14.1热机- 2024-2025学年人教版初中物理九年级全一册

热机　 学习目标 1知道热机的概念，初步了解热机的工作原理. 2.了解汽油机和柴油机的构造及掌握其工作原理. 3.了解历史和社会生活中的几种热机，深刻认识到内能的利用在人类发展史上的重要意义. 新课目标 　热机是怎样将内能转化为我们需要的能量呢？ 古老的热机——蒸汽机的发明给人类带来了巨大的动力 新课引入 讨论这个实验过程不同形式的中能量之间转化的情况。 　　燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。 热机 一 实验与探究 新课讲解 热机——利用内能做功的机械（将内能转化为机械能的机器） 热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机车 蒸汽机车 火箭发动机 喷气发动机 火电站的汽轮机 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。 汽油机 柴油机 火花塞 汽缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 主体是汽缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。 汽油机 二 汽油机的工作过程 1.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，叫做一个冲程。 2.四冲程汽油机的工作过程：吸气冲程——压缩冲程——做功冲程——排气冲程 3.内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门关闭状态。 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。 吸气冲程 汽油和空气 进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭， 曲轴转动半圈。 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，温度升高。曲轴转动半圈。 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，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半圈，对外做功。 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭， 曲轴转动半圈。 废气 1.在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量变化？ 在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做 功冲程中，内能转化为机械能。 2.哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程 3.哪个冲程排出了汽车的废气？ 排气冲程 观察与思考 柴油机的构造：主体是汽缸，内有活塞、它通过连杆与曲轴相连.上部有进气门和排气门，顶部有喷油嘴. 汽油机和柴油机有何异同之处？ 汽缸 进气门 排气门 喷油嘴 连杆 曲轴 活塞 柴油机 三 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。 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。 不同点 　　2.柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上。 　　1.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。 　3.柴油发动机与汽油发动机相比热效率更高，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。 汽油机和柴油机的优缺点 　1．如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图．表示做功冲程的是（ ） A D B C 课堂训练 A 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 　3．依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） A D B C BCD 4.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1 800 rad／min，它１s完成（ ） A.30个冲程，做了30次功　　　　 B.60个冲程，做了60次功 C.120个冲程，做了30次功　　 D.60个冲程，做了15次功 D $$