内容正文:
热机
第十四章 内能的利用 第1节
2023年“精品课”系列
汽车奔驰
列车飞驶
飞机凌空飞去
舰船劈波斩浪
你知道它们为什么能大展神威吗?
钻木取火,人类第一次学会使用自然的力量;
钻 木 取 火
古老的热机——蒸汽机(带来一场革命!第一次工业革命!)
热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
演示实验
现象:
① ;
② 。
瓶塞被冲出来
管口出现“白雾”
蒸汽机模型
基本展示了蒸汽机的工作原理
实验中的能量转化过程为:
① 酒精燃烧放出热量,酒精的_______能转化为水的 能;
② 水吸热沸腾,产生大量水蒸气,气体膨胀对瓶塞做功,气体的 能转化为
瓶塞的 能 .
化学
内
内
机械
利用内能做功的机械
热机
①热机:各种利用内能做功的机械叫做热机。
②工作原理:
热机利用内能做功,将内能转化为机械能。
③种类:
燃料燃烧: 能 能
内能做功: 能 能
化学
内
内
机械
①蒸汽机
蒸汽机带来第一次工业革命!
1814年,英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上,实验成功,尽管蒸汽机的体积庞大、效率很低,但是热蒸汽提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
热机
②内燃机
广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机等交通工具。
世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子,这就是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。
1888年,法国自行车商人埃米尔·罗杰斯获得奔驰的许可,开始生产商用汽车。
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫内燃机。
③汽轮机
汽轮机是火力发电的动力机械,是汽轮机带动发动机发电。
火电站用汽轮机发电
热机
④喷气发动机
晴
喷气发动机是一种通过喷气产生推力的反作用式发动机。大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作的内燃机。
热机
⑤火箭
火箭是利用反冲力推进的飞行装置。用以发射人造卫星、人造行星、宇宙飞船等,也可装上弹头制成导弹。在一般用语中,火箭也作为火箭发动机的简称。
热机
内燃机
①内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
②种类:
柴油机
汽油机
使用汽油作为燃料的叫汽油机
使用柴油作为燃料的叫柴油机
1.构造
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
一、汽油机
2.工作过程
点燃式汽油机
吸入气体: 。
吸气冲程:
汽油和空气的燃料混合物
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
打开
关闭
观察思考
压缩冲程
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
关闭
关闭
能量转化:
能
能
机械
内
活塞向 运动,对燃料混合物做功,燃料 增大,温度 。
观察思考
内能
升高
上
机械
内
做功冲程
能量转化:
能
能
观察思考
点燃式
进气门 ,排气门 ,火花塞产生 ,使汽缸内气体猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞向 运动,从而带动曲轴转动,对外 。
关闭
关闭
电火花
下
做功
排气冲程
通过四个冲程的观察,总结汽油机的工作规律。
观察思考
废气
进气门 ,排气门 ,活塞向 运动, 从排气门排出汽缸。
关闭
打开
上
废气
四
总 结
一个工作循环有 个冲程,活塞往复 次,曲轴转动 周,对外做功 次,只有 冲程是燃气对活塞做功,其它冲程都是靠 来完成的。
两
两
一
做功
飞轮惯性
飞轮惯性
内燃机的启动
四冲程内燃机的一个工作循环中,只有做功冲程是燃气推动活塞做功,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
所以,内燃机不能自行启动。开始运转时,要靠外力使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,以后内燃机才能自己工作。
1.在四个冲程中,哪些冲程发生了能量的转化?
2.哪个冲程使汽车获得动力?
3.哪个冲程排出了汽车的尾气?
4.老式摩托在启动时,需踏动启动杆,这是为什么?
5.现代汽车里的“马达”起什么作用?
6.启动以后活塞能够往复不停的运动的动力来自哪里?
7.一个工作循环,活塞往复运动几次,连杆转动几圈,对外做功几次,包含几个冲程。
想想议议
电动机
飞轮
柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物