内容正文:
第十四章 内能的利用
第1节 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。
热机
一
新课讲解
热机——利用内能做功的机械。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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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.