内容正文:
热机
第1节
第十四章 内能的利用
观察与思考
汽车、火箭等交通工具是如何获得机械能的呢?
古代马车
现代汽车
壮观的火箭发射过程
新课导入
衔接:古代人们出远门一般选择马车。到了我们现代,我们出行会选择汽车,火车等等,人们的交通工具的速度越来越快,我们甚至能够奔向太空。但是我们乘坐的这些交通工具的机械能是如何获得的呢?让我们一起来学习今天的新课。
演示实验:
一、热机
观察现象,思考这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。
新课讲授
衔接:首先我们来一起看一个实验。(介绍实验)
询问学生观察到的现象。
实验现象:
讨论:这个过程中能量是如何转化和转移的?
化学能
内能
机械能
燃烧
做功
新课讲授
衔接:有谁能分析一下这个过程中的能量是如何转化和转移的?
酒精灯加热释放热量(化学能-内能),通过热传递将一部分内能转移给水(内能-内能),水内能增加,温度上升,产生越来越多的水蒸气,水蒸气的内能也越来越大,最后推动瓶塞(内能-机械能)
还记得白雾的形成是什么原因吗?水蒸气内能减小,温度降低,水蒸气液化成小水珠。
蒸汽机
内能可以做功!
新课讲授
衔接:既然水蒸气能顶飞塞子,那么我们能不能发明一种机器去做功,来帮我们干活呢?当然能了,这就是蒸汽机。
这是蒸汽机工作时的原理图。很多人认为蒸汽机是瓦特发明的,其实并不是,瓦特改良蒸汽机,使蒸汽机变得更好用了。
热机:利用内能做功的机械。
新课讲授
衔接:人们发现内能可以做功,制造处理各种利用内能做功的机器,我们把这类机器就叫做热机,蒸汽机就是热机的一种。热机的发明与广泛使用,使人们迈入了工业化社会。
第一次工业革命使人类迈入“蒸汽时代”。
它开创了以机器代替手工劳动的时代。
这不仅是一场技术变革,更是一场深刻的社会变革。
第一次工业革命
我们遭受到了侵略……
西方国家取得了科技优势,然而我国此时还处在封建时代……
先辈们浴血奋战,奋起直追,我们站起来了。但是我们依然要继续努力……
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汽油机
柴油机
汽轮机
喷气发动机
火箭发动机
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧的热机。
当今世界上有各种各样
的热机
新课讲授
衔接:当今我们有了各种各样的热机。比如说(展示图片)
其中汽油机和柴油机都称为内燃机。燃料直接在发动机气缸内燃烧的热机就叫做内燃机,汽油机用汽油作燃料,而柴油机用柴油作燃料。
二、汽油机
新课讲授
衔接:汽油机在我们生活中比较常见,汽车的发动机就是一种汽油机,打开车盖我们就能找到汽车的汽油机了。这幅图片就是一种汽油机的剖面图。这是带动汽车的轴运转的原理。(四个气缸对应图片)
它到底是怎么工作的呢?让我们接着认识一下单个气缸是如何工作的。
工作原理:汽油在气缸内燃烧时产生高温高压的气体,推动活塞做功。
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。
新课讲授
衔接:首先我们要认识一下汽油机的气缸。
吸气冲程
进气门________
排气门________
活塞向______运动
吸入_________________
压缩冲程
进气门________
排气门________
活塞向______运动
_______________被压缩
______能转化为______能
打开
关闭
下
汽油和空气混合物
关闭
关闭
上
燃料混合物
机械
内
新课讲授
衔接:常见的汽油机有四个冲程,我们又叫它四冲程汽油机,我们接下来分别学习一下每个冲程的工作方式。
做功冲程
进气门________
排气门________
活塞由____向____运动
火花塞产生__________
______能转化为______能
排气冲程
进气门________
排气门________
活塞由____向____运动
排出_______
关闭
关闭
上
电火花
机械
内
下
打开
关闭
下
废气
上
新课讲授
思考:
哪些冲程有能量的转化?
活塞往复运动几次?曲轴转动几周?
哪个冲程使汽车获得动力?那其他冲程靠什么完成?
压缩冲程:机械能→内能
做功冲程:内能→机械能
2;2
做功;惯性
老式摩托车的启动杆
新课讲授
衔接:我们来看一下完整的四个冲程。
最后的图片可以介绍一下,老式的摩托车需要用启动杆完成第一次压缩和做功冲程,后面就可以持续获得动力了。小汽车的第一次压缩和做功冲程使由电动机(马达)完成的。
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
新课讲授
三、柴油机
进气门
喷油嘴
排气门
活塞
气缸
连杆
曲轴
新课讲授
我们再来看一下另外一类内燃机,也就是柴油机。拖拉机前面的这个机器就是一种柴油机。
柴油的燃点比汽油低,这就导致了柴油机的结构和汽油机略有不同。(介绍构造)
柴