第一篇:热机的发展历史
热机的发展历史
所谓热机,就是一种将热能转换为机械能的机械。在最近400年的人类飞速发展中,热机扮演了非常重要的角色——被称为第一次工业革命的动力源的蒸汽机就属于热机中的外燃机,而在汽车上广泛使用的汽油发动机、柴油发动机则属于热机中的内燃机。
你一定听过“瓦特和水壶”的故事:瓦特小的时候,看见炉子上壶里的水沸腾了。蒸汽把壶盖顶了起来,瓦特从中受到启发,长大后发明了蒸汽机,成为著名的发明家。其实,那只不过是传说而已,瓦特发明蒸汽机并不是他幼时的灵感,而是吸收前人的成果和他个人艰苦努力的结果。为了纪念这位大发明家,国际单位制中的功率单位“瓦特”(Watt)就是以瓦特的姓氏命名的。
在古代,我国南宋初出现的走马灯是世界上较早的热机(涡轮机)的雏形。只不过是作玩具使用的。
17世纪,由于采矿工业的发展,英国人萨佛里于1698年制成用于矿井抽水的蒸汽水泵,被称为“矿工之友”。18世纪中叶,瓦特在布莱克关于潜热与比热理论的启发下,于1765 年在纽可门蒸汽机中加了一个与汽缸分离的冷凝器,从而避免了汽缸冷却时消耗许多蒸汽的热,大大提高了机器效率,节省了燃料与时间,1776 年瓦特又制成两台蒸汽机开始运行,热机效率2~4%,经过瓦特改进后的蒸汽机被广泛应用,到19世纪初,蒸汽机已普遍在矿山和纺织工业中采用。1862年,法国工程师德罗夏在本国科学家卡诺研究热力学的基础上,提出了四冲程内燃机工作原理:活塞下移、进燃料;活塞上移,压缩气体;点火,气体迅速燃烧膨胀,活塞下移做功;活塞上移,排出废气。四个冲程周而复始,推动机器不停地运转。德罗夏只是天才地提出了四冲程的内燃机理论,而将这一理论变为现实的是德国发明家奥托。1876年,他设计制成了第一台四冲程内燃机(以煤气为燃料)。它具有体积小、转速快等优点。后来这种机械常常用汽油作燃料,所以又叫汽油机。它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。随后德国人狄塞尔提出压燃式内燃机原理,1897年制造成功以柴油为燃料的柴油机。
19世纪末,随着电力工业的发展,中心发电站迅速兴起。汽轮机因之产生和发展。20世纪初,美国人柯蒂斯制成多个速度级的汽轮机,改进了性能,并一直使用到现在。燃气轮机是发展较晚的热机。1920年德国人霍尔茨瓦兹制成第一台能实用的燃气轮机。热效率为13%。但因仍存在许多缺点而被放弃。1939 年瑞士制成4 兆瓦的燃气轮机发电机组,效率达18%。同年,在德国制造的喷气式飞机试飞成功,使用He-S3B涡轮喷气发动机。从此燃气轮机步入实用阶段,并开始迅速发展。目前,在航空上普遍应用燃气轮机,有涡轮喷气发动机、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。
第二篇:热机教案
10.4 热机 教学目标
一、知识与技能
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。2.从能量转化的角度认识燃料的价值。3.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。4.通过能量的转化和转移,认识效率。
二、过程与方法
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
2.利用挂图或者模型讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理。3.通过阅读了解汽车的一些常识。
三、情感、态度与价值观
1.通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力。2.通过阅读扩展学生的知识面。
教学重点:四冲程汽油机的基本工作原理。教学难点:四冲程汽油机的基本结构和工作原理。教学过程
一、引入新课
演示实验引入:加热到水沸腾的过程中,你看到了什么现象?说一说这个过程中能量是怎样转化的。酒精燃烧放出热量,通过热传递将一部分内能转移给水,水的内能增加使其温度升高至沸腾,产生大量水蒸气,水蒸气越来越多,对木塞的压力增大,最后将软木塞推出试管口,这就是水蒸气的膨胀对木塞做功,看来内能是可以做功的。热机就是把内能转化为机械能的装置,我们这节课就来认识热机。
二、新课学习1.内燃机
汽车在我们的日常生活中的作用越来越大作用,而汽车的动力机械就是内燃机,内燃机就是最常见的热机。方法1.教师简介汽油机,指出汽油在汽油机汽缸中燃烧,高温高压的燃气推动活塞做功,能量转化是内能转化为机械能.运用挂图表现汽油机的四个冲程,分析每个过程和四
个冲程之间的逻辑联系,学生在观察和分析的过程中可以思考下面的问题: a.汽油机的结构主要有哪些;每部分的用途是什么。b.运动四个冲程,说明汽油机的曲轴能带动活塞连续转动。c.四个冲程的特点是什么。
学生理解了四个冲程后,教师可以讲解汽油机的应用,可以提供关于汽油机的资料,学生阅读,提高利用信息学习的能力.
方法2.对于基础和设备条件较好的班级,教师可以利用多媒体资料辅助学习,例如可以用电话展示,学生利用课件的交互功能,自主的学习汽油机的结构、作用、各个冲程的工作情况等.对于汽油机的应用,仍可以向学生提供资料,学生利用信息学习,提高采集信息和处理信息的能力。
三、小结
这节课我们知道了汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。
四、板书设计
五、作业布置:
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。
(2)回答下列问题: ①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么? ②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?
六、课后反思:
说一说热机的发明为人来社会带来了什么变化,这些变化是好还是坏?
四、热机 学习目标:
1、知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理。
2、了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用。
3、提高学习兴趣,养成乐于讨论、乐于交流的习惯。重难点:汽油机,柴油机的工作原理及过程。热机学案:
一、汽油机:
1。进气门,排气门,活塞由汽缸最 向 运动,和 的混合物从 被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端,关闭,曲轴转动 圈。.进气门和排气门,活塞由汽缸最 向 运动,燃料的混合物被,汽缸内温度,气压。曲轴转动 圈。在此过程中,转化。
3。在压缩冲程末,火花塞产生电火花(点燃式),燃料混合物剧烈燃烧,产生 的燃气,推动活塞由汽缸向 运动,并通过连杆驱使曲轴转动,曲轴转动 圈。在此冲程中,转化。进气门,排气门,活塞由汽缸最 向 运动,把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上 端,关闭,曲轴转动 圈。
5、汽油机一个工作循环包括冲程,活塞往复 次,曲轴转动 圈,做功次。有次能量转化。
二、柴油机:
1、柴油机工作的四个冲程中,冲程是燃气对活塞做功,此过程是将 能转化为能。
2、如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:
第三篇:《热机》教学设计
第四节
热机
设计教师:袁升平
【教学目标】 知识与技能:
1、了解四冲程汽油机的工作原理;
2、从能量转化的角度认识燃料的热值;
3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义;
3、通过能量的转化和转移,认识效率。过程与方法:
1、通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功;
2、利用模型和课件动画演示并讲解四冲程汽油机的基本结构和工作原理;
3、通过学生讨论和教师讲解了解燃料的热值和热机的效率。情感态度与价值观:
1、通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力;
2、通过阅读“科学世界
现代汽车”扩展学生的知识面。
【教学重点】了解四冲程汽油机的基本工作原理。【教学难点】热值、热机的效率
【教学准备】酒精灯、铁架台、试管、塞子、水 【教学程序】
一、复习内能:
1、改变内能的方法有哪些?
2、发生热传递的条件是什么?物体发生热传递后,能量有什么变化?
3、做功改变内能实质是什么能量发生转化?
二、实验引入:
演示课本P135 图16.4-1的实验,引导学生观察现象,分析原因:酒精燃烧的化学能→水蒸气的内能→塞子运动的机械能
说明:这个实验,展示了人类利用内能的过程。热机就是应用之一。热机——把内能转化为机械能的机器。
三、热机和种类及原理:
1、热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽车发动机)、汽轮机、喷气发动机等。
2、提出问题:为什么热机可以提供动力?(燃烧燃料获得内能,利用内能做功)
热机的原理:把内能转化为机械能。
四、内燃机:
汽车是我们生活中不可缺少的交通工具,用在汽车上的动力机械,就是内燃机。内燃分有汽油机和柴油机。
教师展示汽油机和柴油机的活动模型,引导学生了解它们的结构及各部件的配合。
教师利用课件演示四冲程汽油机工作过程,并分步讲解:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
提出问题让学生思考:①吸气冲程为什么能把混合物吸进气缸?②压缩冲程中能量是如何转化的?③做功冲程是能量是如何转化的?④排气冲程中为什么能将废气排出?
指导学生阅读“科学世界——现代汽车”
【板书设计】 第四节
热机
1、热机:把内能转化为机械能的机械
2、热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽车发动机)、汽轮机、喷气发动机
3、内燃机的四个冲程:
吸气冲程:
压缩冲程:机械能→内能 做功冲程:内能→机械能 排气冲程:
第四篇:热机教学反思
课题:热机
时间:2014年9月4号
成功之处:
1.从本课教学目标出发,开课时,设计了一个实验“用酒精灯给密闭在试管中的水加热”,问学生会看到什么现象,分析活塞飞出过程中的能量转化情况,内能转化成机械能;再问学生“水的内能从哪获得?”,酒精的燃烧将化学能转化为内能,通过热传递的方式传递给水。通过对这个实验的分析,向学生介绍了利用内能的两种方法。2.从能量的转化角度引入新的知识,热机,通过课件展示一些用热机获得动力的交通工具,汽车、飞机、轮船、坦克、摩托车„„使学生明白热机这一知识在生活中的应用,感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用,从而引起他们的求知情趣。
3.先介绍了汽油机的结构,通过flash的动态演示了汽油机的工作过程,清晰、明了。详细分析了汽油机的四个冲程,每个冲程都由学生自己找出工作特点,有利于学生进行图的识别。指出汽油机实际工作时,是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来,带动活塞运动后汽油机才自己工作。不足之处
1、没有弄清书上图中气门下方的弹簧下的的很小的一个位置是什么,回来问爱人才知道那个叫凸轮轴,其设计的目的在于保证汽缸在尽可能短的时间内完成气门的开、闭动作。感叹学生好问促进了教师的成长。
2、本节课中学生对曲轴的活动认识的不好,在最后一个班中发现用手做道具起到意想不到的效果。学生说老师再给我们说说曲轴的工作吧,把书放到学生桌上比划讲解起来,我把左手掌举起来,这是曲轴在吸气冲程的位置,活塞向下运动,连杆带动曲轴转动,到最下端时,曲轴运动到这个位置,我把右手掌举起,可以看出曲轴转了180度,既半周,这样一亮相,学生很好的认识一个工作循环,曲轴转了2周。
3、在课后一个很爱思考问题的学生问我:老师不对呀,怎么了,燃气在内部燃烧应该爆炸呀?我说事实上它没爆,而且还很好。这为什么?它的气缸耐压能力强。学生似懂非懂,后来我说我们俩回家都上网查查它的耐压能力是多大?又一次成长的机会。
教学灵感
不少学生对物理这门学科感兴趣,觉得很好玩,但要他们用所学的知识去解释日常生活中的现象,他们便会感到不知所措,这是因为理论与实践脱节的缘故。因此,教师应重视培养学生学用结合的能力,把物理学活学透。
在分析汽油机和柴油机的转速问题时,多让学生回忆自家机器的运转情况,并展开积极的讨论,了解转速和冲程的关系。教学困惑
本堂课实验不多,不能体现物理课作为一门实验性课程的课程特色。
改进措施和今后努力方向
本节的教学内容属于应用性的知识,与生产、生活有密切的关系。热机本质上是将化学能转换为内能,再由内能转化为机械能的能量转化器。就其相关知识的外延而言,热机的教学可以和人类社会生产力的发展、环境保护和人类的可持续发展等相联系,可拓展的范围相当广泛,在教学中改进的措施是:
1.多联系实际,多给学生展示热机的有关模型 2.多做实验,体验实验的魅力 3.多加练习题,巩固所学知识
努力方向:在今后的教学中,努力增加课堂容量,提高教学效果,以适应中考的需要。
第十四章第一节热机
教学反思
姓名:韩
喜
安
单位:中牟县第三初级中学 时间:2014年9月
第五篇:热机的造句
热机拼音
【注音】: re ji
热机解释
【意思】:各种变热能为机械能的机器的统称,如蒸汽机、内燃机、汽轮机等。
热机造句:
1、在一个真实的热机里,当然,你可以达到可逆极限。
2、就像预先期待的一样,效率小于一,当然如果我们建造一台热机,我们希望效率越高越好,尽可能接近一。
3、你们知道,我们可以设计一个由,很多很多个,循环步骤的热机,但是总可以把它分割成,一系列的绝热,和等温过程。
4、这是一个很典型的热机,我们来分析它是怎么工作的,然后得到效率和其它一些,有用物理量之间的关系。
5、让我们推广卡诺热机的结果。
6、一个是我们已经学过的卡诺热机,另一个是任何一个其它可逆热机。
7、再来看看,不可逆热机的效率。
8、也就是说,这个热机的效率,比卡诺热机低。
9、我们先构造一个,由两个热机组成的热机,并排排列。
10、这就是说,任何可逆热机的效率都是,负T2除以。
11、现在我想做的是,举一个例子,来具体说明热机内部的循环过程,同时我们可以利用热力学定律进行计算,看看热力学参量发生了什么变化。
12、利用右边输出的功,来驱动左边的热机反方向运行。
13、现在我们假设,这两个热机在某些方面是不同的。
14、请记住这个热机是反过来运行的,我们把热量向上传输。
15、这是另一台,利用可逆过程工作的热机。
16、这一个热机,跟我们以前见过的差不多,我们把它确定为,卡诺热机,所以我们之前得到的结果都对它适用。
17、因此,我们可以从这两个热机,得到的总功,一定是零。
18、我们要研究,熵,热机,卡洛循环等概念。
19、对热机系统、传动系统进行了优化设计,增强了整机的可靠性能。
20、这不是某一个,特定热机的结果。
21、热机是指把热能转变为机械功的一种发动机。
22、根据热力学第二定律,一个热机发电可以从这个温差。
23、所有热机都利用气体膨胀来把热能转换为机械能。
24、内燃机是一种热机,燃料在其被称为燃烧室的密封空间内燃烧。
25、该文也将是研究和开发低品位热源液相热声热机的重要参考。
26、但是,在他闲暇之余,他会在自己的工作室建造热机。
27、这关系的表式是:由此,我们便可确定在给定的输出功率,热库温度和热传导系数的情况下,热机的最高效率。
28、我们对热机的研究乃是一系列推导的一部分。