魯教版九年級物理下冊 （熱機(jī)）熱和能新課件教育

熱機(jī)

第十九章熱和能

向瓦特致敬！

世界上第一臺蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家希羅于1世紀(jì)發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球，但它只不過是一個(gè)玩具而已。

瓦特在前人的啟迪下，對蒸汽機(jī)作出一系列重大改進(jìn)，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開辟了人類利用能源新時(shí)代，標(biāo)志著工業(yè)革命的開始。其實(shí)，瓦特觀察水壺中的水燒開，推動(dòng)壺蓋，從而發(fā)明了蒸汽機(jī)，是一個(gè)善意的杜撰。知識回顧：如圖所示在一個(gè)試管中裝一些水，用軟木塞塞緊。對試管加熱使水沸騰，會(huì)看到什么現(xiàn)象，說明什么問題？燃料的化學(xué)能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，對塞子做功內(nèi)能利用的兩條途徑1、利用內(nèi)能來加熱物體2、利用內(nèi)能來做功內(nèi)燃機(jī)最早的汽車（1886年）汽車中的巨無霸（額定核載360噸）內(nèi)燃機(jī)——電氣時(shí)代第二次工業(yè)革命

最快的汽車（1600km/h）內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類使用汽油作為燃料的叫汽油機(jī)。使用柴油作為燃料的叫柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的分類1．熱機(jī)——利用內(nèi)能做功的機(jī)械討論這個(gè)實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化的情況。一、熱機(jī)演示

燃料燃燒時(shí)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)化為塞子的動(dòng)能。利用內(nèi)能做功的機(jī)器有很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。蒸汽機(jī)車蒸汽機(jī)車噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火電站的汽輪機(jī)2．熱機(jī)的種類1．構(gòu)造二、汽油機(jī)2．工作過程汽油機(jī)的工作過程沖程的定義吸氣沖程：吸入空氣和汽油的混合物壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，此時(shí)內(nèi)能最大排氣沖程：排出廢氣

1．在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？

2．哪個(gè)沖程使汽車獲得動(dòng)力？

3．哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？

4．老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，這是為什么？

5．現(xiàn)代汽車?yán)锏摹榜R達(dá)”起什么作用？想想議議

電動(dòng)機(jī)飛輪柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和汽油機(jī)相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機(jī)通過壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴油。柴油機(jī)的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個(gè)噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來。噴油嘴一、柴油機(jī)柴油機(jī)比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機(jī)、火車輪船上。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的推廣使用具有重大意義。汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)小結(jié)：汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括

沖程，活塞往復(fù)

次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)

圈，做功

次。有

次能量轉(zhuǎn)化。汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，只有

燃?xì)鈱ν庾龉?，其他三個(gè)沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的

來完成。必須靠外力來啟動(dòng).做功沖程飛輪的慣性42212

2．內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程中

能轉(zhuǎn)化為

；在做功沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能。機(jī)械內(nèi)能機(jī)械內(nèi)

1．請說出汽油機(jī)與柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程中的主要不同之處。練一練

3．依靠飛輪慣性完成的沖程是（）BCDADBC練一練4．汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中的（）A．壓強(qiáng)增大，溫度降低B．壓強(qiáng)減小，溫度升高C．壓強(qiáng)增大，溫度升高D．壓強(qiáng)減小，溫度降低C練一練

5．汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（）

A．柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機(jī)吸入的是空氣

B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的

C．柴油機(jī)里推動(dòng)活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)里的高

D．在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)的高C6.用酒精燈給試管中的水加熱，如圖1所示，在軟木塞被沖出試管口的過程中，下列說法正確的是（）

A.水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能增大

B.水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能

C.能量的轉(zhuǎn)化形式與熱機(jī)壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同

D.軟木塞的機(jī)械能守恒熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)器內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同課堂小結(jié)熔化和凝固

工廠里鑄造金屬零件火山爆發(fā)噴發(fā)的液體，冷卻后成為固體學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解氣體、液體和固體是物質(zhì)存在的三種形態(tài)；2.知道物質(zhì)的固態(tài)和液態(tài)可以互相轉(zhuǎn)化；3.知道熔化和凝固的含義，了解晶體和非晶體的區(qū)別；4.了解熔化和凝固曲線的物理意義。一、物態(tài)變化觀察與實(shí)驗(yàn)：觀察蠟的狀態(tài)變化1）蠟油狀態(tài)發(fā)生了什么變化？2）蠟的狀態(tài)為什么會(huì)發(fā)生改變呢？固態(tài)液態(tài)氣態(tài)1.物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。2.物質(zhì)從一種狀態(tài)變成另一種狀態(tài)叫做物態(tài)變化一、物態(tài)變化熔化凝固固態(tài)液態(tài)氣態(tài)熔化和凝固現(xiàn)象二、熔化凝固河水結(jié)冰火山熔巖澆鑄熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化。凝固：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。固態(tài)液態(tài)熔化凝固提問：（1）物質(zhì)的熔化和凝固需要什么條件？（2）不同的物質(zhì)熔化和凝固的規(guī)律一樣嗎？二、熔化凝固1.提出問題：不同物質(zhì)的熔化與溫度關(guān)系是否相同？2.建立假設(shè)和猜想：不同物質(zhì)的熔化相同或不相同？3.制定計(jì)劃：儀器、海波和蜂蠟熔化實(shí)驗(yàn)二、熔化凝固觀察與實(shí)驗(yàn)：固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律海波蜂蠟如圖所示，分別在盛有海波和蜂蠟的試管中各插入一支溫度計(jì)，再將試管放在盛水的燒杯中。用酒精燈對燒杯緩慢加熱，觀察海波和蜂蠟的變化情況及溫度計(jì)示數(shù)的變化。二、熔化凝固時(shí)間/分0123456789101112溫度/℃40444648484848484848495256海波熔化過程記錄表溫度/℃時(shí)間/分0246810121440455055海波熔化的圖像ABCD1.AB段：固體2.B點(diǎn)：固體3.BC段：固液共存4.C點(diǎn)：液體5.CD段：液體時(shí)間/分0123456789101112溫度/℃4040.341.842.443.845.346.848.85154565860溫度/℃時(shí)間/分0246810121440455055蜂蠟的熔化圖像蜂蠟熔化過程記錄表時(shí)間溫度蜂蠟熔化曲線時(shí)間溫度海波熔化線海波和蜂蠟熔化曲線對比二、熔化凝固4

.討論：海波和蜂蠟的熔化有什么相同和不同？相同點(diǎn)：（1）從固態(tài)變成了液態(tài)（2）在熔化過程中都需要吸熱不同點(diǎn)：（1）海波熔化時(shí)，溫度保持不變。（有固定的熔化溫度）（2）蜂蠟熔化時(shí)，溫度不斷上升。（沒有固定的熔化溫度）二、熔化凝固像海波、金屬等物質(zhì)在熔化過程中雖然吸熱，但溫度保持不變，這個(gè)溫度稱為它們的熔點(diǎn)。1.熔點(diǎn)三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)2

.晶體與非晶體根據(jù)各種固體熔化的特點(diǎn)不同，可以將固體分為兩類：晶體和非晶體。1）像海波那樣，熔化時(shí)具有一定的熔化溫度的，叫做晶體。

2）像蜂蠟?zāi)菢樱刍瘯r(shí)沒有一定的熔化溫度的，叫非晶體。三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)非晶體1.不同的晶體熔點(diǎn)不同，熔點(diǎn)是晶體的一種特性。非晶體沒有熔點(diǎn)。2.凝固中：晶體有凝固點(diǎn)，同一晶體的凝固點(diǎn)與熔點(diǎn)相同。非晶體沒有凝固點(diǎn)。注意凝固點(diǎn)：液體凝固形成晶體時(shí)也有確定的溫度，這個(gè)溫度叫做凝固點(diǎn)。三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)-259固態(tài)氫48硫代硫酸鈉1083銅-218固態(tài)氧232錫1200左右各種鑄鐵-210固態(tài)氮327鉛1300-1400各種鋼-117固態(tài)酒精660鋁1535純鐵-39固態(tài)水銀962銀3410鎢0冰1064金80.5萘熔點(diǎn)物質(zhì)熔點(diǎn)物質(zhì)熔點(diǎn)/℃物質(zhì)幾種晶體的熔點(diǎn)（在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）三、熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)1.晶體：（1）熔化過程中雖然溫度不變，但是必須繼續(xù)加熱，熔化過程才能完成，這表明晶體在熔化過程中吸熱。（2）反過來，液體在凝固成晶體的過程中放熱，但是溫度不變。2.非晶體：在熔化或凝固過程中也吸熱或放熱，但是溫度改變。四、熔化吸熱凝固放熱本課小結(jié)通過本節(jié)課，你學(xué)到了什么？1.熔化：物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過程叫做熔化。

凝固：物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)的過程叫做凝固。

2.固體分為晶體和非晶體。晶體熔化和凝固時(shí)有熔點(diǎn)和凝固點(diǎn)。同一晶體的凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)相同。不同的晶體熔點(diǎn)不同，熔點(diǎn)是晶體的一種特性。非晶體沒有凝固點(diǎn)和熔點(diǎn)。

3.熔化過程要吸熱，凝固過程要放熱。隨堂練習(xí)1.在南極，氣溫常常達(dá)到零下40攝氏度，請問，在那里可以使