14.1热机- 2024-2025学年人教版初中物理九年级全一册

第一节 热机 十四章 内能的利用 1 1.热机及其工作原理 2.汽油机的结构和工作过程 3.柴油机的结构和工作过程 标题 学习目标 新课导入 思考： 在实验中你观察到了什么现象？ 这个过程中能量是如何转化的？ 现象： 水蒸气的内能转化成了塞子的机械能 1.热机定义： 利用内能做功的机械叫做热机 小小热机 一、热机 软木塞冲出，瓶口有白气。 能量的转化： 　　利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 蒸汽机车 内燃机车 喷气发动机 火箭发动机 火电站的汽轮机 2．热机的种类 内能可以做功 瓦特蒸汽机 蒸汽机——蒸汽时代　第一次工业革命 蒸汽机雏形—汽转球 纽科门蒸汽机 瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。 瓦特蒸汽机的原理 锅炉 汽缸 锅炉 汽缸 蒸汽机的锅炉与汽缸分离，是“外燃机” 缺点： 体积庞大 车身笨重 热损失大 效率很低 用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！ 想一想 3.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的机械，叫做内燃机 汽缸 　　4.内燃机分为汽油机和柴油机两大类 　　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。 二、汽油机 气缸 进气门 排气门 火花塞 活塞 曲轴 连杆 汽油机的刨面图 11 一个冲程：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。 多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 一个工作循环： 把吸气、压缩、做功、排气这四个冲程成称为发动机的一个工作循环。 汽油机工作过程中的几个名词 进气门 ______，排气门 ________ ，活塞由汽缸最 _______向 _____运动， ________和 ________的混合物从 ________ 被吸入汽缸。此过程中，曲轴转动 ______圈。 打开 关闭 上端 下 汽油 空气 进气门 半 吸气冲程 进气门和排气门 _______，活塞由汽缸最 _____ 向_____运动，燃料的混合物被 _______，汽缸内温度 ______ ，气压 ______ 。曲轴转动 ____圈。在此过程中， _______转化 ______。 都关闭 下端 上 压缩 升高 增大 半 机械能 内能 压缩冲程 在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生 __________的燃气，推动活塞向 ____ 运动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动_____圈，此过程中， ______转化 ________ 。 （燃气对外做功） 高温高压 下 半 内能 机械能 做功冲程 进气门 _______，排气门_______ ，活塞由汽缸最 ______向 ______运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 曲轴转动 ____ 圈。 关闭 打开 下端 上 半 排气冲程 总结 1.汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成 2.能量转化：压缩冲程 ：把机械能转化成内能 做功冲程 ：把内能转化成机械能 3.汽油机工作的四个冲程中,只有__________燃气对外做功,其他三个冲程都是辅助冲程,要靠安装在曲轴上 ___________来完成,必须靠外力来启动。  4.汽油机一个工作循环包括_______冲程,活塞往复_____次,曲轴和飞轮转动_______圈, 做功 _______ 次。有______次能量转化。 做功冲程 飞轮的惯性 4 2 2 1 2 判断冲程的方法: (两看) 一看气门的开闭情况 二看活塞的运动情况 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 练一练 压缩冲程 做功冲程 吸气冲程 排气冲程 三、柴油机 1.柴油机的构造： 柴油机的刨面图 2.汽油机和柴油机的构造对比： (一)相同点： 3.汽油机和柴油机的相同点不同点： (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)一个工作循环中, 活塞往复两次, 飞轮（曲轴）转动两周,对外做功一次 (二)不同点： (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。 课堂小结 热机 蒸汽机 喷气发动机 汽轮机 内燃机 火箭发动机 汽油机 柴油机 (1)工作过程 : 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 。 (2)能量转化： 压缩冲程 ：把机械能转化成内能 做功冲程 ：把内能转化成机械能 (3)顶部构造： 气缸顶有火花塞 点燃式点火 (4)吸气： 汽油机吸进汽油和空气的混合气体 (1)工作过程 : (2)能量转化： (3)顶部构造： (4)吸气： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 。 压缩冲程 ：把机械能转化成内能 做功冲程 ：把内能转化成机械能 气缸顶部有喷油嘴 压燃式点火 柴油机只吸进空气 1.四冲程汽油机工作过程由______、______、_____、_______四个冲程组成的. 吸气 压缩 做功 排气 练一练 2.写下各冲程的名称 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 做功冲程 3.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是______冲程,做功冲程是_____能转化为______能. 4.汽油机吸入汽缸的是____________________点火方式是________;柴油机吸入 汽缸的是_______,点火方式是_____________. 5．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断________（选填：“增大”“减小”或“不变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的________能，使其温度更高、压强更大． 压缩 内 机械 汽油和空气混合物 点燃式 柴油 压燃式 增大 内 6.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. 7.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法 正确的是( ) A.做功10次,飞轮转40周 B.做功40次,飞轮转20周 C.做功10次,飞轮转20周 D.做功20次,飞轮转10周 10 40 20 C 练一练 练一练 8．如图所示为某型号单气缸内燃机工作时某冲程的示意图，则该冲程（ ） A．主要将内能转化机械能 B．可能在吸入油气混合物 C．是压缩冲程 D．在依靠飞轮的惯性完成 D 9．如图所示，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团硝化棉，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃，这一过程是将机械能转化为_____能，此过程的能量转化方式与汽油机的______冲程相同。 内 压缩 $$