14.1 热机-【帮课堂】2023-2024学年九年级物理全一册同步学与练（人教版）

第十四章 内能的利用 第1节 热机 学习目标 1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。 2.了解汽油机的构造和工作过程。 3.了解柴油机的构造和工作过程。 02 预习导学 一、热机： 1.内能的利用方式： 热传递 和 做功 ； （1）利用内能来加热：从能的角度看，这是内能的 转移 过程； （2）利用内能来做功：从能的角度看，这是内能 转化 为机械能。 2.热机是利用内能做功的机械： 热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等； 3.内燃机分为 汽油机 和 柴油机 两大类 ； 4.汽油机： ①汽油在气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； ②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，叫做一个冲程； ③多数汽油机是由 吸气 、 压缩 、 做功 、 排气 四个冲程的不断循环来保证连续工作； 一个工作循环，曲轴和飞轮转动 2 周，活塞往复 2 次（ 4 冲程），对外做功 1 次。 二、汽油机的四个冲程： 1.吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动。（同时吸入汽油与空气） 2.压缩冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；活塞向上运动；机械能转化为 内能 。 3.做功冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；火花塞点火；汽油燃烧放热膨胀，推动活塞向下运动，对外做功；内能 转化为 机械能 。(只有做功冲程对外做功) 4.排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开；活塞向上运动；排出废气。 一个工作循环，曲轴和飞轮转动 2 周，活塞往复 2 次（ 4 冲程），对外做功 1 次。 三、柴油机、汽油机和柴油机的区别： 1.汽油机和柴油机剖面图： （1）汽油机的构造 （2）柴油机的构造 2.柴油机的工作原理： （1）柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程； （2）在吸气冲程里，吸进气缸的只有空气； （3）在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高； （4）在压缩冲程结束的时候，气缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油，遇到热空气便立刻燃烧起来； （5）柴油机工作过程中压强比较大，要求各有关零部件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重。 3.柴油机和汽油机的区别： ①汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴； ②汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程只吸入空气； ③汽油机点火方式为点燃式，柴油机点火方式压燃式； ④汽油机的效率低，柴油机效率高； ⑤汽油机机体较轻，柴油机机体较重。 机种 项目 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 点燃方式 点燃式 压燃式 工作过程 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 燃料被压缩后，缸内压强较高 空气被压缩后，缸内压强很高 做功冲程 压缩冲程末火花塞点火 压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油 效率 20%—30% 30%—45% 用途 轻巧、体积小，常用于小型汽车、飞机和小型农业器械 笨重、经济、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克 03 探究提升 知识点一：热机 【探究重点】 1、定义：把内能转化为机械能的机械叫做热机。 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。 【例题精讲】．（2023•牡丹江）以下机械属于内燃机的是（　　） A．火箭喷气发动机 B．汽油机 C．滑轮组 D．洗衣机 【巩固训练】（2022•温江区模拟）以下机械属于热机的是（　　） A．喷气发动机 B．滑轮组 C．洗衣机 D．螺旋式千斤顶 知识点二：内燃机 【探究重点】 1、内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大类。 2、内燃机工作过程 （1）冲程：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，叫做一个冲程。 （2）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。活塞往复运动2次。 （3）四冲程汽油机工作示意图 ①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。 ②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。机械能转化为内能。 ③做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。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。 ④排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 总结：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程。 【例题精讲】（2023•阜新）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，属于机械能转化为内能的是