14.1 热机 -2022-2023学年人教版物理九年级

14.1 热机 热机 学习目标 理解热机的能量转换 了解汽油机和柴油机的结构 理解内燃机的工作过程和工作原理 自探指导： 请同学们对上述的问题自主探究阅读课本。（时间为4分钟） 设 疑 自 探 1、什么是热机？原理是什么？ 2、汽油机一般有几个冲程，分别是什么？ 3、一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞轮转几圈？ 4、柴油机与汽油机的异同点？ ——疑而探之则明 1.小组讨论，交流自探成果，重点解决自探中的疑难问题，注意展示分工及要求。(时间为3分钟) 解 疑 合 探 ——独学而无友，则孤陋寡闻 问题 展示分工 展示方式 1 2组 板书 2 4组 板书 3 6组 板书 4 8组 板书 展示要求： 1、展示要板书工整、规范、快速；口头展示声音洪亮，吐字清晰。 2、非展示同学结合展示仔细观察讨论或认真倾听，随时准备评价。 2. ⑴组长带领，有序进行。 ⑵需要板书的同学迅速板书到指定位置。 ⑶ 口头展示同学理清思路，做好准备。 ⑷ 注意评价分工表。（时间为4分钟） 解 疑 合 探 ——独学而无友，则孤陋寡闻 问题 评价分工 展示方式 1 1组 口头 2 3 组（9组） 口头 3 5组 口头 4 7 组 口头 5 解 疑 合 探 1、什么是热机？原理是什么？ 2、汽油机一般有几个冲程，分别是什么？ 3、一循环分别有几个冲程,对应做几次功，飞轮转几圈？ 4、柴油机与汽油机的异同点？ 詹姆斯·瓦特 （英国发明家） 1736年 – 1819年 1776年制造出第一台有实用价值的蒸汽机 内能 机械能 蒸汽机的遗憾——体积太庞大 实验： 如图所示，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。 现象： 软木塞冲出 管口有“白雾”产生 原因： 1、水被加热沸腾后，试管内产生大量水蒸气，水蒸气将塞子推推出，它的内能转化成木塞的机械能； 2、水蒸气对木塞做功，内能减小，温度降低，所以液化成小水滴，管口有“白雾”产生 实验： 如图所示，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。 现象： 软木塞冲出 管口有“白雾”产生 水蒸气的内能 木塞的机械能 能量转化： 应用： 热机 （将内能转化成为机械能的机械） 1、定义：将内能转换为机械能的机械 2、原理： 3、种类： 一、热机 内能 机械能 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 1、定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 2、分类：根据燃料种类的不同，可以分为汽油机和柴油机两大类。 二、内燃机 1、汽油机的构造 三、汽油机 汽缸 进气门 火花塞 排气门 活塞 连杆 曲轴 利用汽缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气推动活塞做功的热机 2、汽油机的工作过程 三、汽油机 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 做功冲程 a.活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 2、汽油机的工作过程 三、汽油机 吸气冲程 进气门打开 排气门关闭 活塞向下运动 汽油和空气混合物进入汽缸 b.四冲程： 2、汽油机的工作过程 三、汽油机 压缩冲程 进气门关闭 排气门关闭 活塞向上运动 燃料混合物被压缩 机械能 内能 b.四冲程： 2、汽油机的工作过程 三、汽油机 做功冲程 火花塞产生电火花 燃料燃烧产生高温高压气体 气体推动活塞向下运动 曲轴转动，对外做功 机械能 内能 b.四冲程： 2、汽油机的工作过程 三、汽油机 排气冲程 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出汽缸 b.四冲程： 三、汽油机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1个工作循环，4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次 做功冲程为其他三个冲程提供能量 吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性完成 三、汽油机 练一练： 四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转换？ 哪个冲程使汽车获得动力？ 老式摩托车在启动过程中，需要踏动启动杆，这是为什么？ 压缩冲程 和 做功冲程 做功冲程 机械能 内能 提供第一次启动的初动力，主要完成吸气和压缩冲程，当做功冲程如约发生后，其余的冲程就依靠“飞轮的惯性”来完成了 三、汽油机 3、汽油机的应用 汽油机比较轻巧，常用在摩托车，小汽车等 摩托车 小汽车 四、柴油机 1、柴油机的构造 汽缸 进气门 喷油嘴 排气门 活塞 连杆 曲轴 利用汽缸内燃烧的柴油产生高温高压的燃气推动活塞做功的热机 柴油机通过压缩空气直接点燃柴油 热机 四、柴油机 2、柴油机的工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1个工作循环，曲轴转动2周，对外做功1次 热机 四、柴油机 3、柴油机的应用 柴油机对空气的压缩