1、2.1熱機觀察實驗：觀察實驗：在一個試在一個試管中裝一些水，用軟管中裝一些水，用軟木塞塞緊。對試管加木塞塞緊。對試管加熱使水沸騰，會看到熱使水沸騰，會看到什么現象？你想到了什么現象？你想到了什么？什么？現象：現象： 塞子被試管內熱氣推出，試管塞子被試管內熱氣推出，試管口有口有“白霧白霧”生成。生成。你能說出在這一過程中你能說出在這一過程中能量能量如何轉化呢？如何轉化呢？2 2、水蒸汽對活塞做功，、水蒸汽對活塞做功，又將內能轉化成機械又將內能轉化成機械能，從而使活塞獲得能，從而使活塞獲得了動力。了動力。1、酒精燃燒的化學能、酒精燃燒的化學能轉化為水和水蒸汽的轉化為水和水蒸汽的內能；內能；1 1、

2、看到了什么現象？、看到了什么現象？ 塞子被沖塞子被沖出，并且瓶口有出，并且瓶口有 生成生成2 2、整個過程中，能量是怎樣轉化的：、整個過程中，能量是怎樣轉化的：燃料燃燒將燃料燃燒將_能轉化為能轉化為_能；傳給水和水蒸氣，水蒸氣將塞子推能；傳給水和水蒸氣，水蒸氣將塞子推出，將它的出，將它的_能轉化為塞子的能轉化為塞子的_。3 3、上面的裝置就是一個簡單原始的熱機。、上面的裝置就是一個簡單原始的熱機。霧霧化學化學內內內能內能機械能機械能通過這個實驗原理，瓦特在通過這個實驗原理，瓦特在1769年年改改進完善了進完善了紐科門紐科門蒸汽機，這種蒸汽機蒸汽機，這種蒸汽機在之后的一百多年里對工業的發展起在之

3、后的一百多年里對工業的發展起了極其重要的作用。了極其重要的作用。如果把試管變成汽缸，把如果把試管變成汽缸，把水換成燃料，讓水換成燃料，讓燃料在汽燃料在汽缸內燃燒，形成高溫高壓缸內燃燒，形成高溫高壓的燃氣來推動活塞做功的燃氣來推動活塞做功，便產生了便產生了內燃機內燃機，如右圖。，如右圖。 像這種能夠將像這種能夠將內能內能轉轉化為化為機械能機械能的機器統稱的機器統稱為為熱機熱機。燃氣廢氣蒸汽機蒸汽機 簡單內然機簡單內然機（二沖程汽油機工作原理）四沖程汽油機模型四沖程柴油機模型四缸內燃機六缸內燃機噴氣式發動機 2 2、熱機的種類：、熱機的種類：蒸氣機、內燃機、蒸氣機、內燃機、蒸蒸汽輪機、噴氣發動機汽

4、輪機、噴氣發動機、火箭發動機火箭發動機等。等。1 1、定義：、定義：通過燃料燃燒獲取通過燃料燃燒獲取內能內能并并轉化為轉化為機械能機械能的的機械機械燃料燃料內能內能機械能機械能燃燒燃燒做功做功化學能化學能3 3、熱機的定義和能量轉化熱機的定義和能量轉化一、熱機一、熱機二、蒸汽機二、蒸汽機-最早的熱機最早的熱機 由于采礦業和紡織業的需求，蒸汽機的出由于采礦業和紡織業的需求，蒸汽機的出現推動了現推動了18世紀末期第一次工業革命，全球進世紀末期第一次工業革命，全球進入了入了“蒸汽時代蒸汽時代”。歐美國家率先完成工業革。歐美國家率先完成工業革命，成為世界強國。工業發展迅速，需要大量命，成為世界強國。工

5、業發展迅速，需要大量的原材料和市場。的原材料和市場。 中國就是由于在這個時候閉關鎖國，沒有中國就是由于在這個時候閉關鎖國，沒有進行工業革命，導致生產力落后，進行工業革命，導致生產力落后，1840年鴉片年鴉片戰爭開啟了中國半殖民地和半封建社會的時期。戰爭開啟了中國半殖民地和半封建社會的時期。1、蒸汽機工作原理、蒸汽機工作原理 視頻視頻2.2內燃機1.如圖所示在一個試管中裝一些如圖所示在一個試管中裝一些水水,用軟木塞塞緊。用酒精燈對試用軟木塞塞緊。用酒精燈對試管加熱使水沸騰管加熱使水沸騰,會看到會看到什么現象現象,利用這個裝置能得到什么？利用這個裝置能得到什么？2.將幾滴酒精滴入盒內，讓將幾滴酒精

6、滴入盒內，讓其燃燒會發生什么現象呢？其燃燒會發生什么現象呢？試試管管熱熱機機知識回顧知識回顧發生一起強有力的爆炸發生一起強有力的爆炸 像這種把燃料放入內部燃燒從而獲得更為像這種把燃料放入內部燃燒從而獲得更為強大動力的熱機，我們把它叫做強大動力的熱機，我們把它叫做內燃機內燃機。對比可知：對比可知：將燃料放入內部燃燒可以大大地提高將燃料放入內部燃燒可以大大地提高燃料的利用率燃料的利用率。即消耗更少的燃料，。即消耗更少的燃料，可獲得更為可獲得更為強大的動力。強大的動力。3.3.對比分析對比分析（1 1）所耗酒精一樣多嗎？誰多誰少？）所耗酒精一樣多嗎？誰多誰少？（2 2）所獲得力量誰大誰小？）所獲得力

7、量誰大誰小？為什么呢？為什么呢？一一、內燃機、內燃機1 1、內燃機的定義：內燃機的定義：汽油機汽油機、柴油機柴油機汽油機柴油機 燃料在燃料在氣缸內氣缸內燃燒生成高溫高壓的的燃氣燃燒生成高溫高壓的的燃氣, ,使使燃氣推動活塞而做功的機器燃氣推動活塞而做功的機器. .2、內燃機的種類：內燃機的種類：吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣1 1、汽油機（內燃機）汽油機（內燃機）的沖程和工作循環的沖程和工作循環二二、汽油機、汽油機2、一個、一個沖程沖程：4、一個、一個工作循環工作循環： 活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程。一端運動到另一端的過程。 把這四個

8、沖程稱為發動機的一個工把這四個沖程稱為發動機的一個工作循環。作循環。 3、四個沖程：、四個沖程：進氣、壓縮、做功、排氣進氣、壓縮、做功、排氣火花塞火花塞氣缸氣缸進氣門進氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門曲軸曲軸1 1、構造構造三、汽油機的結構和工作原理三、汽油機的結構和工作原理汽油機工作原理視頻汽油機工作原理視頻2、吸氣沖程吸氣沖程汽油和空氣汽油和空氣 進氣門進氣門 ，排，排氣門氣門 。活塞由。活塞由 運動運動 ， 組成的燃組成的燃料混合物從進氣門吸入料混合物從進氣門吸入氣缸。氣缸。打開打開關閉關閉上端向下端上端向下端汽油和空氣汽油和空氣3、壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣進氣門和排氣門都門都關閉

9、關閉，活塞，活塞向向上上運動，燃料混合運動，燃料混合物被壓縮，物被壓縮，壓強壓強增增大，溫度大，溫度升高升高。4、做功沖程做功沖程 在壓縮沖程在壓縮沖程結束結束時，火花塞產生時，火花塞產生電火電火花花，使燃料猛烈燃燒，使燃料猛烈燃燒，產生，產生高溫高壓高溫高壓的燃的燃氣，推動活塞氣，推動活塞向下向下運運動，并通過連桿帶動動，并通過連桿帶動曲軸曲軸轉動轉動。5、排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進氣門進氣門關閉關閉，排氣門排氣門打開打開，活塞，活塞向上向上運動，把廢氣運動，把廢氣排出氣缸。排出氣缸。四、飛向太空四、飛向太空1、火箭發動機、火箭發動機2、三級火箭、三級火箭噴氣式發動機噴氣式

10、發動機汽油機汽油機工作原理小結工作原理小結A、吸氣沖程：吸進汽油與空氣的混合物。、吸氣沖程：吸進汽油與空氣的混合物。B、壓縮沖程：燃料混合氣體被壓縮，溫度升高、壓縮沖程：燃料混合氣體被壓縮，溫度升高、壓強增大。此沖程將壓強增大。此沖程將機械能轉化為內能機械能轉化為內能C、做功沖程：點火方式：點燃式、做功沖程：點火方式：點燃式 原理：混合氣體猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃原理：混合氣體猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，燃氣推動活塞對外做功。氣，燃氣推動活塞對外做功。 此沖程將此沖程將內能內能轉化為機械能轉化為機械能D、排氣沖程：排出廢氣，為下一個工作循環做準、排氣沖程：排出廢氣，為下一個工作循環做準備。

11、備。噴油嘴噴油嘴氣缸氣缸進氣門進氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門曲軸曲軸1、構造構造五五、柴油機、柴油機構造和工作原理構造和工作原理2、吸氣沖程吸氣沖程 進氣門進氣門打開打開，排，排氣門氣門關閉關閉。活塞由。活塞由上上端向下端端向下端運動，將運動，將空空氣氣吸進氣缸。吸進氣缸。空氣空氣3、壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都進氣門和排氣門都關閉關閉，活塞，活塞向上向上運動，活塞把空運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更大，溫度更高更高。在壓縮沖。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過程末，缸內空氣溫度已超過柴油的柴油的著火點著火點。4、做功沖程做功沖程 在在壓縮沖程

12、末壓縮沖程末，從，從噴噴油嘴油嘴噴出的噴出的霧狀柴油霧狀柴油遇到遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產熱空氣立即猛烈燃燒，產生生高溫高壓高溫高壓的燃氣，推動的燃氣，推動活塞活塞向下向下運動，并通過連運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。桿帶動曲軸轉動。5、排氣沖程排氣沖程 進氣門進氣門關閉關閉，排，排氣門氣門打開打開，活塞，活塞向上向上運動，把廢氣排出氣運動，把廢氣排出氣缸。缸。燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣六、六、內燃機的啟動內燃機的啟動 內燃機不能自行啟動。開始運轉時，內燃機不能自行啟動。開始運轉時，要靠要靠外力外力使使飛輪和曲軸飛輪和曲軸轉動起來，由曲轉動起來，由曲軸通過連桿帶動軸通過連桿帶動活塞活塞運動，以后內

13、燃機運動，以后內燃機才能自己工作。才能自己工作。七、七、內燃機的應用內燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽油機比較輕巧，常用在汽車、汽車、 飛機和小型農業機械飛機和小型農業機械上面。上面。1 1、汽油機汽油機：2 2、柴油機柴油機： 柴油比較便宜，但柴油機比較柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在笨重，主要用在載重汽車、拖載重汽車、拖拉機、坦克拉機、坦克上面上面。 汽油機和柴油機有什么相同汽油機和柴油機有什么相同點，有什么不同點？點，有什么不同點？思考思考1 1基本基本構造構造和主要和主要部件部件的作用相似。的作用相似。2 2 每個工件循環都經歷每個工件循環都經歷四個沖程四個沖程：吸氣沖：吸

14、氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 3 四個沖程中，只有四個沖程中，只有做功沖程對外做功做功沖程對外做功，其余三個沖程靠其余三個沖程靠飛輪慣性飛輪慣性完成。完成。4 4 一個工作沖程中，活塞往復一個工作沖程中，活塞往復兩次兩次，飛輪，飛輪轉動轉動兩周兩周，做功，做功一次一次。相同點相同點不同點不同點1 1、構造不同構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴。柴油機氣缸頂部有噴油嘴。2 2、燃料不同燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴：汽油機的燃料是汽油，而柴油機的燃料是柴油。油機的燃料是柴油。3 3、吸氣不同吸氣不同

15、：汽油機吸進汽油和空氣的混：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油機只吸進空氣。合氣體，柴油機只吸進空氣。4 4、點火不同點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火。機屬壓燃式點火。它們都離不開燃料。它們都離不開燃料。燃料燃燒的過程是燃料燃燒的過程是化學能轉變為內能化學能轉變為內能的過程。的過程。復習提問復習提問燃料的熱值燃料的熱值1、熱值的物理意義：、熱值的物理意義：2、熱值的定義：、熱值的定義： 符號：符號： 公式：公式： 單位：單位： 強調：強調： Q Qmqmq或或 Q QVq Vq （q為熱值）為熱值）表示燃料燃燒放出熱量表示燃料燃燒放出熱量的能力強弱的

16、能力強弱1kg1kg某種燃料某種燃料完全燃燒完全燃燒放出的放出的熱量，叫做這種燃料的熱值熱量，叫做這種燃料的熱值 q qJ/kgJ/kgJ/mJ/m3 3熱值是反映燃料燃燒時化學能轉化為熱值是反映燃料燃燒時化學能轉化為內能的本領的大小的物理量內能的本領的大小的物理量。它是燃它是燃料本身的一種料本身的一種特性特性，只與燃料的，只與燃料的種類種類有關，與燃料的有關，與燃料的形態、質量、體積形態、質量、體積等等均無關。均無關。 3、爐子的效率：、爐子的效率： 提高爐子效率的措施（以鍋爐為例）：提高爐子效率的措施（以鍋爐為例）： 爐子爐子有效利用有效利用的熱量與燃料的熱量與燃料完完全燃燒全燃燒放出的熱

17、量之比。放出的熱量之比。=Q=Q吸吸/ Q/ Q放放= cm(t-t= cm(t-t0 0)/ qm)/ qm使燃料盡可能使燃料盡可能充分燃燒充分燃燒（如把煤磨成煤粉，（如把煤磨成煤粉，加大送風量等）加大送風量等）減小熱量的散失減小熱量的散失（如用隔熱材料做爐體，加（如用隔熱材料做爐體，加大受熱面積等）大受熱面積等）討論交流：討論交流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？藏的化學能全部用來對外做有用功呢？冷卻水帶走的能冷卻水帶走的能量量燃料很難全部燃燒，燃料很難全部燃燒，燃料的化學能不能燃料的化學能不能全部釋放全部釋放摩擦與輻射摩擦與輻射損

18、失一部分損失一部分能量能量熱機真正熱機真正轉變為對轉變為對外做功的外做功的部分部分廢氣排出帶走的能廢氣排出帶走的能量量熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖熱機中燃料釋放能量的主要走向示意圖：1、定義：在熱機里、定義：在熱機里 的那的那 部分能量跟部分能量跟 的能的能 量之比，叫做熱機的效率。量之比，叫做熱機的效率。用來做有用功用來做有用功燃料完全燃燒所獲得燃料完全燃燒所獲得W有有用用Q放放100%=想一想熱機的效率能達到熱機的效率能達到100%100%嗎？為什么？嗎？為什么？ 不能達到不能達到100%100%，因為熱機中可用于做有用功的能，因為熱機中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能

19、量的一部分，因為各量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因為各種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于種熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠遠小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于值必然小于1 1，即，即2 2、熱機效率小于熱機效率小于100%100%。蒸氣機的效率：蒸氣機的效率：4 4 8 8 汽油機的效率：汽油機的效率：2 26 6 4 40 0 柴油機的效率：柴油機的效率：3 34 4 45 45 幾種熱機的效率幾種熱機的效率3、熱機在工作過程中造成能量損失的因素有：、熱機在工作過程中造成能量損失的因素有： 燃

20、料很難全部燃燒；燃料很難全部燃燒； 廢氣帶走廢氣帶走一部分一部分能量；能量； 冷卻水帶走一部分能量冷卻水帶走一部分能量； 摩擦與輻射帶走一部分摩擦與輻射帶走一部分能量。能量。4、提高熱機效率的方法：、提高熱機效率的方法： 使使燃料充分燃燒；燃料充分燃燒； 減少減少廢氣廢氣帶走帶走的能量；的能量； 減少減少冷卻水帶走的冷卻水帶走的能量；能量； 保證良好的潤滑保證良好的潤滑； 提高燃料的利用率。提高燃料的利用率。5、減少環境污染的措施：、減少環境污染的措施： 改進改進燃燒設備燃燒設備；采取；采取集中供暖集中供暖； 城市普及城市普及煤氣煤氣和和天然氣天然氣的使用；的使用； 在內燃機的排氣管在內燃機的

21、排氣管安裝消聲器安裝消聲器。大氣污染大氣污染噪聲污染噪聲污染污染污染1.內燃機的四個沖程中有兩個沖程發生了能量的轉內燃機的四個沖程中有兩個沖程發生了能量的轉 化：一化：一 是壓縮沖程，二是是壓縮沖程，二是 沖程。雖然汽油沖程。雖然汽油 和柴油都是內燃機的工作物質，但是相同質量的汽和柴油都是內燃機的工作物質，但是相同質量的汽 油和柴油完全燃燒時放出的熱量卻油和柴油完全燃燒時放出的熱量卻 。2.柴油機上安裝了一個笨重的飛輪，這是為柴油機上安裝了一個笨重的飛輪，這是為了了 。做功做功不同不同利用飛輪的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程利用飛輪的慣性完成吸氣、壓縮、排氣沖程3.轉速為轉速為1800r/min

22、的四沖程內燃機，每秒經過的四沖程內燃機，每秒經過 個沖程，做功個沖程，做功 次。若該內燃機次。若該內燃機 的功率為的功率為9000W，則一次做功，則一次做功 J。60156004.金屬制成的汽缸中裝有柴油與空氣的混合物，有可金屬制成的汽缸中裝有柴油與空氣的混合物，有可能使汽缸中柴油達到點燃的過程是：能使汽缸中柴油達到點燃的過程是：A、迅速向里推活塞、迅速向里推活塞 B、迅速向外拉活塞、迅速向外拉活塞C、緩慢向里推活塞、緩慢向里推活塞 D、緩慢向外拉活塞、緩慢向外拉活塞 5.在公路上有一輛汽車和一臺拖拉機發生故障，經檢在公路上有一輛汽車和一臺拖拉機發生故障，經檢查都是蓄電池壞了，不能啟動，把它們

23、推動后查都是蓄電池壞了，不能啟動，把它們推動后：A、汽車和拖拉機都能繼續行駛、汽車和拖拉機都能繼續行駛B、只有汽車可以繼續行駛、只有汽車可以繼續行駛C、只有拖拉機可以繼續行駛、只有拖拉機可以繼續行駛D、都不能行駛、都不能行駛6.甲柴油機的效率比乙柴油機的效率低，這表明：甲柴油機的效率比乙柴油機的效率低，這表明：A、甲的功率小、甲的功率小 B、甲做的功少、甲做的功少C、甲消耗的柴油多、甲消耗的柴油多D、甲柴油機內能轉化為機械能的百分比小、甲柴油機內能轉化為機械能的百分比小7.關于提高熱機效率的途徑，下列說法中錯誤的是：關于提高熱機效率的途徑，下列說法中錯誤的是：A、盡量使燃料完全燃燒、盡量使燃料

24、完全燃燒 B、盡量減少輸出功率、盡量減少輸出功率C、盡量減小摩擦、盡量減小摩擦 D、盡量減少熱量損失、盡量減少熱量損失8.某熱機的效率為某熱機的效率為20，這表明做，這表明做100J的有用功時：的有用功時：A、要消耗、要消耗20J的燃料內能的燃料內能B、要向外散失、要向外散失80J的熱量的熱量C、要消耗燃燒后能放出、要消耗燃燒后能放出500J內能的燃料內能的燃料D、要消耗、要消耗80J的燃料內能的燃料內能9.有一臺柴油機的效率為有一臺柴油機的效率為40，每小時耗油，每小時耗油2kg，則，則 這臺柴油機的功率為多少瓦？這臺柴油機的功率為多少瓦？ （已知柴油的熱值為（已知柴油的熱值為3.3107J

25、/kg）10.某飾品加工廠用酒精噴燈加工飾品，張峰師傅在某飾品加工廠用酒精噴燈加工飾品，張峰師傅在1min內用去酒精內用去酒精5g，被加工的質量為，被加工的質量為36g的銅飾品的銅飾品溫度從溫度從20上升到上升到1070 。求。求：（：（1）銅飾品吸收）銅飾品吸收的熱量是多少？（的熱量是多少？（2）酒精完全燃燒放出的熱量是多）酒精完全燃燒放出的熱量是多少？（少？（3）酒精噴燈的效率是多少？）酒精噴燈的效率是多少？ C銅銅=0.39103J/（kg） ， q酒精酒精=3.0107J/kg W W有有=cm=cmt tQ Q放放=m=m燃料燃料q q燃料燃料練習練習1.4742104J1.5105J9.8%11.一臺汽油機的功率為一臺汽油機的功率