14.1 热机 -2023-2024学年人教版物理九年级上学期

第一节 热 机 第十四章 内能的利用 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？ 观察与思考 教学目标 2. 通过观察汽油机工作过程的动画，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。 02 1. 了解人类“利用内能做功”的历史发展进程，了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程。 01 03 3．通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。 热机 1.热机的原理 酒精燃烧时化学能转化为内能，传递给水，使水的内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 热机 2. 定义： 利用内能做功的机械 3.种类： 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。 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 内燃机 汽油机：使用汽油作为燃料 柴油机：使用柴油作为燃料 汽油机的构造 汽油机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动，叫作一个冲程。 观察汽油机的工作过程 汽油机的工作过程 吸气 压缩 做功 排气 汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 汽油机的工作过程 吸入气体: 。 吸气冲程 活塞运动方向： 。 汽油和空气的燃料混合物 阀门：进气门 ； 排气门 。 打开 关闭 向下 压缩冲程 燃料混合物：压强 ， 温度 。 阀门：进气门 ； 排气门 。 活塞运动方向： 。 关闭 关闭 增大 向上 升高 能量转化： 能 能 机械 内 活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 活塞运动方向： 。 向下 机械 内 做功冲程 能量转化： 能 能 阀门：进气门 ； 排气门 。 活塞运动方向： 。 关闭 打开 向上 排气冲程 归纳总结 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1. 汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成。 2. 汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次， 有2次能量转化。 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 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？ 压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 针对练习 活塞往复运动 次。 对外做功 次。 汽缸内的燃油燃烧爆发 次。 4.四冲程内燃机一个工作循环： 2 1 1 柴油机 柴油机 空气 进气门打开，排气门关闭。 活塞由上端向下端运动， 将空气吸进汽缸。 吸气冲程 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的燃点。 机械能转化为内能。 柴油机 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能。 做功冲程 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。 汽油机和柴油机的区别 内燃机 项目 汽油机  柴油机 构造 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴 一个工作循环 吸气冲程 吸入物质：汽油和空气的混合物 吸入物质：空气 压缩冲程 压缩程度较小，能量转化过程： 机械能→内能 压缩程度大，能量转化过程： 机械能→内能 做功冲程 点燃式，能量转化过程： 内能→机械能 压燃式，能量转化过程： 内能→机械能 排气冲程 排出废气 排出废气 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 适用范围 小汽车、小型农业机械、飞机等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 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