人教版九年級(jí)物理導(dǎo)學(xué)案 第十四章內(nèi)能的利用 14.1熱機(jī)

人教版九年級(jí)物理導(dǎo)學(xué)案第十四章內(nèi)能的利用14.1熱機(jī)一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)了解熱機(jī)的基本概念和分類；了解熱機(jī)的工作原理；了解內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用。二、導(dǎo)學(xué)重點(diǎn)熱機(jī)的基本概念和分類；熱機(jī)的工作原理；內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用。三、導(dǎo)學(xué)內(nèi)容3.1熱機(jī)的基本概念和分類熱機(jī)是利用熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或其他形式能量的裝置。按照工作流體的不同，熱機(jī)可以分為蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和氣體渦輪機(jī)三類。3.1.1蒸汽機(jī)蒸汽機(jī)是利用水蒸氣的壓力和體積變化來(lái)進(jìn)行工作的熱機(jī)。蒸汽機(jī)可以分為活塞式蒸汽機(jī)和汽輪機(jī)兩類?；钊秸羝麢C(jī)：活塞式蒸汽機(jī)通過(guò)蒸汽的壓力使活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。汽輪機(jī)：汽輪機(jī)利用高速旋轉(zhuǎn)的渦輪葉片受到蒸汽沖擊時(shí)的反作用力來(lái)產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3.1.2內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)是利用燃料在密閉燃燒室內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，通過(guò)氣缸內(nèi)的活塞運(yùn)動(dòng)將氣體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)燃機(jī)分為四沖程和兩沖程兩類。四沖程內(nèi)燃機(jī)：四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程包括進(jìn)氣、壓縮、燃燒和排氣四個(gè)沖程。兩沖程內(nèi)燃機(jī)：兩沖程內(nèi)燃機(jī)的工作過(guò)程合并了進(jìn)氣、壓縮、燃燒和排氣四個(gè)沖程，使得工作循環(huán)時(shí)間縮短。3.1.3氣體渦輪機(jī)氣體渦輪機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的氣體作用在葉輪上產(chǎn)生動(dòng)力的機(jī)械。氣體渦輪機(jī)廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電和渦輪增壓器等領(lǐng)域。3.2熱機(jī)的工作原理熱機(jī)的工作原理是通過(guò)能量轉(zhuǎn)化和熵增原理來(lái)實(shí)現(xiàn)的。3.2.1能量轉(zhuǎn)化原理能量守恒定律表明能量不能自行消失或生成，只能由一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。熱機(jī)利用燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，再將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。3.2.2熵增原理熵是描述系統(tǒng)混亂程度的物理量，熵增原理表明在一個(gè)孤立系統(tǒng)中，熵的總變化量永遠(yuǎn)大于等于零。熱機(jī)在工作過(guò)程中，由于存在能量的耗散和熱能傳遞的不完全，熵會(huì)不斷增加。3.3內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)是一種將燃料在氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體，再將氣體的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)。內(nèi)燃機(jī)具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)、體積小、重量輕、功率密度大等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、發(fā)電機(jī)組等領(lǐng)域。四、導(dǎo)學(xué)小結(jié)本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了熱機(jī)的基本概念和分類，包括蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和氣體渦輪機(jī)三類熱機(jī)。我們了解了熱機(jī)的工作原理，包括能量轉(zhuǎn)化和熵增原理。此外，我們還學(xué)習(xí)了內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用。熱機(jī)在現(xiàn)代社會(huì)中有著廣泛的應(yīng)用，對(duì)于我們的生活和生產(chǎn)起