14.1 热机 导学案 -2023-2024学年人教版物理九年级全册

第十四章　内能的利用 第 1节　热机 课程标准 课程标准(2022年版) 本节要点 了解热机的工作原理．知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义. 1.知道什么是热机，热机的工作原理． 2．了解四冲程内燃机的工作过程和能量转化．(重点) 3．了解汽油机和柴油机在构造和工作过程中的异同. 热机的工作原理 1．演示实验：内能的转化 过程：用酒精灯加热至水沸腾(如图所示)． 现象：水沸腾后，木塞被冲出去，试管口有白雾产生． 结论：(1)酒精燃烧，酒精的化学能转化为水和水蒸气的内能． (2)水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能，从而使水蒸气的内能减少，温度降低．试管口的水蒸气遇冷液化成白雾． 2．热机 像上述那样，利用内能做功的机械叫做热机(把内能转化为机械能)． 实例：热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等． 小结 　热机是利用内能做功把内能转化为机械能的机械． 内燃机 1．汽油机的结构：如图所示 2．汽油机的工作过程 通过视频观看内燃机(四冲程汽油机)的工作过程，阅读教材P18～19的内容，完成下表： 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 工作特点 进气门打开、排气门关闭、活塞向下运动． 进气门关闭、排气门关闭、活塞向上运动． 进气门关闭、排气门关闭、活塞向下运动． 进气门关闭、排气门打开、活塞向上运动. 冲程作用 将汽油和空气的混合物吸入汽缸． 压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大，温度升高． 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞对外做功． 把废气排出汽缸. 能量转化 — 机械能转化为内能． ①燃料燃烧，将化学能转化为内能． ②高温高压气体对外做功，将内能转化为机械能． — 3.如图所示是四冲程汽油机的示意图，其中甲图是做功冲程，其能量转化是将内能转化为机械能；乙图是吸气冲程；丙图是排气冲程；丁图是压缩冲程，其能量转化是将机械能转化为内能．它们工作的先后顺序是乙、丁、甲、丙． 4.某汽车的动力来自单缸四冲程汽油机．如图所示，要完成汽油机的一个工作循环，正确的顺序是DACB(用字母表示)，其中将内能转化为机械能的冲程是图中的C(选填“A”“B”“C”或“D”)，当它正常工作时转速为1 800 r/min，则每秒钟对外做功15次． 5.汽油机和柴油机的异同 “柴油机”的内容，并比较汽油机和柴油机的异同，完成下表． 汽油机 柴油机 示意图 不同点 构造 顶部有一个火花塞． 顶部有一个喷油嘴. 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物． 吸入空气. 点燃方式 火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式． 缸内空气压缩比更大，空气温度升得更高，喷油嘴喷出的柴油遇到热空气(温度超过柴油燃点)立刻燃烧，称为压燃式. 特点 轻巧，效率低． 笨重，效率高. 应用 小型汽车、摩托车． 载重汽车、大型拖拉机. 相同点 一个工作循环，经历4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，做功1次．吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的. 6.下面关于汽油机和柴油机的说法中，不正确的是(　D　) A．汽油机与柴油机使用的燃料不同 B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火 C．柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞 D．柴油机在吸气冲程中吸入的是空气和柴油的混合物 7.关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法错误的是(　B　) A．都是内燃机 B．在吸气冲程吸入汽缸的都是空气 C．柴油机的汽缸顶部是喷油嘴 D．汽油机在压缩冲程末是火花塞点火 学科网（北京）股份有限公司 $