14.1热机（课件）-【高效课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步精品备课一体化资源（人教版）

第1节热机 第十四章 内能 适用人教版（2012） 学 习 目 标 1.通过实验,知道利用内能可以做功,初步了解热机的工作原理。 3.了解柴油机与汽油机的工作过程的异同。 2.了解四冲程汽油机的基本结构、工作过程及能量转化。 导入新课 18 世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢？ 热机 实验现象： 如图14.1-1，在试管内装些水，用橡胶塞塞管口，将水加热一段时间，观察现象。 讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。 橡胶塞被冲出来，试管口出现白雾。 现象分析: 实验结论: 热机 酒精燃烧,将化学能转化为水和水蒸气的内能,水蒸气膨胀对橡胶塞做功,橡胶塞被冲出;水蒸气的内能减少,温度降低,水蒸气液化成小水滴,因而在试管口出现“白雾”。 利用内能可以做功。 内能有两个方面的应用： ①利用内能加热物体（内能的转移） ②利用内能来做功（内能与其他形式的能的转化） 例题1 1.改变内能有不同的方式，如图所示，是通过______方式把试管里的水进行加热。水沸腾后，水蒸气推动活塞迅速冲出管口，水蒸气的内能 ______（选填“增大”或“减小”），在活塞被推出的过程中，是______能转化为___ ___能。试管口出现了白雾，这是______（填物态变化名称）现象。 液化 热传递 减小 内 机械/动能 例题1 解析： [1]如图，酒精灯对水加热，水的内能增加，这是通过热传递的方式改变水的内能。 [2][3][4]当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，。 [5]试管内气体对活塞做功时，内能减小，温度降低，水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 人们发现内能可以做功，并制造了各种利用 .的机械—— （heat engine）。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。 热机 热机 内能做功 内能转化为机械能 热机工作时的能量转化 燃烧的化学能 内能 机械能 燃烧 做功 热机 热机的种类 蒸汽机 汽轮机 喷气发动机等 内燃机 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机 汽油机 柴油机 内燃机是现代社会中最常见的一种热机。汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械就是内燃机。图14.1-2 是一种内燃机的剖面图。 用汽油做燃料 用柴油做燃料 热机 例题2 2.热机是各种将燃气或蒸汽的______能转化为______能的发动机，汽油机和柴油机统称为______。 内燃机 内 机械 解析： [1][2]各种将燃气或蒸汽的内能转化为机械能的发动机被称为热机。 [3]汽油机和柴油机都是燃料在汽缸内燃烧，统称为内燃机。 汽油机 1.结构：图14.1-3 是四冲程汽油机的剖面图。 上部有 和 ，顶部有 ，下部有 ，活塞用 跟 相连。 进气门 排气门 火花塞 活塞 汽缸 连杆 曲轴 和连杆一起将往复运动转化为旋转运动 传递动力 点火装置，产生火花，使燃料燃烧 燃料燃烧的地方 2.工作原理： 汽油机 汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内 。活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个 。多数汽油机是由 、 、 、 四个冲程的不断 来保证连续工作的。 3.工作过程： 往复运动 冲程 吸气 压缩 做功 排气 循环 图14.1-4 是四冲程汽油机的工作示意图。 冲程名称： 吸气 压缩 图示： 进气门开闭情况： 排气门开闭情况： 活塞运动的方向： 冲程的作用： 能量转化: 汽油机 打开 关闭 向下 汽油和空气的混合物进入汽缸 无 关闭 打开 向上 燃料混合物被压缩 机械能转化为内能 冲程名称： 做功 排气 图示： 进气门开闭情况： 排气门开闭情况： 活塞运动的方向： 冲程的作用： 能量转化： 汽油机 关闭 关闭 向下 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 内能转化为机械能 关闭 打开 向上 把废气排出汽缸 无 做功冲程使汽车获得动力 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧（点燃式），产生高温高压气体。 汽油机 汽油机 判断冲程的方法 两个气门都关闭 两个气门一开一闭 活塞运动使缸内体积减小 活塞运动使缸内体积增大 活塞运动使外界气体进入气缸 活塞运动使气缸内的气体排出 做功冲程 压缩冲程 吸气冲程 排气冲程 一个工作循