14.1 热机 课件- 2024-2025学年人教版九年级物理上册

第十四章 内能的利用 第一节 热 机 学习目标 1.通过观察、分析内能转化为机械能的实验，知道热机的概念，初步了解其工作原理。 2.借助于模型、挂图和动画视频，了解汽油机和柴油机的构造和工作过程。 3.通过了解汽油机和柴油机的构造和工作过程，利用对比的方法来认识这两种内燃机的异同点。 它们工作时用什么机器提供动力？ 情境导入 【实验目的】探讨不同能量间的形式转化 【猜想与假设】水沸腾后，木塞会被冲起来 【实验器材】酒精灯、试管、木塞等 【实验步骤】1.放置好实验器材 2.将试管中的水烧至沸腾，然后观察木塞的变化 探究新知 【实验结论】 水沸腾后产生水蒸气，然后木塞被推出。 燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞 子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内 能转化为塞子的动能。酒精燃烧时，燃料的化学能转化为内能，内能以热传递的方式传给水和水蒸气；水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化成活塞的机械能，从而使活塞获得了动力。 探究新知 将内能转化为机械能的机器——热机。 种类: 蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 汽油机 内燃机 柴油机 探究新知 一. 热机 柴油机 汽油机 探究新知 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。 探究新知 2.汽油机的工作原理 探究新知 二. 汽油机 1.汽油机的构造 火花塞 活塞 排气门 进气门 汽缸 连杆 曲轴 探究新知 （1）一个冲程： （2）一个工作循环： 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。 把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。 进气门______，排气门______，活塞由上端向下运动，______混合物从进气门吸入气缸。 吸气冲程 探究新知 2.汽油机的工作过程 探究新知 2.汽油机的工作过程 进气门______，排气门______，活塞______运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。 压缩冲程 探究新知 2.汽油机的工作过程 做功冲程 进气门______，排气门______，在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞______运动，并通过连杆带动曲轴转动。 探究新知 2.汽油机的工作过程 排气冲程 进气门______，排气门______，活塞______运动，把废气排出气缸。 探究新知 3.汽油机工作过程的理解 ⑴在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其 它三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完成，所以汽油机在开始工作时要靠外力带动。 ⑵把四个冲程称为一个工作循环。 ⑶一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转，对外做一次功，飞轮转动两圈。 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 探究新知 三. 柴油机 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？ 探究新知 1．基本构造和主要部件的作用相似。 2.每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3.四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4.一个工作冲程中,活塞往复两次,飞轮转动两周,做功一次。 探究新知 相同点 1.构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2.燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3.吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4.点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 探究新知 不同点 　　柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车、轮船上。 柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。 　　汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。 内燃机的应用 探究新知 课堂小结 1.物理上把这种能够将内能转化为机械能的机器统称为热机。 热机是指各种利用内能做功的机械。是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能的机器动力机械的一类，如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机。 2.热机的四个冲程：吸气冲程，压缩冲程，做功冲程，排气冲程。四冲程就是两周转就是做一次功就是吸气一次就是耗1缸油。 3.热机种类很多，按工质接受燃料释放能量的方式，分为内燃机和外燃机。内燃机和外燃机有着各自不同的构造与运作原理。 当堂检测 1.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.压缩冲程，将机械能转化成内能 C.做功冲程，将内能转化成机械能 D.做功冲程，将机械能转化成内能 B 当堂检测 2.内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此过程中气体的温度、内能、压强的变化的情况是（ ） A．温度升高，内能增大，压强增大 B．温度升高，内能增大，压强减小 C．温度降低，内能减小，压强减小 D．温度降低，内能减小，压强增大 C 当堂检测 3.热机是把内能转化为________能的装置。图是某内燃机的构造示意图，则该内燃机为_______（选填“汽油机”或“柴油机”），此时为______冲程。 机械 柴油机 压缩 当堂检测 4.某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒做功 次,有 个冲程, 飞轮转 周。 10 40 20 Lavf58.20.100 $$