10.4 热机 课件 -2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

第十章 机械能、内能及其转化 第4节 热机 24888 2.了解汽油机、柴油机的构造和工作过程。 1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。 学习目标 24888 2.利用内能做功 1.利用内能加热 内能的利用 在生活中，人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械 热机 。 新知导入 24888 3 1.种类：热机的种类有很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 2.热机的工作原理 将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器。其实质是将内能转化机械能。 一、常见热机种类及原理 新知学习 24888 实验演示 24888 水沸腾后： 现象：软木塞______；______有“白气”产生. 冲出 管口 分析: ________ 对木塞做功，内能 , 温度______, ________成小水珠. 水蒸气 减小 降低 液化 能量转化：_______转化为_________。 内能 机械能 24888 塞子冲出的过程中，能量的转化： 燃料的_____能 水蒸气的_____ 塞子运动的 ; 热机的能量转换： 燃料的______能 _____ _______； 做功 燃烧 化学 内能 机械能 化学 内能 机械能 24888 观察图回答汽油机的构造： 上部有 和 ，顶部有 。 主体是 ，内有 ,它通过 与 相连。 进气门 排气门 火花塞 汽缸 活塞 连杆 曲轴 二、汽油机 内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。 24888 冲程： 活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 1.汽油机的工作原理 24888 9 吸气冲程： 进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。 2.工作过程：第1冲程——吸气冲程 24888 10 压缩冲程： 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。内能增大，温度升高。 能量转化： 机械能转化为内能。 2. 工作过程：第2冲程——压缩冲程 24888 11 做功冲程： 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 能量转化： 内能转化为机械能。 做功冲程是使汽车获得动力的冲程。 2.工作过程：第3冲程——做功冲程 24888 12 排气冲程： 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 2.工作过程：第4冲程——排气冲程 24888 13 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。 24888 14 4 2 2 1 2 4个冲程 1个工作循环有： 活塞上下往复运动2次 曲轴转动2圈 对外做功1次 2次能量转化 24888 15 三、柴油机 坦克和轮船上使用的不是汽油机，而是柴油机。 喷油嘴 阅读课本P22，回答问题。 柴油机在构造上，和汽油机有哪些不同？燃料是怎么点燃的？ 24888 柴油机构造及工作原理 进气门 活塞 连杆 排气门 汽缸 曲轴 柴油机构造 喷油嘴 火花塞 对比 汽油机构造 24888 柴油机吸气冲程只吸入空气； 柴油机也有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，在压缩冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。 24888 汽油机和柴油机的异同 汽油机 柴油机 相 同 点 不 同 点 ①基本构造和主要部件的作用 ②每个工作循环都经历四个冲程 ③只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成 ④一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。 ①构造 气缸顶有火花塞 气缸顶有喷油嘴 ②燃料 汽油 柴油 ③吸入物 汽油和空气 空气 ④点火 点燃式 压燃式 24888 了解各种热机的效率 蒸汽机的效率只有6%~15% 柴油机的效率为30%~45% 汽油机的效率为 20%~30% 24888 热机 热机工作原理：内能转化为机械能 内燃机 汽油机 柴油机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 存在能量转化 工作循环 课堂总结 24888 1.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ） A.压强增大，温度降低 B.压强减小，温度升高 C.压强增大，温度升高 D.压强减小，温度降低 C 课堂练习 24888 2．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D.在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 C 24888 3.（多选题）依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） BCD A D B C 24888 Lavf52.77.0 $$