第1節(jié)

熱機(jī)第二章改變世界的熱機(jī)小提示：全部習(xí)題課件有答案顯示1.利用內(nèi)能來(lái)做功

燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能。實(shí)驗(yàn)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能新課導(dǎo)入熱機(jī)的種類蒸氣機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭等新課推進(jìn)即將告別舞臺(tái)的蒸汽機(jī)車渦輪（噴氣）發(fā)動(dòng)機(jī)火箭工作原理化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能（燃料）（做功）噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī).汽油機(jī)例題：1、對(duì)盛水的試管加熱使水沸騰，不一會(huì)兒水蒸氣把原先塞住管口的軟木塞沖開(kāi)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是（）A.水蒸氣克服摩擦做功，水蒸氣內(nèi)能減少B.壓縮氣體做功，水蒸氣內(nèi)能增加C.水蒸氣膨脹做功，水蒸氣內(nèi)能減少D.水蒸氣的重力做功，水蒸氣的內(nèi)能增加C隨堂演練2、開(kāi)啟啤酒瓶蓋瞬間伴有“嘭”的一聲，瓶口有一股“白煙”，下列說(shuō)法中正確的是（）A.瓶?jī)?nèi)外溫度相等，啤酒內(nèi)能不變B.瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)外做功，啤酒內(nèi)能增加C.瓶口“白煙”是瓶?jī)?nèi)CO2液化形成的D.瓶口“白煙”是瓶口水蒸氣液化形成的D3、下列幾種現(xiàn)象中，只有能的轉(zhuǎn)移而不發(fā)生能的轉(zhuǎn)化的過(guò)程是（）A.冬天，用手摸戶外的金屬會(huì)感到冷B.點(diǎn)燃爆竹的導(dǎo)火線后，爆竹騰空而起C.鋸木頭時(shí)鋸子發(fā)燙D.閉合開(kāi)關(guān)，用電飯煲燒水E.電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵把水抽到高處F.燒紅的金屬塊投入水中后溫度升高AF第2節(jié)

內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)是通過(guò)燃料燃燒獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。燃料的化學(xué)能燃燒內(nèi)能做功機(jī)械能新課導(dǎo)入1.活塞式內(nèi)燃機(jī)熱機(jī)工作時(shí)，燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生燃?xì)庵苯油苿?dòng)活塞做功。叫做活塞式內(nèi)燃機(jī).種類：汽油機(jī)柴油機(jī)推進(jìn)新課內(nèi)燃機(jī)的構(gòu)造(1)汽油機(jī)(2)柴油機(jī)①構(gòu)造②工作原理③汽油機(jī)完整工作過(guò)程①構(gòu)造②工作原理汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞氣缸進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)曲軸汽油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程吸氣沖程汽油和空氣

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。壓縮沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。吸氣壓縮做功排氣內(nèi)燃機(jī)的

沖程和工作循環(huán)做功沖程

在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程燃燒后的廢氣

進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)氣缸曲軸柴油機(jī)工作原理吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程吸氣沖程空氣

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。壓縮沖程

進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程燃燒后的廢氣進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)一個(gè)工作循環(huán)：活塞：往復(fù)兩次。曲軸：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。完成：四個(gè)沖程。對(duì)外做功：一次。輔助沖程：靠飛輪慣性來(lái)完成。練習(xí)一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，則在1秒內(nèi)完成個(gè)循環(huán)，對(duì)外做功次，完成個(gè)輔助沖程。2525752.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用

汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。(1)汽油機(jī)的應(yīng)用(2)柴油機(jī)的應(yīng)用

柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。想想議議：汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過(guò)程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？不同點(diǎn)1.構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2.燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。3.吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4.點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。1．基本構(gòu)造和主要部件的作用相似。2．每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3．四個(gè)沖程中，只有做功沖程對(duì)外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。4．一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。相同點(diǎn)項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)A、構(gòu)造不同汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴B、燃料不同汽油柴油C、吸氣沖程汽油機(jī)在吸氣沖程中吸入的是汽油和空氣中的混合物柴油機(jī)的吸氣沖程中只吸入空氣D、壓縮比壓縮沖程末，氣體體積被壓縮為吸進(jìn)體積（汽缸體積）的1/9-1/6能的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能—內(nèi)能壓縮沖程末，氣體體積被壓縮為吸進(jìn)體積的1/22—1/16能的轉(zhuǎn)化：機(jī)械能---內(nèi)能E、點(diǎn)火方式壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃燃料，稱為點(diǎn)燃式壓縮沖程末，噴油嘴向汽缸內(nèi)噴進(jìn)柴油，遇到溫度超過(guò)柴油燃點(diǎn)的空氣而自動(dòng)點(diǎn)燃稱為壓燃式。F、做功沖程此沖程中燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá)到30-50大氣壓，溫度達(dá)2000-2500℃，高溫高壓氣體推動(dòng)活塞做功。此沖程中，燃?xì)鈮簭?qiáng)可達(dá)到50-100個(gè)大壓，溫度達(dá)1700-2000℃，高溫高壓氣體推動(dòng)活塞做功。G、效率效率低：20℅-30℅效率高：30℅-45℅H、應(yīng)用自重輕便，主要用于汽車、飛機(jī)、摩托車等機(jī)體笨重，主要用于載重汽車、火車、輪船。飛行太空火箭發(fā)動(dòng)機(jī)：由飛行器自帶推進(jìn)劑，不依賴外界空氣提供氧化劑的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)?；鸺l(fā)動(dòng)機(jī)可用于航天器推進(jìn)，也可用于導(dǎo)彈等在大氣層內(nèi)飛行。大部分發(fā)動(dòng)機(jī)靠排出高溫高速燃?xì)鈦?lái)獲得推力，固體或液體推進(jìn)劑［由氧化劑和燃料（可用液態(tài)氫或固態(tài)氫）組成］在燃燒室中高壓（10-200bar）燃燒產(chǎn)生燃?xì)?。多?jí)火箭長(zhǎng)征火箭多級(jí)火箭是由數(shù)級(jí)火箭組合而成的運(yùn)載工具。每一級(jí)都裝有發(fā)動(dòng)機(jī)與燃料，目的是為了提高火箭的連續(xù)飛行能力與最終速度。從尾部最初一級(jí)開(kāi)始，每級(jí)火箭燃料用完后自動(dòng)脫落，同時(shí)下一級(jí)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，使飛行器繼續(xù)加速前進(jìn)。我國(guó)長(zhǎng)征系列火箭第3節(jié)

熱機(jī)效率討論交流：熱機(jī)工作時(shí)，能不能將燃料所蘊(yùn)藏的化學(xué)能全部用來(lái)對(duì)外做有用功呢？新課導(dǎo)入由于機(jī)械傳動(dòng)等，克服摩擦所消耗的能量燃料很難全部燃燒，燃料的化學(xué)能不能全部釋放機(jī)械傳熱損失一部分能量熱機(jī)真正轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做功的部分廢氣排出帶走的能量熱機(jī)中燃料釋放能量的主要走向示意圖由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)外做有用功的能量只燃料燃燒時(shí)所釋放能量的一部分。熱機(jī)效率熱機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機(jī)效率，即：

η=W有Q放×100%進(jìn)入新課議一議怎樣提高熱機(jī)的效率？使燃料充分燃燒;盡量減少各種熱量損失；注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。

想一想熱機(jī)的效率能達(dá)到100%嗎？為什么？

不能達(dá)到100%，因?yàn)闊釞C(jī)中可用于做有用功的能量只是燃料完全燃燒所放出的能量的一部分，因?yàn)楦鞣N熱量損失以燃料條件的限制，這部分能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于總能量，所以其與燃料完全燃燒所放出的總能量的比值必然小于1，即熱機(jī)效率小于100%。環(huán)境保護(hù)熱機(jī)為人類的發(fā)展做出出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題：1.對(duì)人體健康的直接危害,硫酸霧和硫酸鹽霧的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部組織,引起肺水腫等疾病而使人致死.2.引起河流、湖泊的水體酸化,嚴(yán)重影響水生動(dòng)植物的生長(zhǎng).3.破壞土壤、植被、森林.4.腐蝕金屬、油漆、皮革、紡織品及建筑材料.5.滲入地下,使水中鋁、銅、鋅、鎘的含量比中性地下水中高很多倍.酸雨的危害

討論交流

如何保護(hù)我們的環(huán)境？改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;集中供熱；減少石油燃料的使用改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。1、定義：在熱機(jī)里

的那部分能量跟

的能量之比，叫做熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率都

。用來(lái)做有用功燃料完全燃燒所獲得小于1課堂小結(jié)2、熱機(jī)在工作過(guò)程中造成能量損失的因素有：

燃料很難全部燃燒；

排出的廢氣帶走能量；

熱機(jī)部件要散熱；

克服運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)件之間的摩擦消耗能量。3、提高熱機(jī)效率的方法：

盡量讓燃