内容正文:
第一节
热 机
第十四章 内能的利用
汽车是如何获得机械能的?
观察与思考
学习目标
了解汽油机的构造和工作过程。
02
知道热机的概念;初步了解热机的工作原理。
01
03
了解柴油机的构造和工作过程。
一、热机
1.热机实验
在试管内装些水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间,观察现象。
请分析在此过程中不同形式的能量之间转化的情况。
酒精燃烧产生化学能
水和水蒸气的内能
塞子的机械能 (动能)
能量转化,展示蒸汽机的工作原理
2.热机定义:
利用内能做功的机械
3.种类:
一、热机
内能转化为机械能的机械
汽油机
柴油机
蒸汽机车
喷气发动机
火箭发动机
火电站的汽轮机
热机的发明和使用,对人类社会的发展起到了重要作用。
练习
1.人们制造了各种利用内能做功的机械统称 机,其中最早出现的是 。
热
蒸汽机
2.歼-20战斗机,是我国自主研发的隐形战斗机,进入世界先进战斗机行列,它的油箱能装10吨燃油,歼-20的发动机是 (选填“电动机”或“热机”),工作时将 能转化成机械能。
热机
内
汽车发动机、轮船等都是热机
二、汽油机
汽油机工作时,
活塞在汽缸内往复运动。
1.构造
2.原理:
汽油在汽缸里燃烧,
产生燃气推动活塞做功
3.汽油机的四个冲程
活塞在汽缸内做一次单向运动,是一个冲程。
二、汽油机
汽油和空气混合物
内能增大,机械能转化为内能
电火花
对外做功
内能减少,内能转化为机械能
活塞在汽缸内做一次单向运动,是一个冲程。
1个工作循环,2转,4个冲程
二、汽油机
做功冲程除外,其他冲程靠飞轮惯性完成
1.如图所示是四冲程汽油机工作时四个冲程的示意图,属于压缩冲程的是( )
D
A
D
B
C
例题
活塞往复运动 次,对外做功 次。
3.若单缸四冲程汽油机飞轮转速为
1200r/min,则1s内完成 个冲程。
2.四冲程内燃机一个工作循环:
2
1
40
1200转每分钟
20转每秒
1个工作循环,2转,4个冲程
4.课本21页 动手动脑学物理 第2题 完成四个冲程画图
种类 汽油机 柴油机
相同点
不
同
点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
都是内燃机,排气冲程相同
1个工作循环,4个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气
空气
点燃式
压燃式
三、柴油机
柴油机和汽油机完全相同吗?阅读柴油机的内容,完成下表
1.如图所示是 (选填“汽油”
或“柴油”)机,这是 冲程。
例题
汽油
压缩
2.关于汽油机和柴油机的区别,下列说法
正确的是( )
A.汽油机有喷油嘴,柴油机有火花塞
B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C.吸气冲程中,汽油机只吸入空气,柴油机吸入柴油和空气混合物
D.小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机;卡车、挖掘机用柴油机做发动机
D
1.汽油机的应用
2.柴油机的应用
柴油比较便宜,但柴油机比较笨重,主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
四、内燃机的应用
课堂小结
热机
内能转化为机械能
热机工作原理
内燃机
汽油机
柴油机
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1个工作循环,2转,4个冲程
1.如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,根据图中提供的信息回答下列问题。
(1)塞子冲出试管后,因为 继续向前运动;
(2)塞子被推出的过程中, 能转化成 能,这个过程中能量转化与热机中的 冲程相同。
随堂训练
惯性
内
机械
做功
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲
C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁
2.如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为( )
C
甲
丁
乙
丙
3.如图所示,在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧。在迅速下压活塞过程中,主要是 能转化
成 能,这是通过 的方式使筒内气体内能 (选填“增大”或“减少”),能量转化与下列汽油机四冲程中的 冲程相同,使汽车获得动力的是 冲程。(后两空均填字母)
机械/动
内
做功
增大
C
B
4.如图所示是某单缸四冲程汽油机工作循环的 冲程,飞轮转速为3000r/min,则1s内该汽油机对外做功 次。
压缩
50转每秒
25个工作循环
25
Lavf58.45.100
$$