《熱機與社會發展》內能與熱機PPT課件

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學習目標

1．知道熱機工作過程中的能量轉換過程。

2．了解汽油引擎的工作原理和工作流程，提升讀圖能力。

3．透過對熱機效率和熱機與環境等議題的分析和討論，建立效率意識和環保意識。

核心考場：內燃機的四個衝程。

課前預習

1.熱機是把_______能轉換成_______能的機器．常見的熱機有_______、_______、_______.

2．汽油引擎的四個衝程包括：_______、_______、_______、_______.

3.汽油引擎在壓縮衝程中，將_______能轉換_______能；在做功衝程將_______能轉換_______能．

4．關於熱機效率，下列敘述中正確的是 ( )

A.熱機做的有用功越多，效率一定越高

B.熱機消耗的燃料越少，效率一定越高

C.熱機做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高

D.熱機做功越快，效率一定越高

課堂精講

知識點1.熱機

(1)熱機：車、船和飛機的引擎是把燃料燃燒時釋放的內能轉換為機械能的裝置，這種裝置稱為熱機。熱機的種類很多，如：蒸汽機、內燃機（汽油機、柴油機）、燃氣渦輪機、噴射發動機、火箭發動機等。所有熱機在工作時能量轉換的過程都是相同的，即將燃料的化學能透過燃燒轉化為內能，然後透過做功，把內能轉換為機械能。因此，熱機就是利用內能來做功的機器，或者說熱機就是把內能轉換成機械能的機器。

(2)實驗探究：熱機是如何實現從內能轉換成機械能的？

如圖所示，在試管內裝一些水，用軟木塞塞住試管口，放到酒精燈上加熱，使水沸騰起來，水蒸氣會把木塞沖出去。在這個實驗中，酒精的燃燒過程是酒精的化學能轉化為內能的過程，這部分內能傳給水和水蒸氣使其溫度升高，內能增加，當水蒸氣把塞子沖出去時，水蒸氣的內能又轉化為塞子的機械能。

探究歸納：上面的裝置就是一個簡單原始的熱機，其工作過程是：燃料燃燒，化學能轉化為內能，內能透過熱傳遞的方式傳遞給工作物質，工作物質的內能增加，溫度升高，推動活塞對外做功，把內能轉換為機械能。

(3) 熱機的種類有蒸氣機、汽油機、柴油機等．

(4)燃料直接在引擎汽缸內燃燒產生動力的熱機，稱為內燃機．常見的內燃機有汽油引擎和柴油機，

【例1】下列裝置中，能把內能轉換為機械能的是（ ）

A．熱機 B．發電機 C．電動機 D．吹風機

【練習1】 常見汽車的動力機械是內燃機．從能量轉換的角度來看，內燃機是把內能轉換為_____能的機器．

知識點2.汽油機

（1）汽油引擎：是利用汽缸內燃燒的汽油產生高溫高壓的瓦斯來推動活塞做功的熱機．

（2）構造：由進氣門、火星塞、排氣門、汽缸、活塞、連桿、曲軸等構成．如下圖所示．

（3）工作過程：多數汽油機的工作循環過程是由四個衝程組成的，分別是吸氣衝程、壓縮衝程、做功衝程和排氣衝程，其工作過程如下表.

注意：

(1)每個工作循環飛輪轉兩圈，完成一個做功行程。

(2)在一個工作循環中，只有做功衝程中燃氣對外做功，其他三個輔助衝程不但不做功，還要消耗機械能。

(3)做功衝程為其他三個衝程提供能量，其他三個衝程為做功衝程做功提供基礎。

(4)依靠飛輪的慣性（飛輪貯存的動能）完成吸氣行程、壓縮衝程和排氣行程。

第十二章複習課

考點1 內能（高頻考點）

考點分析：本考點是廣東中考的高頻考點，考查的重點是改變內能的方法.需要掌握的知識點：（1）改變物體內能的方法有兩種：一是做功，二是熱傳遞.做功：物體對外做功，內能減小；外界對物體做功，內能增大.熱傳遞：物體吸收熱量，內能增大；物體放出熱量，內能減小.（2）內能與溫度有關，物體的溫度越高，分子運動速度越快，內能越大.

1． （2013廣東，5，3分）關於溫度、內能和熱量，下列敘述正確的是（ ）

A．溫度越高的物體所含的熱量越多

B．物體溫度為0℃時內能為零

C．雙手互搓，手的內能不會增加

D．內能可自動地從高溫物體轉移到低溫物體

2.（2014廣東，4，3分）關於溫度、內能、熱和做功，下列敘述正確的是（ ）

A．物體的內能增加，一定是從外界吸收了熱量

B． 0℃的冰塊沒內能

C．做功可以改變物體的內能

D．物體放出熱量時，溫度一定會降低

3． （2009廣東，11，2分）搓手能使手的溫度升高，這是用________的方法使手的內能增加；使用電熱水器給水加熱，這是用______ 的方式使水的內能增加.

1.（2006廣東，6，3分）單缸四衝程內燃機的四個衝程的示意圖如圖2所示，下列關於這種內燃機一個工作循環的四個衝程的順序排列正確的是（ ）

A．丙、丁、乙、甲 B.乙、丁、甲、丙

C. 乙、甲、丁、丙 D. 甲、乙、丙、丁

2． （2013廣東，12，3分）在汽油引擎的四個衝程中，機械能轉化為內能的是_____衝程．如圖所示汽油機正在進行的是_____衝程．

考點4.熱值計算、熱機效率

考點分析：本考點的考查重點是有關熱值的計算，解題時要認真審題利用公式Q=mq進行解答.熱機的效率近幾年均未考查，複習時也應重視.

1.（2011廣東，9，1分）1kg鈾核全部裂變釋放的能量超過2 000t煤完全燃燒釋放的能量．如果煤的熱值為3×107J/kg，那麼1kg鈾全部裂變釋放的能量至少為__________J．

2.（2013廣東，12，1分）已知汽油的熱值為4.6×107J /kg，則完全燃燒100g汽油放出的熱量為__________J .

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