第14+章第2节+热机 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

热 机 内 的 能 利 用 九年级全册第十四章第2节 新课讲授 热机 一 演示 不同形式能量之间的转化 【实验现象】 ①瓶塞被冲出来； ②管口附近出现“白雾”。 新课讲授 热机 一 演示 不同形式能量之间的转化 【实验分析】实验中的能量转化过程为： ① 酒精燃烧放出热量，酒精的化学能转化为水的内能； ②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，水蒸气膨胀对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。水蒸气的内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水滴，因而在试管口出现“白雾”。 【实验结论】利用内能可以做功。 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 新课讲授 热机 一 热机：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器或利用内能做功的机械叫作热机。 工作原理：利用内能做功，将内能转化为机械能。 种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 火箭发动机 新课讲授 热机 一 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。 新课讲授 热机 一 内燃机的分类： 汽油机：以汽油为燃料的内燃机 柴油机：以柴油为燃料的内燃机 一种汽油机 一种柴油机 新课讲授 汽油机 二 汽油机的工作原理：汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 汽油机的工作过程： 冲程：要使汽油机连续工作，活塞必须能在气缸内往复运动。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，叫作一个冲程。 新课讲授 汽油机 二 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。 工作过程 吸气 压缩 做功 排气 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，吸入汽油和空气的混合物 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料内能增大，压强增大，温度升高。 机械能转化为内能。 做功冲程 进气门和排气门都关闭，火花塞点火，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。（提供动能） 内能转化为机械能。 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，把废气排出气缸。 新课讲授 想想议议 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转化? 2.哪个冲程使汽车获得动力? 3.哪个冲程排出了气缸的废气? 汽油机 二 压缩冲程将机械能转化成了内能；做功冲程将内能转化成了机械能。 做功冲程使汽车获得了动力。 排气冲程排出了气缸内的废气。 新课讲授 汽油机 二 汽油机一个工作循环情况： 对外做功1次 活塞往复运动2次（曲轴和 飞轮转动2周） 有4个冲程 1个工作循环 1、1个工作循环有4个冲程，活塞往复运动2次（曲轴转动2圈，飞轮转2圈），做功1次。（4221） 2、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 3、只有两个冲程存在能量转化. 压缩冲程中：机械能转化为内能 做功冲程中：内能转化为机械能 先求工作循环！ 热机综合计算 新课讲授 柴油机 三 1. 柴油机的工作原理 利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2. 柴油机的构造 与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 喷油嘴 新课讲授 柴油机 三 3. 工作过程 柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 柴油机吸入气缸内的物质只有空气，在压缩冲程结束时，压缩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就立刻燃烧起来。 拓展知识 汽油机和柴油机的异同点对比 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 做功冲程 点燃式，内能转化为机械能 压燃式，内能转化为机械能 用途 轻巧、体积小，常用于汽车、 轻型飞机等 相同点 一个工作循环均有四个冲程组成，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。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. 笨重、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、带动发电机发电等 现代汽车 科学世界 达标检测 1.如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 2.如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于________冲程，该冲程将________能转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功_______次。 B 做功 内 10 达标检测 3.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（　　） A．汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气缸顶部是一个喷油嘴 B．汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物 C．做功冲程是内能转化为机械能 D．压缩冲程是机械能转化为内能 4.如图是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： （1）这种内燃机是______机； （2）它表示的是______冲程； （3）在这个冲程中______能转化为______能； （4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转______转。 B 柴油 压缩 机械 内 半 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $