初三物理内能与热机课件资料

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1、分子动理论与内能,比热容,分子动理论,内能和热量,知识网路结构,分子动理论,物体是由大量分子组成的,分子在永不停息的做无规 则运动-扩散现象,分子间存在相互作用的引力和斥力,1、分子是保持物质化学性质不变最小的微粒。,2、分子的直径以10-10m来量度。,扩散现象：两种不同的物质彼此进入对方的现象。,1、分子在永不停息的做无规则运动,2、分子间有空隙,分子间的相互作用力：,分子间既有引力又有斥力。,例如： 1、两滴水银能自动结合成一滴，说明分子间有引力。,2、液体和固体很难压缩，说明分子间有斥力。,内能和热量,内能,热量,燃料的热值,定义:,改变物体内能的途经,定义,单位,公式,定义,单位,内

2、能:,1、定义: 物体分子动能和势能的总和。,2、内能与物体的质量、温度、状态、体积等因素 有关,3、内能与温度的关系： 同一物体，温度越高，内能越大 物体的温度越高，内能越大,改变内能的途径：,1、做功（能量转化）,对物体做功，物体会内能增大 （其他形式的能转化为内能） 物体对外做功，物体的内能会减小 （内能转化为其他形式的能）,2、热传递（能量的转移）,物体吸热，内能增加，温度不一定升高；物体放 热，内能减小，温度不一定降低。 （晶体熔化和凝固过程）,物体间发生热传递的条件：物体间存在温度差。 结果：热平衡（末温相等） 物体间在发生热传递时：Q吸热=Q放热,比热容,定义,单位,物理意义,热

3、量的计算,比热容：,定义：单位质量的某种物质温度升高1 所吸收的热量，叫做这种物质的比热容。,比热容用字母 C 表示 单位：J/(kg. ),物理意义： 比热容表示物体吸热或放热的能力； 比热容也表示物体温度变化的能力;,分析: 质量相同的物体变化相同的温度，比热容越大，吸收（放出）的热量越多；或者质量相同的物体吸收（放出）相同的温度，比热容越大，温度变化越小。,公式：,Q = C m t,Q 表示吸热（放热） C 表示比热容 m表示物体的质量 t 表示物体温度的变化,规律方法指津：,1、内能与机械能的关系理解：,两者都与物体的运动有关，都描述物体的运动状态。内能是由物体内分子无规则运动的动能

4、和分子势能决定，它与物体内分子运动情况无关，而机械能是由物体的整体运动状态和物体间相对位置决定的 ，它与物体内分子运动的情况无关。由此可见，内能和机械能从不同角度描述了物体的运动状态。 内能和机械能可以相互转化，但内能和机械能又是相互独立的，同一物体既可以有机械能又可有内能；当机械能发生变化时，内能不一定变化；当内能发生变化时，机械能不一定变化；,2、正确理解放映热的物理量：温度、内能、热量,温度是物体的冷热热程度，一般请况下，物体温度升高，分子运动速度加快，内能增加，所谓热量是物体热传递过程中，吸收或放出内能度多少，一般情况下，物体 吸收热量内能增加，放出热量内能减小，内能和热量的单位相同。

5、物体吸热内能增加，但温度不一定升高。例如：晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度不变；,3、计算题的解题思路和方法,计算题在本章所占的内容不太多，但由于公式涉及的物理量较多，题目常有一定的难度和一定的数量。常用的 解题方法有直接代入发和比例法。,课堂练习：,1、下列说正确的是： （ ） A. 开水比冰块含有的热量多 B. 温度越高的物体放出的热量越多 C. 烧开一壶水比烧开半壶同样温度的水吸收的热量多 D. 以上说法都不对,2、质量、初温度都相同的水和铁块吸收相同的热量后彼此接触时：（ ） A热量从铁块传给水 B热量从水传给铁块 C温度从铁块传给水 D温度从水传给铁块,A,3用盐水腌蛋，过一段时间

6、后蛋会变咸，这是_现象，这种现象说明构 成物质的大量分子在做_ _运动，相比较而言，煮茶叶蛋时 ，蛋很快就会咸，这说明了_ _. 4现代火箭利用液态氢作燃料是因为_ 5燃料燃烧的过程是_能转化为_能的过程，_是人类使用的最大量的一种能量，获得的主要途径是_.,扩散,永不,停息的无规则,温度越高，分子无规则运动,越剧烈,氢的热值较大,化学,内,太阳能,热传递,6内燃机的四个冲程中，将机械能转化为内能的冲程是_，把内能转化为_的冲程是_冲程. 7煤油的热值是4.6107J/kg，它表示：_ _，煤油的比热容为2.1103J/(kg)，它表示_ _.,压缩冲程,机械能,做功,1千克的煤油,完全燃烧时

7、放 出的热量是4.6107焦耳,1千克的煤油温度每升,高(降低)1所吸收(放出)的热量为2.1103焦耳,8由热值的定义可知，热值q= ，式中m是燃料的质量， Q是燃料完全燃烧放出的热量，那么( ) A热值的大小与Q成正比 B热值的大小与m成反比 C热值的大小与Q、m都有关，由Q与m共同决定 D热值的大小与Q、m都无关，由燃料的种类决定 9下列事例中，属于机械能转化为内能的是( ) A水蒸气把壶盖顶开 B落在手心里的雪花熔化成水 C冬天对着手哈气，手变暖和 D陨石坠入大气层成为流星,D,D,10.为什么海水和沙子在同一时刻的温度不一样？,因为海水与沙子受光照的时间完全相同，所以它们吸收的热量相

8、同，但是海水的比热比沙子的比热大，所以海水升温比沙子慢；没有日照时，海水降温比沙子慢。,内燃机,学习目标,1.热机及其种类 2.汽油机和柴油机的构造及 工作原理 3.内燃机在生产和生活中的 应用 4.汽油机和柴油机的异同 5.燃料的热值 6.热机效率,1.热机的种类,蒸气机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 火箭等,内燃机：,热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。,燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力 的热机。,常见的内燃机： 汽油机 柴油机,2.内燃机的构造,(1)汽油机,(2)柴油机,构造 工作原理 汽油机完整工作过程,构造 工作原理,(1)汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆

9、,排气门,曲轴,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的 冲程和工作循环,(2)汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。,做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,(3)柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,

10、(4)柴油机工作原理,吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。,做功冲程,在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,3.内燃机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,(1)汽油机的应用,(2)柴油

11、机的应用,柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？,1基本构造和主要部件的作用相似。 2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。,相同点,不同点,1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4 点火不同：汽

12、油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。,汽油机与柴油机的区别,火花塞,喷油嘴,汽油和空气,空气,点燃式,压燃式,效率低20%-30%,效率高30%-45%,汽车 飞机 摩托车,载重汽车 火车 轮船,汽油机完成一个循环：,1.曲轴旋转圈,活塞往复次.,2.活塞经历四个冲程, 分别为 冲程 冲程 冲程冲程。其中 冲程时燃气对外做功.,两,两,吸气,压缩,做功,排气,做功,5、燃料的热值,燃烧相同质量的不同燃料，放出的热量不同。,6、热机的效率,热机的效率：用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。 燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而

13、消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。,提高热机效率的途径和方法： （l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量； (2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。,5、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 6、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 7、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？ 8、排气后，下一个工作过程是什么冲程？ 9、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？,答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。,答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。,答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。,答：吸气冲程,答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。,练习:,