。
第一、热机的工作原理
燃料的化学能 内能转变成机械能
转化为内能， 水蒸气
使机械获得动力。
一、热机的种类：
喷气发动机
火箭等
蒸汽机 内燃机
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。
跟踪练习
做功冲程
在压缩冲程末尾，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。内能转化 为 。 机械能
跟踪练习
排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，
单元，一个循环有__四____个冲程。包括：_吸__气__冲_程_ ____压_缩__冲_程、 _做__功_冲__程_ 、 __排_气__冲_程__四个冲程
跟踪练习
吸气冲程
进气门打开，排气门 关闭。 汽
油
活塞由上端 向下端 运动， 和
空
汽油和空气组成的燃料 气 混合物从进气门吸入气 缸。
跟踪练习
1、内燃机：
第十四章第一节热机PPT课件(人教版)
内燃机车
喷气发动机
热机:内能转化成机械能的装置 分类：汽油机、柴油机
火箭发动机
汽油机的结构
进气门
曲轴
火花塞
气缸 排气门
活塞 连杆
知识点2 汽油机的工作原理
吸气冲程 进气门打开
汽油和空气的 混合物
排气门关闭 活塞向下运动
知识点2 汽油机的工作原理
紧缩冲程
进气门关闭
机械能
转化
内能
排气门关闭 活塞向上运动
课堂教学展示 习题解答
3.下列关于如图所示实验的说法，错误的是( C ) A.试管口出现的白雾是液化的结果 B.该实验基本能反应热机的工作原理 C.木塞冲出的过程中机械能转化为内能 D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
知识点3
柴油机
区别
构造 吸气 点火
汽油机
柴空气的混合物 空气
课堂教学展示 随堂演练
1. 一台单缸四冲程汽油机，如图所示为_做__功_冲程， 若飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_30_次， 完成的冲程数是120 个，活塞往复运动 60 次。
课堂教学展示 课堂演练
2.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200 r/min, 它1 s内做功的次数和完成的冲程数是 ( A ) A.10次,40个冲程 B.20次,80个冲程 C.40次,80个冲程 D.80次,80个冲程
知识点2 汽油机的工作原理
做功冲程
进气门关闭
内能
转化
机械能
排气门关闭 活塞向下运动
知识点2 汽油机的工作原理
排气冲程 进气门关闭
废气 排气门打开
活塞向上运动
一个工作循环有四个冲程，
吸气
活塞往返两次，曲轴转两圈，
热机的效率课件(共20张PPT)物理人教版九年级全一册
发动机。
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
地球就在我们手中：废气污染、温室效应、热污染、噪声污染等。
实战演练
1.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（
A. 热机排出的尾气没有内能
B. 热机的效率能达到100%
C. 热机都是使用汽油作燃料
D. 热机的大量使用会造成环境污染
）。
D
实战演练
2.（1）燃料燃烧过程：把燃料的
化学 能转化为
热
能。
（2）燃料的热值：1 kg的某种燃料 完全 燃烧放出的热量，叫作这种燃料的热
值。符号：
q ；单位：
J/kg
。
（3）燃料的热值是燃料的一种特性。同种燃料的热值相同。酒精的热值是
3.0×107 J/kg，表示的物理意义是
1kg 的酒精完全燃烧所放出的热量
是 3.0×107J 。
（4）燃料燃烧放出热量计算：Q=
m的单位是kg
由热值所表示的物理意义可得出：
燃料完全燃烧放热计算公式:Q = mq
Q = Vq
计算：500g汽油完全燃烧时可以放出多少热量？
解：查表可知，汽油的热值q=4.6×107J/kg
∵ m = 500 g = 0.5 kg
∴ Q = mq = 4.6×107J/kg×0.5kg= 2.3×107J
的比值称为热机效率。
2、计算公式： η=
W有
× 100％
Q放
3、注意：
（1）因为热机在工作过程中总有能量损失，所以热机的效率永远
小于100 %
（2）热机效率没有单位。或可以说单位为1
Байду номын сангаас
新课讲授
了解：各种热机的效率:
蒸汽机的效率只有6%~15%
柴油机的效率为30%~45%
热机的发展和应用课件(共30张)
热机的发展历程
早期热机
内燃机
早期的热机主要基于蒸汽和燃煤蒸汽机， 其效率低下，体积庞大。
随着工业革命的发展，内燃机逐渐取代蒸 汽机成为主要的动力源，其具有更高的效 率和更小的体积。
燃气轮机
热电转换器
随着航空工业和船舶工业的发展，燃气轮 机逐渐成为重要的动力源，其具有更高的 功率密度和更快的响应速度。
热机的发展和应用课件
目录
• 引言 • 热机的种类和原理 • 热机的效率与优化 • 热机的未来发展 • 热机的应用实例
01
引言
热机的定义和重要性
热机
是指利用热能转换为机械能的装置， 是工业生产和日常生活中广泛应用的 能量转换设备。
重要性
热机是现代工业和交通领域的主要能 源转换装置，对于推动社会经济发展 和提高人们的生活水平具有重要意义 。
柴油机
中小型船舶常用的动力装 置，通的理想选择，具 有较高的推进效率和较低 的燃料消耗。
航空航天工业中的应用
喷气发动机
飞机的主要动力来源，通 过高速喷射燃料和空气产 生推力。
火箭发动机
航天器的主要动力来源， 通过燃烧燃料和氧化剂产 生推力。
涡扇发动机
广泛应用于大型客机和运 输机，具有较高的推进效 率和较低的噪音。
蒸汽机
总结词
蒸汽机是一种利用蒸汽推动活塞运动的热机，是最早实现工业应用的机械之一 。
详细描述
蒸汽机由锅炉、汽缸、冷凝器和泵等部分组成。锅炉产生的高温高压蒸汽进入 汽缸，推动活塞运动，带动机器运转。蒸汽机在工业革命时期发挥了重要作用 ，但也存在效率低、体积庞大等缺点。
汽轮机
总结词
汽轮机是一种利用高温高压蒸汽推动涡轮叶片旋转的热机，常用于发电和大型工 业应用。
热机的效率ppt课件
市
热岛效应
的“元凶”之一。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，
这时发动机的效率 降低 （填“升高”“降低”或“不变”），如图所示为某汽
车内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
34%
。
8. 下列选项中，能正确表示某种燃料的热值q与完全燃烧所放出热量Q的关系的是
（
A ）
9. （2022·衡阳祁东校级期中）甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率
煤使壶内初温相同的等量水烧开的过程中，还可以额外把炉壁间2kg的水从20℃加
热至40℃。求此双加热煤炉的烧水效率η2。
解：（3） 炉壁间的水吸收的热量
Q吸'＝c水m'（t'－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（40℃－20℃）
＝1.68×105J，
Q吸总＝Q吸＋Q吸'＝8.4×105J＋1.68×105J＝1.008×106J，
此双加热煤炉的烧水效率η2＝
.×
×100%＝
×100%＝60%。
放
.×
吸总
D. 载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
4. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（
B ）
A. 使燃料充分燃烧，可以增大热值
B. 设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施
C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大
D. 效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染
第十四章
内能的利用
第2节
热机的效率
1. 如图所示，为了比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相等质量的
水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃后给烧杯加热，使
热岛效应
的“元凶”之一。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，
这时发动机的效率 降低 （填“升高”“降低”或“不变”），如图所示为某汽
车内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是
34%
。
8. 下列选项中，能正确表示某种燃料的热值q与完全燃烧所放出热量Q的关系的是
（
A ）
9. （2022·衡阳祁东校级期中）甲、乙两台汽油机，甲的功率是乙的2倍，甲的效率
煤使壶内初温相同的等量水烧开的过程中，还可以额外把炉壁间2kg的水从20℃加
热至40℃。求此双加热煤炉的烧水效率η2。
解：（3） 炉壁间的水吸收的热量
Q吸'＝c水m'（t'－t0）＝4.2×103J/（kg·℃）×2kg×（40℃－20℃）
＝1.68×105J，
Q吸总＝Q吸＋Q吸'＝8.4×105J＋1.68×105J＝1.008×106J，
此双加热煤炉的烧水效率η2＝
.×
×100%＝
×100%＝60%。
放
.×
吸总
D. 载人飞船进入预定轨道稳定运行时，处于平衡状态
4. 下列关于热值和热机效率的说法，正确的是（
B ）
A. 使燃料充分燃烧，可以增大热值
B. 设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施
C. 柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油大
D. 效率越高的热机，消耗的燃料越少，从而节约能源，减少污染
第十四章
内能的利用
第2节
热机的效率
1. 如图所示，为了比较酒精和碎纸片的热值，用两只相同规格的烧杯装相等质量的
水，取质量相等的酒精和碎纸片，分别放入两个燃烧皿中，点燃后给烧杯加热，使
热机的效率ppt课件
m
V
q=
J/kg
J/m³
单位： 固液——______，气体——______
热机的
效率
有效利用
完全燃烧
定义：_________的能量与燃料__________释放的总能量
的比值.
Q 利用
×100%
Q 释放
公式：_______________
η=
燃料的利用率
提高燃料利
用率的途径
①让燃料尽可能______燃烧.如将煤炭研
12 J
Q
1.4×
10
4 kg
需要汽油 m = =
≈
3.0×
10
q 4.6×107 J/kg
30 吨汽油完全燃烧放出的热量约等于10 吨氢完全燃烧放出的热量.
第2节 热机的效率
释疑
现在，你知道为什么发射火箭要用氢做燃料了吗？
发射卫星的火箭燃料要体积小、重量轻，但放出的热量要大，这样
才能减轻火箭的重量，使卫星快速地被送上轨道.
√
热值是质量为1 kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃
料本身的特性，其大小只与燃料的种类有关，与热量、是否燃
烧、是否充分燃烧无关.
第2节 热机的效率
思考
用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量全部能
被水吸收吗？
(1)煤气不能完全燃烧，会损失一部分能量.
(2)装水容器、煤气灶本身都会吸收一部分能量.
第2节 热机的效率
比较水的末温，你能得出什么结论？
燃料
温度
燃烧干木材加热
燃烧酒精加热
水末温是62 ℃
水末温是83 ℃
加热前的水温 燃料燃尽后的水温
t0/℃
V
q=
J/kg
J/m³
单位： 固液——______，气体——______
热机的
效率
有效利用
完全燃烧
定义：_________的能量与燃料__________释放的总能量
的比值.
Q 利用
×100%
Q 释放
公式：_______________
η=
燃料的利用率
提高燃料利
用率的途径
①让燃料尽可能______燃烧.如将煤炭研
12 J
Q
1.4×
10
4 kg
需要汽油 m = =
≈
3.0×
10
q 4.6×107 J/kg
30 吨汽油完全燃烧放出的热量约等于10 吨氢完全燃烧放出的热量.
第2节 热机的效率
释疑
现在，你知道为什么发射火箭要用氢做燃料了吗？
发射卫星的火箭燃料要体积小、重量轻，但放出的热量要大，这样
才能减轻火箭的重量，使卫星快速地被送上轨道.
√
热值是质量为1 kg的燃料完全燃烧时所释放出的热量，热值是燃
料本身的特性，其大小只与燃料的种类有关，与热量、是否燃
烧、是否充分燃烧无关.
第2节 热机的效率
思考
用煤气灶烧水时，煤气能完全燃烧吗？煤气燃烧放出的热量全部能
被水吸收吗？
(1)煤气不能完全燃烧，会损失一部分能量.
(2)装水容器、煤气灶本身都会吸收一部分能量.
第2节 热机的效率
比较水的末温，你能得出什么结论？
燃料
温度
燃烧干木材加热
燃烧酒精加热
水末温是62 ℃
水末温是83 ℃
加热前的水温 燃料燃尽后的水温
t0/℃
《热机》课件
应用
• 汽车发动机 • 发电机 • 工业生产设备
热机的工作流程
1
进气
从外部环境中吸入空气或燃气。
2
压缩
将进气物质压缩，提高温度和压力。
3
燃烧
将压缩的物质燃烧，释放能量。
4
排气
将燃烧产生的废气排出。
热机的效率和能量转化
能量转化 内燃机 蒸汽机 发电机
能效比 30%-50% 30%-40% 40%-60%
热机的发展历史
蒸汽机的诞生
蒸汽机的发明与工业革命密不可 分，极大地推动了工业化进程。
内燃机的崛起
内燃机的出现带来了更高效的能 源转换方式推动了交通工具的 发展。
电力发电技术的进步
电力发电技术的不断创新，使得 热机在能源转化过程中扮演着重 要角色。
热机的未来前景
节能环保
研发更高效的热机技术，减 少能源消耗，降低对环境的 影响。
可再生能源
整合热机技术与可再生能源， 推动可持续发展。
智能化应用
结合人工智能和自动化技术， 提升热机的智能化管理和运 行效率。
结语和总结
热机作为能源领域的基础设备，其发展历程和未来前景都充满着无限的可能 性。希望本课件能够为您带来启发和思考。
《热机》PPT课件
这是一份介绍热机的PPT课件，将带您深入了解热机的概念和原理。
热机的概念和原理
1 什么是热机？
热机是将热能转化为机械能或电能的设备或 装置。
2 工作原理
根据热力学原理，热机通过燃烧燃料产生高 温高压的工质，使其膨胀推动活塞或涡轮， 从而输出机械能。
热机分类和应用
分类
• 内燃机 • 外燃机 • 蒸汽机
1热机的效率PPT课件(人教版)
总结
知2－讲
热机效率的高低与热机做功多少、功率大小、消 耗燃料多少、转速快慢等因素无关。
知2－讲
【例3】为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可 能的是( D ) A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少各种热损失 C．尽量减少因克服摩擦而额外消耗的能量 D．回收大气中的废气，利用废气的能量发电
【解析】 设法利用废气的能量，能够提高燃料的利用率， 但不能提高热机的效率。
1.请完成教材习题 T2、4 2.补充: 请完成剩余部分习题。
知1－练
2 【宁夏】一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能 量为6.6×106 J，这些能量相当于完全燃烧 0.55 kg的干木柴才能得到。则干木柴的热值为 ________J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将 ________(填“变大”“变小”或“不变”)。
知识点 2 热机的效率
知2－导
在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？燃料燃烧释放 的能量都到哪里去了？
4.4×107 煤气
热值 q/(J·kg-1) 1.2×107 1.2×107 1.2×107
1.2×107
知1－讲
【例1】[中考·恩施]向酒精灯内添加适量酒精后，燃料的
热值与灯内本来的部分相比较( B )
A．变大
B．不变
C．变小
D．无法确定
【解析】 热值是燃料的一种特性，热值的大小只与燃料的 种类有关。
知2－导
由图可知，真正能转变为对外做有用功的能量只是燃 料燃烧时所释放能量的一部分。
热机的效率
知2－讲
定义 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放 出的能量之比。
定义式 Q有用
Q总
做有用功的能量 燃料完全燃烧放出的能量 热机效率
第1(PPT课件(人教版))热机
2．热机的种类 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、
汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
蒸汽机车
火电站的汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
例1.如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以 下说法正确的是( D ) A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气的温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
2 热机
1．热机 ——利用内能做功的机械 演示
（1）看到了什么现象？ （2）整个过程中，能量是怎么转化的？ （3）试管口“白雾”形成的原因。
定义 把内能转化为机械能的机器。 工作原理 利用内能做功。
1. 常见的热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2. 常见的内燃机：汽油机和柴油机。 要点精析： (1)汽油机的汽缸里燃烧的是汽油。 (2)柴油机的汽缸里燃烧的是柴油。
人教版初中物理九年级上册
第十四章 内能的利用
第1节 热机
知识 梳理
情景 引入
合作 探究
课堂 小结
随堂 训练
1 知识清单
1.热机：将燃料燃烧时放出的__内___能转化为__机__械___能的机 械（即利用内能做功的机械）.热机的常见种类有蒸汽机、 __内__燃__机__、汽轮机、__喷__气__发__动__机___等.
那么，它正常工作时，每秒钟对外做功
次．
【答案】（1）柴油机（2）空气（3）做功，内，
机械（4）25
综合训练 7.关于如图所示的四个情景，下列说法正确的是（ D ）
A.甲图中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，表明分子间可能不存在斥力 B.乙图中试管中的水沸腾后，水蒸气将软木塞推出，软木塞的内能转化为机械能 C.丙图中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明上面瓶中的空气密度大 D.丁图中活塞向下运动，这是内燃机的做功冲程
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.
3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小 型农业机械上面。
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主 要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
.
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。
内能转化为机械能。 .
排气冲程
进气门关闭，排
废燃
气门打开，活塞向上
气烧
运动，把废气排出气
后 的
缸。
.
(3)柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
连杆
.
曲轴
(4)柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
.
吸气冲程
气空
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，将空 气吸进气缸。
.
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。
.
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。
应。 • （3) 产生粉尘。 • 2.热机产生噪音。
.
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( ).
.
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活 塞向上运动，活塞把空气压缩得 很小，空气的压强更大，温度更 高。在压缩冲程末，缸内空气温 度已超过柴油的着火点。
机械能转化为内能。
.
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。
.
提高热机效率的途径和方法： （l）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。
.
6.热机对环境的影响
• 1.热机对大气的影响。 • （1）产生有毒气体。 • （2）产生大量二氧化碳，造成温室效
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
①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
(2)柴油机
①构造 ②工作原理
.
(1)汽油机的构造
火花塞
进气门 活塞
连杆
.
气缸 排气门
曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩
做功
排气
.
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
.
做功冲程
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。 7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？
答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、 压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。
8、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 答：吸气冲程
9、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起
来。也可用手柄，人工摇动手柄.带动活塞起动。
二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧
过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。 热值：指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
.
热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。
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。
.
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！
汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？
热机
.
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
.
种类
汽油机
.
柴油机
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
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，汽油气 汽
油
和空气组成的燃料混 和
空
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。
.
做功冲程
在压缩冲程末尾， 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。
内能转化为机械能。
.
塞向上运动
后 的
，把废气排出气缸。
.
• 一个工作循环： • 活塞：往复两次。 • 曲轴：转动两周。 • 完成：四个冲程。 • 对外做功：一次。 • 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
.
练习
• 一台汽油机飞轮转速为3000R/分， 则在1秒内完成 个循环，对外 做功 次，完成 个辅助冲程。
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min, 则它每秒钟对外做功( )次.
.
课堂练习:
5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。
6、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高
3.内燃机的应用
(1)汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小 型农业机械上面。
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主 要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
.
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。
内能转化为机械能。 .
排气冲程
进气门关闭，排
废燃
气门打开，活塞向上
气烧
运动，把废气排出气
后 的
缸。
.
(3)柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
连杆
.
曲轴
(4)柴油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
.
吸气冲程
气空
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，将空 气吸进气缸。
.
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。
.
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。
应。 • （3) 产生粉尘。 • 2.热机产生噪音。
.
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( ).
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压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活 塞向上运动，活塞把空气压缩得 很小，空气的压强更大，温度更 高。在压缩冲程末，缸内空气温 度已超过柴油的着火点。
机械能转化为内能。
.
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。
.
提高热机效率的途径和方法： （l）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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6.热机对环境的影响
• 1.热机对大气的影响。 • （1）产生有毒气体。 • （2）产生大量二氧化碳，造成温室效
生动力 的热机。 常见的内燃机： 汽油机 柴油机
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2.内燃机的构造
(1)汽油机
①构造 ②工作原理 ③汽油机完整工作过程
(2)柴油机
①构造 ②工作原理
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(1)汽油机的构造
火花塞
进气门 活塞
连杆
.
气缸 排气门
曲轴
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩
做功
排气
.
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
.
做功冲程
木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。 7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？
答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、 压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。
8、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 答：吸气冲程
9、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起
来。也可用手柄，人工摇动手柄.带动活塞起动。
二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧
过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。 热值：指单位质量的某种物质完全燃
烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
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热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。
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。
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你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！
汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？
热机
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问题：水沸腾后会怎样？ 推动塞子的能量来自哪里？
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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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种类
汽油机
.
柴油机
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
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上 端向下端运动，汽油气 汽
油
和空气组成的燃料混 和
空
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。
.
做功冲程
在压缩冲程末尾， 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。
内能转化为机械能。
.
塞向上运动
后 的
，把废气排出气缸。
.
• 一个工作循环： • 活塞：往复两次。 • 曲轴：转动两周。 • 完成：四个冲程。 • 对外做功：一次。 • 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
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练习
• 一台汽油机飞轮转速为3000R/分， 则在1秒内完成 个循环，对外 做功 次，完成 个辅助冲程。
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min, 则它每秒钟对外做功( )次.
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课堂练习:
5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。
6、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高