14.2　热机 -2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

第2节　热机 目 录 课前•自主预习 课堂•互动理解 课前•自主预习 一、热机 阅读教材,完成下列问题。 1.热机是利用____________做功的机械。热机工作时,将____________能转化为____________能。常见的热机有蒸汽机、____________、汽轮机、喷气发动机等。  2.燃料直接在发动机____________内燃烧产生动力的热机,叫作内燃机。内燃机分为____________和柴油机两大类,它们分别用____________和柴油作为燃料。  内能 内 机械 内燃机 气缸 汽油机 汽油 返回目录 二、汽油机 阅读教材,完成下列问题。 1.右图是四冲程汽油机剖面图。 其中,(1)是____________, (2)是____________, (3)是____________。  2.汽油机的工作原理:汽油在____________里面燃烧时生成高温高压的燃气,推动活塞做功。活塞运动带动曲轴转动。  火花塞 连杆 活塞 气缸 返回目录 3.四冲程汽油机的一个工作循环由哪四个冲程组成?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?哪个冲程排出了气缸中的废气? 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程将内能转化为机械能。排气冲程排出了气缸中的废气。 返回目录 4.请填写下列各图对应冲程的名称。 做功冲程 排气冲程 压缩冲程 吸气冲程 返回目录 三、柴油机 阅读教材,完成下列问题。 1.柴油机在构造上不同于汽油机的是什么? 2.柴油机的工作过程中,有哪些方面不同于汽油机? 柴油机气缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。 (1)柴油机在吸气冲程中吸进气缸的只有空气,而汽油机吸进气缸的是汽油和空气的混合物。(2)在压缩冲程中,柴油机对空气的压缩程度比汽油机高。(3)柴油机压缩冲程结束时,气缸内空气的温度超过柴油的燃点,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;而汽油机是在压缩冲程结束时,由火花塞产生电火花来点燃被压缩的汽油和空气的混合物。 返回目录 课堂•互动理解 一、汽油机的工作过程及各冲程的判断 1.汽油机的工作过程。 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示         气门 进气门打开, 排气门关闭 进气门、 排气门均关闭 进气门、 排气门均关闭 进气门关闭, 排气门打开 返回目录 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 作用 吸入汽油和 空气的混合物 压缩燃料 混合物 在压缩冲程结束时, 火花塞产生电火花, 使燃料猛烈燃烧,产 生的高温高压气体推 动活塞向下运动,带 动曲轴转动,对外做功 把废气排出气缸 主要的能 的转化 无 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无 温度变化 无 温度升高 温度降低 温度降低 返回目录 2.对汽油机工作过程的理解。 (1)四冲程汽油机在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴和飞轮转动两周,对外做功一次,简记为“4、2、2、1”。 (2)汽油机在工作时只有做功冲程对外输出动力,其他三个冲程均为辅助冲程,依靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 返回目录 跟踪训练1如图所示内燃机的四个冲程,气缸内气体的内能最小的是(　　) D 返回目录 解析:A中,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,是做功冲程,内能转化机械能。B中,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。C中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,是压缩冲程,活塞对气体做功,将机械能转化为气体的内能,使气缸内气体内能增加。D中,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,是吸气冲程,气体温度较低,内能最小。相比而言,吸气冲程中燃料混合物的温度最低,内能最小,故选D。 返回目录 【方法规律】 汽油机冲程的判断方法 根据气门开、闭情况和活塞运动方向判断:一门打开,上排下吸;两门关闭,上压下功。其中“上”“下”是指活塞向上运动或向下运动。 返回目录 跟踪训练2汽油机将内能转化为机械能的是___________冲程,某单缸四冲程汽油机曲轴转速是2 400 r/min,则此汽油机每秒对外做功__________次。 做功 20 【点拨】 厘清循环、冲程、转速、做功间的数量关系,以及其中两个冲程的能量转化,是解答本题的关键,具体可以概括为: 返回目录 二、柴油机与汽油机的对比 种类 柴油机 汽油机 燃料 柴油 汽油 构造 气缸顶部有喷油嘴 气缸顶部有火花塞 一个工 作循环 吸气冲程 吸进气缸的只有空气 吸进气缸的是汽油和空气的混合物 压缩冲程 对空气的压缩程度高,空气温度很高 对汽油和空气混合物的压缩程度比柴油机低 做功冲程 压缩冲程结束时,空气的温度超过柴油的燃点,喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧(压燃式) 压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,点燃燃料(点燃式) 排气冲程 排出废气 排出废气 主要特点 笨重、效率较高 轻巧、效率较低 适用范围 载重汽车、拖拉机、 坦克、火车、轮船等 小汽车、摩托车等 返回目录 跟踪训练3(多选)关于汽油机和柴油机的不同点,下列说法正确的是(　　) A.在构造上,汽油机气缸顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴 B.在吸气冲程中,汽油机吸入气缸的是汽油,柴油机吸入气缸的是柴油 C.在压缩冲程末,汽油机用点燃式点火,而柴油机用压燃式点火 D.在做功冲程中,汽油机气缸内气体的压强大于柴油机 AC 解析:在吸气冲程中,汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入气缸的是空气,B错误。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机高,因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机,可以输出更大的功率,D错误,A、C正确。 返回目录 【方法规律】 巧记汽油机和柴油机的异同点 汽油柴油机异同,关键先看气缸顶。汽油机用火花塞,柴油机用喷油嘴。汽油压末塞点火,柴油压末喷油雾。汽油机轻效率低,用于汽车小农机。柴油机重效率高,轮船火车拖拉机。 返回目录 本课结束 $