14.2 热机 讲义 2026-2027学年人教版九年级全一册物理
14.2 热机 讲义
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。
阅读本节课教材,参考教材完成教师给出的知识点问题的填空:
知识点1.热机的发展史及其种类
1.最早的热机是 。1769年瓦特改进、完善了蒸汽机,发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件,设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置,解决了动力传输问题,才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。
2.现代热机种类繁多,最简单的是汽轮机,还有内燃机、 喷气发动机、火箭发动机等。
3.热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为 的装置。
4. 热机原理:燃料的化学能通过燃烧转化成内能,再通过做功 内能转化为机械能。
知识点2.了解内燃机工作情况
内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个 。
(1)四冲程内燃机包括四个冲程: 冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2)在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复 次,做功1次。
(3)在这四个冲程中只有 冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。
(4)常见的活塞式内燃机有 和柴油机
知识点3.汽油机的工作过程
1. 汽油机的构造:有 、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门 、火花塞 、飞轮等。
2. 冲程:活塞在往复运动中,从汽缸的一端运动到另一端 叫做一个冲程。
3. 在汽油机的一个工作循环中活塞经历了四个冲程,依次为 冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
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4.观察汽油机工作的四个冲程完成下表填空:
| 进气门 开关 | 排气门 开关 | 活塞的 运动 | 曲轴的 运动 | 能量的转化 |
吸气冲程 | 开 | 关 | 向下 | 半周 |
|
压缩冲程 | 关 | 关 | 向上 | 半周 | 机械能→内能 |
做功冲程 | 关 | 关 | 向下 | 半周 | 内能→机械能 |
排气冲程 | 关 | 开 | 向上 | 半周 |
|
联系 | (1)每个工作循环飞轮转2 周,完成1个做功冲程。 (2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功, 其他三个辅冲程不但不做功,还要消耗机械能。 ((3)做功冲程为其他三个冲程提供能量。 ((4)其他三个冲程为第三冲程做功提供基础。 (5)依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 | ||||
知识点4.柴油机的工作过程
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汽油机和柴油机构造及工作过程比较
不 同 点 |
| 汽油机 | 柴油机 |
构造 | 火花塞 | 喷油嘴 | |
吸气冲程吸进的物质 | 汽油和空气的 混合物 | 空气 | |
压缩冲程末汽缸内的温度 | 较高 | 更高 | |
点火方式 | 点燃式 | 压燃式 | |
做功冲程燃气的压强 | 较大 | 更大 | |
优缺点 | 效率低,燃点 低;功率一般不大,较轻巧,工作平稳 | 效率较高,燃点较高;功率很大, 较笨重,工作时震动较剧烈。 | |
应用 | 适于轻便快速 工作常在飞机、小汽车、摩托车上采用 | 适宜长途负荷大的工作,常在拖拉 机。舰艇。坦克等上使用 | |
相 同 点 | 1.都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴、连杆。 2.都分为冲程、 冲程、冲程和冲程四个冲程。 | ||
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温馨提醒:自主学习小资料
1.现人类很早就梦想着飞向太空:我国有一位官吏叫万户,进行飞天尝试,成为人类飞行的先驱者。所用火箭是在竹筒内装上火药,然后点燃火药,火药燃烧后产生的气体体积膨胀,从竹筒尾端向后高速喷出,推动箭筒向前飞行。这和现代火箭发动机的原理是一样的。
火箭发动机的原理:燃料燃烧将化学能转化为内能,生成的燃气向后喷出,推动箭体做功将内能转化为 机械能。
2.我国不仅是火箭的发源地,还是掌握先进火箭发动机技术的航天大国,我国的长征系列运载火箭,有着极佳的性能。
考点1. 热机发展史
【例题1】人类最早发明的热机是( )
A. 蒸汽机 B. 内燃机 C. 喷气发动机 D. 火箭发动机
考点2. 汽油机
【例题2】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min,如图所示为它工作循环中的一个冲程。下列说法正确的是( )
A. 汽油是化石能源
B. 该冲程为做功冲程
C. 该汽油机每秒对外做功20次
D. 热机的功率越大,效率就越高
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