1、 在17世纪和18世纪期间,人们开始 认识到热现象是则物质内部大量微粒 的运动引起的,这种认识逐渐发展成 为一种科学理论-分子动理论. 到19世纪建立了能量的概念,人们又 逐渐认识到与热现象相联系的能量- -内能.利用分子动理论和内能的 观点,可以解释很多热现象. 一、物体是由大量的分子组成 物质是由分子组成的，特点是：多、小 如果把分子看做球形的，那么一般的分 子的直径只有百亿分之几米，也就是说， 分子的直径是以10-10m来量度的，分子的 体积非常小，若将2500万个水分子一个挨 一个排列成一行，长度仅约1cm。由于分 子很小，物体里含有的分子数通常是很多 的，在通常情况下， 1cm3的空
2、气里大约有2.71019个分子； 1cm3的水里含有3.351022个水分子。 活动、活动、将墨水滴入水中，观将墨水滴入水中，观 察到什么现象？说明了什么？察到什么现象？说明了什么？ 结论：分子不停地做无规则运动结论：分子不停地做无规则运动 二、分子在永不停息地做无规则运动 观察与思考观察与思考 铅片 金片 将铅片和金片紧紧压在一起 铅片 金片 五年后 活动活动2：把水和酒精倒在一块，把水和酒精倒在一块， 观察它们的总体积变化情况。该观察它们的总体积变化情况。该 实验说明了什么？实验说明了什么？ 结论结论: :分子之间存在着空隙分子之间存在着空隙 观察与思考观察与思考 猜想：分子之间可能有引力
3、猜想：分子之间可能有引力 实验：实验：活动活动4，观察棉线的变化，观察棉线的变化 结论：分子之间存在引力。结论：分子之间存在引力。 思考：思考：是什么力把棉线拉到了另一侧？是什么力把棉线拉到了另一侧？ 生活中的物理：漂在水面上生活中的物理：漂在水面上 的两个油滴会自动合到一块的两个油滴会自动合到一块 去，猜想：说明了什么？去，猜想：说明了什么？ 生活中的物理：打气筒在打生活中的物理：打气筒在打 气时，开始时比较好压缩，气时，开始时比较好压缩， 这说明了什么？越往后来，这说明了什么？越往后来， 情况发生了什么变化？这又情况发生了什么变化？这又 说明了什么？说明了什么？ 结论：分子之间存在斥力结论
4、：分子之间存在斥力 三、分子之间存在着相互作用力 铁条不易被拉断，说明分子之间有 引力，而空气不能无限被压缩，说 明分子之间有斥力。 结论：分子之间存在着相互结论：分子之间存在着相互 作用的引力和斥力作用的引力和斥力 分子之间有相互作用的引力和斥力分子之间有相互作用的引力和斥力 当两个分子处于平衡位置时当两个分子处于平衡位置时, 引力等于斥力引力等于斥力. . 当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时, , 斥力大于引力，对外表现为斥力斥力大于引力，对外表现为斥力. . 当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时, , 斥力
5、小于引力，对外表现为引力斥力小于引力，对外表现为引力. . 当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时当两个分子间的距离大于分子直径十倍以上时, , 引力和斥力均趋于零引力和斥力均趋于零. . 小结：小结： 分子动理论的基本内容：分子动理论的基本内容： 1.1.物质是由分子组成的物质是由分子组成的; ; 2.2.分子在不停的做无规则运动；分子在不停的做无规则运动； 3.3.分子之间存在着相互的作用力分子之间存在着相互的作用力. . 1、分子动理论的内容是： （1）物质是由（ ）组成的； （2）一切物体的分子都在（ ）； （3）分子之间存在着相互（ ）。 2、不同的物质在（ ）时，彼此（ ） 的现
6、象叫做扩散。扩散现象说明（ ）。 练习巩固 填空题 分子 不停地做无规则的运动 引力和斥力 互相接触 进入对方 一切物体的分子都在 不停地做无规则的运动; 分子间存在着间隙 3、“墙内开花墙外香”是 现象， 这说明 。 4、将两滴水银相互接近能自动结合成一滴较大的 水银，这一事实说明分子间 。 5、“破镜不能重圆”是因为将破镜和起来时，镜 子断裂处大多数分子距离 ，分子间没有 。 扩散 分子间存在着引力 分子在不停地做无规则的运动 较大 引力 练习巩固 填空题 练习巩固 选择题 1 1、扩散现象说明、扩散现象说明 A A、物质是由大量分子组成的、物质是由大量分子组成的 B B、分子有一定质量、
7、分子有一定质量、 C C、分子间有作用力、分子间有作用力 D D、一切物体的分子都在不停地做无规则运动、一切物体的分子都在不停地做无规则运动 2 2、下列现象能说明分子在不停地做规则运动的、下列现象能说明分子在不停地做规则运动的 是是 A A、液体和固体很难被压缩、液体和固体很难被压缩 B B、铁丝不易被拉断、铁丝不易被拉断 C C、浸在盐水中的鸡蛋变咸、浸在盐水中的鸡蛋变咸 D D、汽车驶过，公路上扬起灰尘、汽车驶过，公路上扬起灰尘 ( D ) ( c ) 3、下列现象中不是扩散现象的是、下列现象中不是扩散现象的是 A、洒水车将水喷洒在地面上、洒水车将水喷洒在地面上 B、卫生球放在箱子里，过
8、几天箱子中充满、卫生球放在箱子里，过几天箱子中充满 樟脑味樟脑味 C、一滴红墨水落在清水中，最后杯中的水、一滴红墨水落在清水中，最后杯中的水 呈红色呈红色 D、长期堆煤的水泥地上，地面变成了黑色、长期堆煤的水泥地上，地面变成了黑色 ( A ) 练习巩固 选择题 第二节 内能和热量 思考：观察到的现象有哪些？思考：观察到的现象有哪些？ 瓶塞跳起瓶塞跳起 出现水雾出现水雾 瓶塞跳起，推动瓶塞的能量来自哪里？瓶塞跳起，推动瓶塞的能量来自哪里？ 内内 能能 运动着的足球具有动能运动着的足球具有动能 运动着的分子也运动着的分子也 具有动能具有动能. . 弹簧发生弹性弹簧发生弹性 形变时具有形变时具有弹弹
9、 性势能性势能 相互作用的分子也具有势能相互作用的分子也具有势能. . 物体内部物体内部所有分子所有分子热热 运动的运动的动能动能与与分子势能分子势能的的 总和总和叫做叫做物体物体的的内能内能 内能定义：内能定义： 单位：焦耳（单位：焦耳（J J） 内能和机械能 的区别 机械能 动能动能 势能势能 内能 动能动能 势能势能 物体物体 物体物体 物体物体 物体物体 分子分子 分子分子 机械能与机械能与整个物体整个物体 运动情况有关运动情况有关. 内能与物体内能与物体内部分子内部分子 热运动和热运动和分子分子间的相间的相 互作用情况有关互作用情况有关. 所以内能是不同于机械所以内能是不同于机械 能
10、的另一种形式的能。能的另一种形式的能。 一切物体都有内能一切物体都有内能 哪 些 物 体 具 有 内 能 ？ 哪 些 物 体 具 有 内 能 ？ 猜一猜:内能的大小可能跟哪些因素有关? 二、物体内能跟温度的关系二、物体内能跟温度的关系 一个物体温度越高一个物体温度越高 组成这个物体的所有分子的动能总和增加组成这个物体的所有分子的动能总和增加 这个物体的内能也就增加这个物体的内能也就增加 物体内部分子的无规则运动就越剧烈物体内部分子的无规则运动就越剧烈 分子动能就越大分子动能就越大. 想想议议: 如何来改变物体的内能? 生活中通过改变温度 来改变内能的实例有哪些? 有一根铁丝，你能通过哪些方法有
11、一根铁丝，你能通过哪些方法 使它的温度升高？（使它的内能增加）使它的温度升高？（使它的内能增加） 想一想想一想 做一做做一做 一是一是热传递热传递 改变内能的方式有改变内能的方式有 种种 二是二是做功做功 总结总结 A A、放在太阳下晒；、放在太阳下晒； B B、在石头上摩擦；、在石头上摩擦； C C、放在热水中烫；、放在热水中烫； D D、放在火上烧；、放在火上烧； E E、用锤子敲、用锤子敲 F F、放在手中捂、放在手中捂 G G、用力反复弯折、用力反复弯折； H、通电、通电 两两 1.热传递热传递:使温度不同的两个物体互相接使温度不同的两个物体互相接 触，低温物体温度升高，触，低温物体温
12、度升高，高温高温物体温度物体温度 降低降低，这个过程叫做热传递，这个过程叫做热传递. 高高 温温 物物 体体 低低 温温 物物 体体 温度升高温度升高,内能增加内能增加 温度降低温度降低,内能减少内能减少 内能内能 传递的内能传递的内能= 热量热量 热传递的方式：传导、对流、辐射热传递的方式：传导、对流、辐射 产生条件： 传递实质： 热平衡： 物体之间存在温度差物体之间存在温度差 传递内能传递内能 具有共同温度具有共同温度 (1)热量热量 :在热传递过在热传递过 程中，传递内程中，传递内 能的多少叫做热量。能的多少叫做热量。 单位：焦耳（单位：焦耳（J J） 2.做功改变内能 搓手时手搓手时手
13、 变热了变热了 滑下时摩滑下时摩 擦发烫了擦发烫了 钻木取火钻木取火 用物理学术语解释“摩擦起热”和“钻木取火”用物理学术语解释“摩擦起热”和“钻木取火” 演示1 压缩空气引火仪实验： 1、研究的对象是什么？、研究的对象是什么？ 空气空气 2、为什么要放入易燃物？、为什么要放入易燃物？ 转换法，显示空气温度升高转换法，显示空气温度升高 3、实验说明了什么？、实验说明了什么？ 压缩空气做功，空气内能会增大压缩空气做功，空气内能会增大 演示演示2 用自制的用自制的热功互换器热功互换器实验实验 1、观察到的现象有哪些？、观察到的现象有哪些？ 打气打气瓶塞跳起瓶塞跳起出现水雾出现水雾 2、瓶塞跳起说明
14、了什么？、瓶塞跳起说明了什么？ 获得了动能，瓶内空气对瓶获得了动能，瓶内空气对瓶 塞做了功。塞做了功。 3、出现了水雾是什么现象？说明了、出现了水雾是什么现象？说明了 什么？什么？ 水蒸气液化水蒸气液化 空气温度空气温度 降低了降低了 4、水雾起了什么作用？、水雾起了什么作用？ 转换法，显示空气的温度降转换法，显示空气的温度降 低了。低了。 5、这个实验说明了什么？、这个实验说明了什么？ 空气膨胀对瓶塞做功，空气空气膨胀对瓶塞做功，空气 温度降低，内能减小。温度降低，内能减小。 火柴在火柴盒上移火柴在火柴盒上移 动是一个作功的过动是一个作功的过 程，火柴头内能增程，火柴头内能增 加，温度升高。
15、加，温度升高。 火柴为什么 可以擦燃？ 观察与思考1 小结：改变物体的小结：改变物体的内能方式内能方式 方式方式 内能如何变化内能如何变化 能的种类能的种类 是否改变是否改变 如何量度改如何量度改 变了多少变了多少 热热 传传 递递 做做 功功 物体吸收热量，物体吸收热量， 内能内能_； 物体放出热量，物体放出热量， 内能内能_。 对物体做功，物对物体做功，物 体内能会体内能会_； 物体对外做功，物体对外做功， 本身内能本身内能_。 不变不变 内能的内能的 转移转移 改变改变 机械能与内机械能与内 能相互转化能相互转化 热量的多热量的多 少少 做功的做功的 多少多少 热传递和做功改变物体内能是
16、热传递和做功改变物体内能是等效等效的的 柴柴 薪薪 煤煤 炭炭 石石 油油 天然天然 气气 从哪里获得内能？从哪里获得内能？ 不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁不同燃料的放热本领相同吗？怎么比较它们谁 的放热本领强呢？的放热本领强呢？ 经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃经验告诉我们，等质量的煤和干木柴，充分燃 烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个烧，煤放出的热量要比柴多得多。我们用热值这个 概念来表示燃料放出热量的本领。概念来表示燃料放出热量的本领。 一、燃料的热值一、燃料的热值 想想议议想想议议 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之
17、比， 叫做这种燃料的叫做这种燃料的热值热值。 国际单位：国际单位：焦每千克焦每千克；符号：；符号：J/kg。 气体燃料的单位：气体燃料的单位：焦每立方米；焦每立方米；符号：符号：J/m3。 1热值热值 热值在数值上等于热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出某种燃料完全燃烧放出 的热量。的热量。 （1）定义）定义 （2）物理意义）物理意义 （3）单位）单位 请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意请说出你熟悉的燃料的热值，并说明其物理意 义。义。 2了解燃料的热值表了解燃料的热值表 为什么发射火箭上天要用氢做燃料？为什么发射火箭上天要用氢做燃料？ 3有关燃料燃烧放热的计算有关燃料燃烧放热的
18、计算 想一想想一想 根据热值表，计算一下根据热值表，计算一下10吨吨氢氢完全燃烧放出完全燃烧放出 多少焦耳的热量？多少焦耳的热量？ 再算算，若用再算算，若用干木柴干木柴完全燃烧来获得这些热完全燃烧来获得这些热 量，需要多少吨干木柴？量，需要多少吨干木柴？ 氢的热值是氢的热值是1.4108 J/kg 干木柴的热值干木柴的热值1.2107 J/kg 放出热量放出热量Q = 热值热值质量质量 =1.4108 J/kg 10103 kg =1.41012 J 需要干木柴需要干木柴 kg 101.2 J/kg 101.2 J 101.4 5 7 12 热值热值 热量热量 m 约约120吨吨干木柴干木柴完
19、全燃烧放出的热量等于完全燃烧放出的热量等于10吨吨 氢完全燃烧放出的热量。氢完全燃烧放出的热量。 一、判断下列说法是否正确一、判断下列说法是否正确? 1、一个物体温度升高一个物体温度升高，内能增加内能增加（ ） 2、一小杯水和一大桶水一小杯水和一大桶水，温度相同温度相同，内能相同内能相同 （ ） 3、20的水一定比的水一定比80的水内能小的水内能小（ ） 4、0的物体的内能也为的物体的内能也为0（ ） 5、放在地面上静止的物体，它不具有任、放在地面上静止的物体，它不具有任 何形式的能（何形式的能（ ） 6、物体运动的速度越快，内能越大（、物体运动的速度越快，内能越大（ ） 分层练习: 请回 答
20、 1.改变物体内能的方式有改变物体内能的方式有 和和 . 热传递 做功 2.物体内部物体内部 和和 的总和叫做物体的内能的总和叫做物体的内能. 所有分子热运动的动能 分子势能 3.冬天冬天,用嘴对手呵气用嘴对手呵气,手会暖和手会暖和,这是用这是用 的的 方法增加了手的内能方法增加了手的内能,而它的实质是内能在物体而它的实质是内能在物体 之间之间 .两手摩擦也能使手暖和两手摩擦也能使手暖和,这是这是 用用 的方法增加手的内能的方法增加手的内能,在这过程在这过程 中中, 能转化为内能能转化为内能. 转 移 热传递 做 功 机械能 二、填空题 三. 四四、以下的日常生活事例以下的日常生活事例，通过做
21、功来通过做功来 增加物体内能的是增加物体内能的是（ ） A给自行车车胎打气给自行车车胎打气，气筒发烫气筒发烫 B放进太阳能热水器中的水放进太阳能热水器中的水,温度升高温度升高 C点燃的爆竹腾空而起点燃的爆竹腾空而起 D用水壶烧水用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起水蒸气将壶盖顶起 A 五五. 请 回 答 0 25 30 15 注意：注意： 不同地不同地 区同一区同一 天中的天中的 最高温最高温 度与最度与最 低温度。低温度。 温差：温差： 内陆：内陆： 1515- -0=0=15 15 沿海：沿海： 3030- -2525=5 =5 3.3.比热容比热容 为什么在相同的时间段内，不同地区的温差会如为什
22、么在相同的时间段内，不同地区的温差会如 此之大？此之大？ 情形：情形： 白天：太阳将热传给大地，大地上不同的物质同白天：太阳将热传给大地，大地上不同的物质同 时吸热，内能增加，温度升高；时吸热，内能增加，温度升高； 夜晚：没有太阳传递热量，大地放热，内能减少，夜晚：没有太阳传递热量，大地放热，内能减少， 温度降低；温度降低； 地面温度的变化、温差的不同，是由于地面上的地面温度的变化、温差的不同，是由于地面上的 物体物体“吸热、放热”的能力“吸热、放热”的能力不同造成的！不同造成的！ 内陆：沙石多；沿海：海水多内陆：沙石多；沿海：海水多 探究“探究“物体的吸热能力物体的吸热能力” 1 1、用同样
23、的炉火分别烧、用同样的炉火分别烧一大锅水一大锅水和和 一小杯水一小杯水，加热到相同的温度，谁吸，加热到相同的温度，谁吸 热的时间长？谁吸收的热量多？热的时间长？谁吸收的热量多？ 2 2、把一壶水、把一壶水烧热烧热和和烧开烧开，哪种情况需，哪种情况需 要吸更多的热？要吸更多的热？ 对于同一种物质，物体的质量越大，温度升高的 度数越多，吸收的热量_。 对于不同的物质，例如：一种是水，另一种是砂 子，如果它们的质量相同，温度升高的度数也相同， 它们吸收的热量是否相同？ 越多越多 实验现象实验现象: 的的 温度升得快温度升得快. 砂砂 结论：结论： 相等的水和砂相等的水和砂, ， 的温度升高得快的温度
24、升高得快. 质量质量 吸收相等的热量吸收相等的热量 砂砂 条件：条件： （1）m水 水 m砂 砂 （2）加热相同时间）加热相同时间 相同相同 = 吸收的热量吸收的热量 物体的吸热能力物体的吸热能力 若要使等质量的水和砂升高相若要使等质量的水和砂升高相 同的温度，即给同的温度，即给 加热的时加热的时 间要长些。间要长些。 水水 结论：结论： 相等的水和砂相等的水和砂, ， 吸收的热量要多些吸收的热量要多些. 质量质量 升高相同的温度升高相同的温度 水水 1 1、物理意义：表示不同物质的吸热本领，是物质本身的一、物理意义：表示不同物质的吸热本领，是物质本身的一 种性质；种性质； 2 2、定义：单位
25、质量的某种物质，温度升高、定义：单位质量的某种物质，温度升高1 所吸收的热所吸收的热 量叫做这种物质的比热容；量叫做这种物质的比热容； 3 3、符号：、符号：c ； 4 4、单位：焦每千克摄氏度：、单位：焦每千克摄氏度：J/(Kg )； 5 5、意义：、意义：c=4.2103J/(Kg )，表示，表示1Kg的水温度升高的水温度升高11 所吸收的热量为所吸收的热量为4.2103J；当然，；当然，1Kg的水温度降低的水温度降低11 所放出的热量也是所放出的热量也是4.2103J； 6 6、比热容大的物质，吸（放）热能力就强。、比热容大的物质，吸（放）热能力就强。 比热容比热容 1.1.哪种物质的比
26、热容最大哪种物质的比热容最大? ?它为多少它为多少? ? 2.2.水的比热容是多少水的比热容是多少? ?它表示什么意思它表示什么意思? ? 3.3.每种物质都有它的比热容每种物质都有它的比热容, ,水与冰的比热容水与冰的比热容 是否相同是否相同? ? 海陆风海陆风成因成因 讨论和交流讨论和交流 想想这是为什么呢？想想这是为什么呢？ 吐鲁番夏天最高温度大多在吐鲁番夏天最高温度大多在 四十多摄氏度，居中国之首，而四十多摄氏度，居中国之首，而 火焰山又是吐鲁番最热的地方，火焰山又是吐鲁番最热的地方， 其表面温度最高曾达到八十多摄其表面温度最高曾达到八十多摄 氏度。但一到晚上气温一下子就氏度。但一到晚
27、上气温一下子就 降到二十多摄氏度，空调都不用降到二十多摄氏度，空调都不用 开开 。 火焰山的温度计火焰山的温度计 利用比热容的知识解释一些现象利用比热容的知识解释一些现象 公式：公式：Q=cmt Q：物质吸收或放出的热量：物质吸收或放出的热量 c: 物质的比热容物质的比热容 m：物体的质量：物体的质量 t：变化的温度：变化的温度 吸热时吸热时t=t-t0 放热时放热时t=t0-t 热量的计算热量的计算 1.1.下列物质的比热容发生改变的是（下列物质的比热容发生改变的是（ ） A A、一杯水倒掉半杯、一杯水倒掉半杯 B B、水凝固成冰、水凝固成冰 C C、00的水变成的水变成4 4 的水的水 D
28、 D、将铁块锉成铁球、将铁块锉成铁球 B 练一练练一练 2.2.质量为质量为2kg2kg的沸水（的沸水（100100），温度降低了），温度降低了6060，水，水 放出了多少热量？放出了多少热量？ 解：解：Q放 放=cm(t0-t) 4.2103J/(kg ) 2kg 60 5.04105J 答：水放出了答：水放出了5.04105J热量。热量。 3.3.把质量和温度都相同的铜、铁、铝块浸没在三杯质把质量和温度都相同的铜、铁、铝块浸没在三杯质 量相等的沸水中，水便停止沸腾，然后再将三杯水加量相等的沸水中，水便停止沸腾，然后再将三杯水加 热到沸腾，则三个金属块从水中吸收的热量最多和水热到沸腾，则三个
29、金属块从水中吸收的热量最多和水 重新沸腾所需要的时间的金属块分别是哪种？（加热重新沸腾所需要的时间的金属块分别是哪种？（加热 时用同样的酒精灯，时用同样的酒精灯，c铜 铜 c铁铁 c铝铝） ） 铝吸热最多铝吸热最多 放铝块的水煮沸用时最长放铝块的水煮沸用时最长 定义定义 单位质量的某种物质温度升高单位质量的某种物质温度升高( (降低降低)1)1时吸收时吸收( (放出放出) )的的 热量热量 符号符号 c 单位单位 焦焦/(/(千克千克 )；J/(kg)J/(kg) 意义意义 表示物体吸热或放热的本领的物理量表示物体吸热或放热的本领的物理量 c水 水= 4.2 = 4.210103 3J/(kg
30、)J/(kg)表示：表示：1kg1kg的水温度升高的水温度升高( (降低降低)1)1 时吸收时吸收( (放出放出) )的热量为的热量为4.24.210103 3J J 【说明】【说明】(1)(1)比热容是物比热容是物 质的一种特性，大小与质的一种特性，大小与 物体的种类、状态有关，物体的种类、状态有关， 与质量、体积、温度、与质量、体积、温度、 密度、吸热放热、形状密度、吸热放热、形状 等无关等无关 (2)(2)水的比热容很大，水的比热容很大， 常调节气温、取暖、作常调节气温、取暖、作 冷却剂、散热冷却剂、散热 【易错点】【易错点】某物质的比某物质的比 热容大，则吸热容大，则吸( (放放) )
31、热的热的 能力的就强，在相同条能力的就强，在相同条 件下，它的温度变化就件下，它的温度变化就 小小 比热容比热容 改 变 物 体 内 能 的 方 式 改 变 物 体 内 能 的 方 式 热传递热传递 做功做功 ( (内能的内能的 转移转移) ) ( (能量的能量的 转化转化) ) 对物体做功对物体做功 内能增大内能增大 物体对外做功物体对外做功内能减小内能减小 知识回顾知识回顾 演示实验演示实验 能量转化：能量转化：燃料燃烧时燃料燃烧时化化 学能学能转化为转化为内能内能，传给，传给水水和和水水 蒸气蒸气；水蒸气把塞子冲出去，；水蒸气把塞子冲出去， 内能内能转化为塞子的转化为塞子的动能动能。 软
32、木塞冲出软木塞冲出; ;管口有“白气”产生。管口有“白气”产生。 水蒸气对木塞做功水蒸气对木塞做功, ,内能减少内能减少, ,它它 的温度下降的温度下降, ,水蒸气液化成小水珠。水蒸气液化成小水珠。 现象：现象： 说明：说明： 蒸汽机蒸汽机 有一个锅炉室有一个锅炉室, ,把水加热把水加热, ,当水受热气当水受热气 化后变成水蒸汽化后变成水蒸汽, ,同时体积膨胀同时体积膨胀, ,靠巨大的靠巨大的 气压来推动活塞运动气压来推动活塞运动, ,产生机械能。产生机械能。 向瓦特致敬！向瓦特致敬！ 世界上第一台蒸汽机是由古世界上第一台蒸汽机是由古 希腊数学家希罗于希腊数学家希罗于 1 1 世纪发明世纪发明
33、 的汽转球，但它只不过是一个玩的汽转球，但它只不过是一个玩 具而已。具而已。 瓦特在前人的启迪下，对蒸瓦特在前人的启迪下，对蒸 汽机作出一系列重大改进，在工汽机作出一系列重大改进，在工 业上得到广泛应用。他开辟了人业上得到广泛应用。他开辟了人 类利用能源新时代，标志着工业类利用能源新时代，标志着工业 革命的开始。革命的开始。 其实，瓦特观察水壶中的水其实，瓦特观察水壶中的水 烧开，推动壶盖，从而发明了蒸烧开，推动壶盖，从而发明了蒸 汽机，是一个善意的杜撰。汽机，是一个善意的杜撰。 蒸汽机的遗憾蒸汽机的遗憾体积太庞大体积太庞大 用什么来代替用什么来代替 高温高压的水蒸气高温高压的水蒸气 呢？那样
34、，锅炉就呢？那样，锅炉就 可以不要啦！可以不要啦！ 想一想想一想 1.1.热机的概念：利用热机的概念：利用内能做功转化为机械能内能做功转化为机械能 的机械。的机械。 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内 燃机、汽轮机、喷气发动机等。燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机车蒸汽机车 蒸汽机车蒸汽机车 喷气发动机喷气发动机 火箭发动机火箭发动机 2.2.热机的种类热机的种类 内燃机内燃机 燃料直接在燃料直接在 发动机内燃烧发动机内燃烧 产生动力的热产生动力的热 机。机。 汽轮机汽轮机 将蒸汽将蒸汽 的热能转换的热能转换 为机械能的为机械能的 叶轮式旋转叶轮
35、式旋转 原动机原动机 喷气发动机喷气发动机 是一种通过加速是一种通过加速 和排出的高速流体做和排出的高速流体做 功的热机或电机，使功的热机或电机，使 燃料燃烧时产生的气燃料燃烧时产生的气 体高速喷射而产生动体高速喷射而产生动 力。力。 大部分喷气发动大部分喷气发动 机都是依靠牛顿第三机都是依靠牛顿第三 定律工作的内燃机。定律工作的内燃机。 利用内利用内 能来做能来做 功功 蒸汽机蒸汽机 形形色色形形色色 的热机的热机 内燃机：内燃机： 燃料直接在汽缸内燃烧产燃料直接在汽缸内燃烧产 生动力的热机。生动力的热机。 常见的内燃机：常见的内燃机： 汽油机汽油机 柴油机柴油机 (1)(1)汽油汽油 机机
36、 (2)(2)柴油机柴油机 火花塞火花塞 汽缸汽缸 进气门进气门 活塞活塞 连杆连杆 排气门排气门 曲轴曲轴 汽油机的工作过程汽油机的工作过程 1.构造 2工作过程工作过程 冲程：汽油机工作时，冲程：汽油机工作时， 活塞在汽缸里做往复活塞在汽缸里做往复 运动，活塞从汽缸的运动，活塞从汽缸的 一端运动到另一端的一端运动到另一端的 过程叫做一个冲程。过程叫做一个冲程。 多数汽油机是由吸气、多数汽油机是由吸气、 压缩、做功、排气四压缩、做功、排气四 个冲程的不断循环来个冲程的不断循环来 保证连续工作的。保证连续工作的。 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
37、，汽 油和空气组成的燃料 混合物从进气门吸入 汽缸。 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。 机械能转化 为内能 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。 内能转化为 机械能 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。 内燃机的内燃机的 启动启动 内燃机不能自行启动。开内燃机不能自行启动。开 始运转时，要靠外力使飞轮始运转时，要靠外力使飞轮 和曲轴转动起来，由曲轴通和曲轴转动起来，由曲轴通 过
38、连杆带动活塞运动，以后过连杆带动活塞运动，以后 内燃机才能自己工作。内燃机才能自己工作。 柴 油 机 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程 结构结构 工作过程工作过程 柴油机和汽油机的区别柴油机和汽油机的区别: : 区别区别 汽油机汽油机 柴油机柴油机 结构结构 工作过工作过 程程 吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 体积体积 , ,压压 强强 , , 温度温度 体积体积 , ,压压 强强 , , 温度温度 点火方式点火方式 优缺点优缺点 火花塞火花塞 喷油嘴喷油嘴 汽油和空气的混合物汽油和空气的混合物 只吸入空
39、气只吸入空气 变小变小 变大变大 升高升高 更小更小 更大更大 更高更高 火花塞点火火花塞点火( (点燃式点燃式) ) 压缩空气达到雾状柴油压缩空气达到雾状柴油 着火点着火点, ,不需点燃不需点燃( (压燃式压燃式) ) 轻便、效率低等轻便、效率低等 笨重、效率高等笨重、效率高等 长征1号是一种三级火箭，全长29.45米，最大 直径2.25米，起飞重量81.6吨，起飞推力112 吨，能把300千克重的卫星送入400多千米高的 近地轨道。第一枚长征1号火箭发射东方红1号 卫星成功，奠定了长征系列火箭发展的基础。 神舟”五号 发射时间：2003年10月15日9时整 。 发射火箭： 新型长征二号F捆
40、绑式火箭 飞行员：杨利伟 飞船进入轨道所需飞行时间： 9分10秒，船箭分离，“神舟”五号载人飞船准确进入预定轨道。 内燃机内燃机 汽油机和汽油机和 柴油机柴油机 飞向太空飞向太空 讨论交流：讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏热机工作时，能不能将燃料所蕴藏 的化学能全部用来对外做有用功呢？的化学能全部用来对外做有用功呢？ 由于机械传动由于机械传动 等，克服摩擦等，克服摩擦 所消耗的能量所消耗的能量 废气排出带走的能废气排出带走的能 量量 热机热机 中燃中燃 料释料释 放能放能 量的量的 主要主要 走向走向 示意示意 图图 燃气内能 有 用 机 械 能 热机效率：热机效率：用来做用来做有用功
41、有用功的那部分能的那部分能 量与量与燃料完全燃烧燃料完全燃烧释放的热量之比释放的热量之比 称为热机效率，即称为热机效率，即： 放 有 Q W 热机在工作过程中造成能量损失的因素有哪些？ 提高热机效率的方法有哪些？ 燃料很难全部燃烧； 排出的废气带走能量； 热机部件要散热； 克服运转机件之间的摩擦消耗能量。 尽量让燃料充分燃烧； 设法利用废气的能量； 减少能量损失； 保证良好的润滑。 （1）热机的效率是热机性能的重要指标。）热机的效率是热机性能的重要指标。 提高热机效率，节约能源，减少污染提高热机效率，节约能源，减少污染 （2）提高效率的途径）提高效率的途径 a.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；
42、提高燃料利用率，使燃料充分燃烧； b.改进热机，减少各种能量损失；改进热机，减少各种能量损失； c.利用废气的能量利用废气的能量; d.注意保养，保证良好的润滑，减少因克服注意保养，保证良好的润滑，减少因克服 摩擦阻力而额外消耗的能量。摩擦阻力而额外消耗的能量。 污染 大气污染 热污染 噪声污染： 热岛效应 温室效应 热机及以热机为动 力的机器产生的噪声 热机带来了人类的发展，同时也引发了许多环境问题热机带来了人类的发展，同时也引发了许多环境问题 请同学们看课本P31“地球就在我们手中”，从中可 以认识到热机不仅给人类发展做出了极大贡献，同时 也带来了不容忽视的环境污染，作为青少年你应该如 何
43、做？ 青少年应提高自身的环保意识，在头脑中牢牢青少年应提高自身的环保意识，在头脑中牢牢 树立保护环境的观念；增强法制观念，严格依树立保护环境的观念；增强法制观念，严格依 法律己，决不做污染环境的事；积极同破坏环法律己，决不做污染环境的事；积极同破坏环 境的行为作斗争，发现有人污染、破坏环境要境的行为作斗争，发现有人污染、破坏环境要 及时向有关部门举报；从身边的小事做起，积及时向有关部门举报；从身边的小事做起，积 极参加义务植树，爱护花草树木等；向周围的极参加义务植树，爱护花草树木等；向周围的 群众宣传环境保护的重要性等。群众宣传环境保护的重要性等。 1.下列说法中不正确的是（ ） A.热机的效
44、率一定小于1 B.燃料燃烧时放热越多，热值越大 C.火箭用液氢做燃料，是因为氢气热值大 D.以上说法都正确 2.在内燃机的工作过程中，做功过程实现_能转化为 _能。 3.热机是把_能转化为_能的机器。一个工作循环 包括_、_、_和_冲程，其中对外做 功_次。 4.以下提高热机效率的方法中，错误的是（ ） A.尽量减小热机功率 B.尽量使燃料充分燃烧 C.保证转动部分良好的润滑 D.尽量减少各种热散失 B 内 机械 内 机械 吸气 压缩 做功 排气 一 A 5、下列热机中热机效率从高到低的是（ ） A、蒸汽机、汽油机、柴油机； B、蒸汽机、柴油机、汽油机； C、柴油机、汽油机、蒸汽机； D、汽油机、柴油机、蒸汽机。 6、如图为内燃机的能流图，则内燃机的效率可表示为（ ） A、E1/E； B、E2/E； C、E3/E； D、E4/E。 E1 E2 E3 E4 E C D 热机热机 效率效率 改变世界改变世界 的热机的热机 地球就在地球就在 我们手中我们手中 1.1.电现象电现象 做一做做一做 静电现象静电现象 电荷 物体有了物体有了吸引轻小物体吸引轻小物体的性质，就的性质，就 说明物体带了电，或者说带了电荷。说明物体带了电，或者说带了电荷。 用摩擦的方法使物体带电叫做用摩擦的方法使物体带电叫做 摩擦起电 摩擦起
