九年級物理上冊 第二章 改變世界的熱機核心素養(yǎng)提升課件 （新版）教科版

1、1第二章改變世界的熱機2知識框架知識框架本章核心素養(yǎng)提升改改變變世世界界的的熱熱機機熱機熱機定義：通過燃料燃燒獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機械能定義：通過燃料燃燒獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機械能的裝置的裝置能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能能量轉(zhuǎn)化：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能應(yīng)用：蒸汽機、內(nèi)燃機等應(yīng)用：蒸汽機、內(nèi)燃機等3本章核心素養(yǎng)提升改改變變世世界界的的熱熱機機內(nèi)燃內(nèi)燃機機汽油機汽油機構(gòu)造構(gòu)造工作循環(huán)：四個沖程分別是吸氣、壓縮、工作循環(huán)：四個沖程分別是吸氣、壓縮、做功、排氣沖程做功、排氣沖程工作原理工作原理柴油機柴油機構(gòu)造構(gòu)造工作循環(huán)工作循環(huán)工作原理工作原理4本章核心素養(yǎng)提升改改變變世世界界的的熱熱機機熱機效率熱機效率定義：熱機所

2、做有用功與所用燃料完全定義：熱機所做有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量之比燃燒釋放的熱量之比提高熱機效率的途徑提高熱機效率的途徑5重點突破重點突破本章核心素養(yǎng)提升1 1熱機：利用燃料的燃燒來做功的裝置。通過燃料燃燒獲取熱機：利用燃料的燃燒來做功的裝置。通過燃料燃燒獲取_能并轉(zhuǎn)化為能并轉(zhuǎn)化為_能。能。2 2內(nèi)燃機四個沖程：內(nèi)燃機四個沖程：_、_、_、_。其中。其中_沖程是內(nèi)燃機中沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，將唯一對外做功的沖程，將_能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為_能，其他能，其他三個沖程是依靠三個沖程是依靠_的慣性來完成的。的慣性來完成的。 內(nèi)內(nèi)機械機械吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程做

3、功做功排氣沖程排氣沖程內(nèi)內(nèi)機械機械飛輪飛輪6本章核心素養(yǎng)提升3 3熱機的效率：熱機所做有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱機的效率：熱機所做有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量熱量_叫做熱機的效率。叫做熱機的效率。公式：公式：_100%100%_100%100%。4 4提高熱機效率的途徑：使燃料提高熱機效率的途徑：使燃料_；盡量；盡量減少各種減少各種_；機件間保持良好的；機件間保持良好的_等。等。之比之比充分燃燒充分燃燒熱量損失熱量損失潤滑潤滑7本章核心素養(yǎng)提升物理研究方物理研究方法法該方法在本章的應(yīng)用該方法在本章的應(yīng)用模型法模型法利用利用“小小熱機小小熱機”(”(試管和小葉輪試管和小葉輪) )研究

4、熱機的原理研究熱機的原理比較法比較法汽油機與柴油機的異同汽油機與柴油機的異同8本章核心素養(yǎng)提升夯基專訓(xùn)夯基專訓(xùn)易錯概念辨析易錯概念辨析判斷下列說法的正誤，并對錯誤的說法分析指正。判斷下列說法的正誤，并對錯誤的說法分析指正。( ()1.)1.熱機是把燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為機械能的。熱機是把燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為機械能的。分析指正：分析指正：_。 熱機是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的熱機是把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的9本章核心素養(yǎng)提升( ()2.)2.熱機都是使用汽油做燃料。熱機都是使用汽油做燃料。分析指正：分析指正：_。 汽油機燃燒汽油，柴油機燃燒柴油，老式

5、蒸汽機燃燒煤汽油機燃燒汽油，柴油機燃燒柴油，老式蒸汽機燃燒煤10本章核心素養(yǎng)提升( ()3.)3.汽油機的做功沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。汽油機的做功沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。分析指正：分析指正：_。 汽油機做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能汽油機做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能11本章核心素養(yǎng)提升( ()4.)4.汽油機的做功沖程中，燃氣的內(nèi)能減少，溫度降低。汽油機的做功沖程中，燃氣的內(nèi)能減少，溫度降低。分析指正：分析指正：_。 12本章核心素養(yǎng)提升( ()5.)5.熱機的效率能達到熱機的效率能達到100%100%。分析指正：分析指正：_。 無論科技如何發(fā)展，熱機的效率可以提高，但由于總存在摩擦，有熱量

6、無論科技如何發(fā)展，熱機的效率可以提高，但由于總存在摩擦，有熱量的損失，所以熱機效率一定不會達到的損失，所以熱機效率一定不會達到100%100%13本章核心素養(yǎng)提升( ()6.)6.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染。熱機的大量使用會造成環(huán)境污染。分析指正：分析指正：_。 14提能專訓(xùn)提能專訓(xùn)重點考點剖析重點考點剖析本章核心素養(yǎng)提升類型一熱機及其工作原理類型一熱機及其工作原理此考點主要考查熱機工作時將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并把內(nèi)能此考點主要考查熱機工作時將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，并把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；此外還考查熱機的種類。轉(zhuǎn)化為機械能的過程；此外還考查熱機的種類。15本章核心素養(yǎng)提升例例1 1

7、 如圖如圖2 2T T1 1所示是熱機中能量轉(zhuǎn)化的基本過程，其中所示是熱機中能量轉(zhuǎn)化的基本過程，其中分別代表的是分別代表的是_、_、_。圖圖2 2T T1 1 化學(xué)能化學(xué)能內(nèi)能內(nèi)能機械能機械能 解析解析 熱機工作時燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而后通過做功，將熱機工作時燃料燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而后通過做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。16本章核心素養(yǎng)提升類型二汽油機、柴油機類型二汽油機、柴油機此考點主要考查內(nèi)燃機的四個沖程及其特點以及沖程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，此考點主要考查內(nèi)燃機的四個沖程及其特點以及沖程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)各沖程的特點確定是哪一個沖程；做功沖程燃氣對外做功，提供動力

8、根據(jù)各沖程的特點確定是哪一個沖程；做功沖程燃氣對外做功，提供動力，其他三個沖程不做功，靠飛輪的慣性來完成。汽油機和柴油機的區(qū)別在，其他三個沖程不做功，靠飛輪的慣性來完成。汽油機和柴油機的區(qū)別在于：于：汽油機汽缸頂部為火花塞，柴油機汽缸頂部為噴油嘴；汽油機汽缸頂部為火花塞，柴油機汽缸頂部為噴油嘴；吸入物質(zhì)吸入物質(zhì)不同，汽油機在吸氣沖程吸入汽油和空氣的混合物，柴油機在吸氣沖程吸不同，汽油機在吸氣沖程吸入汽油和空氣的混合物，柴油機在吸氣沖程吸入的是空氣；入的是空氣；汽油機為點燃式，柴油機為壓燃式。汽油機為點燃式，柴油機為壓燃式。17本章核心素養(yǎng)提升例例2 2 20162016廣東廣東 如圖如圖2 2

9、T T2 2所示，圖所示，圖A A、B B、C C、D D是四沖程汽是四沖程汽油機的工作示意圖，圖油機的工作示意圖，圖E E、F F是演示實驗的示意圖。圖是演示實驗的示意圖。圖C C是是_沖程，與它原理相同的是如圖沖程，與它原理相同的是如圖_所示的演示所示的演示實驗，汽油機的工作示意圖中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是圖實驗，汽油機的工作示意圖中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是圖_(_(后兩空選填字母后兩空選填字母) )。圖圖1 1T T2 2 做功做功F FB B18本章核心素養(yǎng)提升 解析解析 (1)(1)圖圖A A中，進氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖中，進氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸

10、氣沖程；圖程；圖B B中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，中，兩氣門都關(guān)閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；圖此沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；圖C C中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸中，兩氣門都關(guān)閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；圖容積變大，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；圖D D中，排氣門中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程。開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程。(2)(2)圖圖E E：用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升：用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升

11、高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒。這是通過對物體做功來增大高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒。這是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；圖物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；圖F F：對試管中的水加：對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中的水內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中的水內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，這里水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。塞子飛出去，這里水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能。19本章核心素養(yǎng)提升(3)(3)汽油機的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因此與做功沖程原理相汽油機的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因

12、此與做功沖程原理相同的是如圖同的是如圖F F所示的演示實驗。所示的演示實驗。20本章核心素養(yǎng)提升類型三熱機效率的理解與計算類型三熱機效率的理解與計算此考點主要考查對熱機效率計算公式的理解和掌握，并涉及燃料燃燒放出此考點主要考查對熱機效率計算公式的理解和掌握，并涉及燃料燃燒放出熱量的計算、熱機功率的計算，在計算功率和效率時要注意對應(yīng)關(guān)系。熱量的計算、熱機功率的計算，在計算功率和效率時要注意對應(yīng)關(guān)系。21本章核心素養(yǎng)提升例例3 3 某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞面積為某單缸四沖程汽油機的汽缸活塞面積為30 cm30 cm2 2，一個沖程中活，一個沖程中活塞在汽缸中移動的距離是塞在汽缸中移動的距離是50 mm50 mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為均壓強為9.09.010105 5 Pa Pa，飛輪，飛輪1 min1 min轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動18001800周，當汽油機滿負荷周，當汽油機滿負荷工作時工作時( (不計摩擦不計摩擦) )，若，若1 min1 min消耗汽油消耗汽油0.01 L0.01 L，求：，求：( (汽油的密度汽油的密度0.80.8