(教参)第14章 第1节 热机-【提分教练】2022-2023学年九年级物理全一册同步(人教版)

内能的利用 第1节　热机 素养目标 1. 知道什么是热机，知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。(物理观念) 2. 通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。(物理思维) 3. 学生通过了解内燃机在生产和生活中的应用，提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。(科学态度与责任) 一、热机 1. 人们发现 内能 可以做功，并制造了各种利用 内能 做功的机械——热机。 2. 热机的种类很多，例如 蒸汽机 、 内燃机 、汽轮机、喷气发动机等。 3. 内燃机的定义：燃料直接在发动机 汽缸 内燃烧产生动力的热机。 4. 内燃机的分类：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。 二、汽油机 5. 汽油机的结构：如图所示，(1)汽缸，(2) 火花塞 ，(3)进气门，(4) 排气门 ，(5) 活塞 ，(6)曲轴，(7)连杆。 6. 冲程：活塞从汽缸的 一端 运动到 另一端 的过程叫做一个冲程。 7. 工作过程：多数汽油机是由 吸气 、压缩、 做功 和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 三、柴油机 8. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图。 (1)这种内燃机是 柴油 机。 (2)它表示的是 压缩 冲程。 (3)在这个冲程中 机械 能转化为 内 能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转 半 转。 (5)仔细观察其铭牌，可见“1 800 r/min”字样，则它正常工作时，1 s对外做功 15 次。 【判一判】 1. 柴油机在做功冲程过程中，汽缸里燃气的压强减小，温度降低，内能减小。 (　√　) 2. 汽油机、柴油机都采用点燃式点火。 (　×　) 【填一填】 3. 在汽油机的一个工作循环中，包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中内能转化为机械能的是 做功 冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的 惯性 来完成的。 4. 流星在下落过程中与地球大气层发生剧烈摩擦后，其表面温度可达8 000 ℃以上。这个过程中流星的内能增加是通过 做功 (选填“做功”或“热传递”)实现的，这一过程中的能量转化与汽油机的 压缩 冲程的能量转化相同。 　　汽油机 如图所示为汽油机的工作过程图。 甲　吸气冲程　　乙　压缩冲程 丙　做功冲程　丁　排气冲程 吸气冲程：汽缸中活塞由哪端向哪端运动？吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？燃气的主要成分是什么？ 答案：活塞由汽缸顶端向汽缸下端运动；进气门打开，排气门关闭，汽缸内体积增大，压强减小，大气压将燃气压入汽缸；燃气的主要成分是空气和汽油的混合物。 活塞压缩燃料混合物，是通过什么方式改变了燃气的内能？燃气的内能怎样变化？ 答案：通过做功的方式改变燃气的内能；燃气的温度升高，内能增大。 汽油机在工作过程中哪个冲程涉及能量转化？能量是怎样转化的？ 答案：有能量转化的有两个冲程，压缩冲程和做功冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。 如图所示是四冲程汽油机工作的一个冲程，该冲程是(　B　) A. 吸气冲程　　　 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 判断热机冲程的方法 (1)看气门开闭。(2)看活塞的运动方向。(3)看火花塞是否点火。 1. 在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的(　C　) A. 吸气冲程　　　　　 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 解析：当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。 2. 关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是(　C　) A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低 C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能 解析：汽油机的吸气冲程中，吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，A错误；压缩冲程中，缸内温度升高，B错误；做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，C正确；排气冲程中，将废气排出汽缸，没有能量转化，只有能量转移，D错误。 　　柴油机 如图所示是柴油机的结构图，柴油机与汽油机在结构上有哪些相同点和不同点？ 答案：相同点：都有进气门、排气门、汽缸、活塞、连杆和曲轴；不同点：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴。 柴油机与汽油机都有四个冲程，在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油与空气的混合气体，柴油机吸气冲程吸入的是什么？柴油是在什么时候注入汽缸的？ 答案：在吸气冲程中柴油机吸入的是空气；在压缩冲程结束时，柴油通过喷油嘴被喷入汽缸。 汽油机是通过火花塞打火点燃燃气，柴油机没有