第十四章 第1节 热机-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（人教版)

４１　 第十四章　内能的利用 第１节　热机 知识点一　热机 １．实验探究:利用内能可以做功 ! D O@@ 过程:用酒精灯给试管里的水加热. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 现象:水被加热到一定程度后,软木 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 塞飞出,管口有“白气”产生. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 结论:酒精燃烧,化学能转化为水和 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 水蒸气的内能,水蒸气对软木塞做 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 功,又将内能转化为机械能. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ２．热机 (１)热机:利用内能做功的机械. (２)种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等. (３)工作原理:燃料的化学能 燃烧 →内能 做功 →机械能. (４)最常见的热机———内燃机. ①概念:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热 机,叫作内燃机. ②分类:内燃机分为汽油机和柴油机两大类,它们分 别用汽油和柴油作为燃料. 知识点二　汽油机 １．工作原理 利用汽缸内汽油燃烧时生成的高温高压的燃气来推 动活塞做功,将内能转化为机械能. ２．构造 如图所示,汽油机的主体是一个汽缸,汽缸上部有进 气门和排气门,顶部有火花塞,活塞用连杆跟曲轴 相连. 
  
    
 
 d J% 利用内能的两个方面 　　(１)利用内能来加热; 　　(２)利用内能来做功. 　　其 中 利 用 内 能 来 加 热是内能的转移过程,利 用内 能 来 做 功 是 内 能 与 其他形式能的转化过程. 物理　九年级　上册 ４２　 J% 　　(１)在四冲程汽油机的一 个工作循环中,冲程个数是四 个,活塞往复运动两次,曲轴 转动两周,对外做功一次. 　　(２)在四个冲程中,只有 做功冲程是燃气对外做功,将 内能转化为机械能,其他三个 冲程都要消耗机械能,都是靠 飞轮的惯性来完成的,因此飞 轮的质量要足够大. *"') 　　当向热水瓶注入一定量 的热水后,立即盖上软木塞, 有时软木塞会“跳”起来,这是 由于水蒸气对软木塞做功,导 致软木塞“跳”起来.这和汽 油机的做功冲程类似,均是内 能转化为机械能. @ 一门打开,上排下吸; 两门关闭,上压下做. 注意:“上”“下”是指活塞 向上运动或向下运动. *"') 　　现代汽车多数采用四缸 或六缸等多缸发动机,每个汽 缸都进行这种四冲程循环. 汽车的动力系统 　　 ３．工作过程 (１)冲程:活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程. (２)四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成, 分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程. 汽油机通过四个冲程的不断循环来保证连续工作. (３)工作过程 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 气门 进 气 门 打 开,排 气 门 关闭 进 气 门、排 气门均关闭 进 气 门、排 气门均关闭 进 气 门 关 闭,排 气 门 打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 作用 吸入汽油和 空 气 的 混 合物 压缩汽油和 空 气 的 混 合物 高温高压的 气体推动活 塞 向 下 运 动,带 动 曲 轴 转 动,对 外做功 把废气排出 汽缸 (４)对汽油机工作过程及能量转化的理解 第十四章　内能的利用 ４３　 解题模型———判断汽油机的工作过程 １．模型特点:(１)看 气 门:进 气 门 打 开,排 气 门 关 闭———吸气冲程;进气门关闭,排气门打开———排 气冲程;进气门和排气门均关闭———压缩冲程或做 功冲程.(２)看顶部火花塞:火花塞点火———做功 冲程;两气门关闭,火花塞未点火———压缩冲程. ２．模型应用:凡是辨析汽油机工作循环各冲程的都可 以套用本模型. 知识点三　柴油机 １．工作原理 利用汽缸内柴油燃烧时所产生的高温高压燃气来推 动活塞做功,将内能转化为机械能. ２．构造 ３．工作过程———和汽油机的大致相同 *"') 　　大型矿用卡车载重多达 几百吨,使用的是高性能柴油 发动机驱动. @ 辨析汽油柴油机, 关键先看汽缸顶. 汽油机上火花塞, 柴油机是喷油嘴. 压末点火汽油机, 柴油压末喷油雾. 低效轻小汽油机, 用于飞机小农机. 高效笨重柴油机, 轮船火车拖拉机. 　　汽油机汽缸顶部有一个 火花塞,柴油机汽缸顶部有一 个喷油嘴. 物理　九年级　上册 ４４　 'F 对四冲程柴油机的 工作过程的理解 　　四冲程柴油机的一个工 作循环也是由吸气、