九年級物理全冊14.1熱機

第1節(jié)熱機第十四章內(nèi)能利用第1頁1.熱機：將燃料燃燒時放出_____能轉(zhuǎn)化為_______能機械（即利用內(nèi)能做功機械）.熱機常見種類有蒸汽機、________、汽輪機、_____________等.2.內(nèi)燃機：燃料直接在_____________內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力熱機叫做內(nèi)燃機.內(nèi)燃機是當(dāng)代社會中最常見一個熱機.生活中，汽車動力機械就是_________.內(nèi)燃機能夠分為_________和_________兩大類，它們分別用汽油和柴油作為燃料.內(nèi)機械內(nèi)燃機噴氣發(fā)動機發(fā)動機汽缸內(nèi)燃機汽油機柴油機第2頁熱蒸汽為我們提供了強大推力，把人們從繁重體力勞作中解放出來。蒸汽機帶來一場革命！第一次工業(yè)革命！第3頁世界上第一臺蒸汽機是由古希臘數(shù)學(xué)家希羅于1世紀(jì)創(chuàng)造汽轉(zhuǎn)球，但它只不過是一個玩具而已。

瓦特在前人啟迪下，對蒸汽機作出一系列重大改進(jìn)，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開辟了人類利用能源新時代，標(biāo)志著工業(yè)革命開始。其實，瓦特觀察水壺中水燒開，推進(jìn)壺蓋，從而創(chuàng)造了蒸汽機，是一個善意杜撰。

向瓦特致敬！第4頁蒸汽機遺憾——體積太龐大用什么來代替高溫高壓水蒸氣呢？那樣，鍋爐就能夠不要啦！想一想第5頁最早汽車（1886年）汽車中巨無霸（額定核載360噸）內(nèi)燃機——電氣時代第二次工業(yè)革命

最快汽車（1600km/h）第6頁內(nèi)燃機分為汽油機和柴油機兩大類使用汽油作為燃料叫汽油機。使用柴油作為燃料叫柴油機。內(nèi)燃機分類第7頁1．熱機——利用內(nèi)能做功機械討論這個試驗中能量轉(zhuǎn)化情況。一、熱機演示

燃料燃燒時化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子動能。熱機視頻第8頁利用內(nèi)能做功機器有很多，比如蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。蒸汽機車蒸汽機車噴氣發(fā)動機火箭發(fā)動機火電站汽輪機2．熱機種類第9頁例1如圖所表示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，用酒精燈加熱一段時間后，會觀察到現(xiàn)象有：①______________________________；②____________________.試驗中能量轉(zhuǎn)化過程為：①酒精燃燒放出熱量，酒精______能轉(zhuǎn)化為水______能；②水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對瓶塞做功，氣體______能轉(zhuǎn)化為瓶塞_______能.瓶塞被沖出來（向上跳起來）管口附近出現(xiàn)白霧化學(xué)內(nèi)機械內(nèi)第10頁1．結(jié)構(gòu)二、汽油機第11頁2．工作原理活塞從汽缸一端運動到另一端過程，叫做一個沖程。

汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓燃?xì)?，推進(jìn)活塞做功。活塞移動帶動曲軸轉(zhuǎn)動。第12頁3．工作過程汽油機視頻點火方式：點燃式。吸氣壓縮做功排氣第13頁放映狀態(tài)觀看flash第14頁吸氣沖程汽油和空氣

進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。第15頁

進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。壓縮沖程第16頁做功沖程

在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，推進(jìn)活塞向下運動，并經(jīng)過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。第17頁

進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。排氣沖程第18頁1．在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化？2．哪個沖程使汽車取得動力？3．哪個沖程排出了汽車尾氣？4．傳統(tǒng)摩托在開啟時，需踏動開啟桿，這是為何？5．當(dāng)代汽車?yán)铩榜R達(dá)”起什么作用？想想議議壓縮沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能.做功沖程排氣沖程第19頁例2如圖所表示是內(nèi)燃機工作循環(huán)中一個沖程，它是（）A.壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B.壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能D.做功沖程，將機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能解析：判斷內(nèi)燃機工作過程屬于哪一個沖程，需分兩步：一是看氣門開閉情況，二是看活塞運動情況.B詳細(xì)判斷方法是：一氣門打開，若進(jìn)氣為吸氣沖程，若排氣為排氣沖程；兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程，活塞向下為做功沖程.本題是兩氣門都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程.壓縮沖程是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.第20頁例3一臺單缸四沖程汽油機，飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min，則每秒鐘發(fā)動機完成______個沖程，對外做功______次.20050解析：由6000r/min，算出飛輪每秒轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)數(shù)為.飛輪轉(zhuǎn)一周完成2個沖程，一個工作循環(huán)為4個沖程，做1次功，飛輪需要轉(zhuǎn)動2周，則每秒完成沖程數(shù)為100×2＝200（個），每秒做功次數(shù)為12×100＝50（次）.第21頁例4如圖所表示是汽油機汽化器工作原理圖，油管噴嘴為何要安裝在進(jìn)氣管狹窄處？請作出簡明解釋.解：將油管噴嘴安裝在進(jìn)氣管狹窄處，是因為進(jìn)氣管狹窄處空氣流速較大，壓強較?。ㄐ∮谟拖鋬?nèi)油面大氣壓），汽油才能在氣壓作用下流出噴嘴，在高速氣流沖擊下變成霧狀，與空氣混合.第22頁柴油機結(jié)構(gòu)和汽油機相同，它們主要區(qū)分是：柴油機經(jīng)過壓縮空氣直接點燃柴油。柴油機汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時，壓縮空氣溫度已經(jīng)超出柴油燃點，此時從噴油嘴噴出霧狀柴油碰到熱空氣就立刻燃燒起來。噴油嘴三、柴油機點火方式：

壓燃式。第23頁噴油嘴進(jìn)氣門活塞連桿排氣門氣缸曲軸1．柴油機結(jié)構(gòu)第24頁2．工作過程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程柴油機視頻第25頁進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運動，將空氣吸進(jìn)氣缸。吸氣沖程空氣第26頁壓縮沖程進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超出柴油著火點。

機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。第27頁在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出霧狀柴油碰到熱空氣馬上猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，推進(jìn)活塞向下運動，并經(jīng)過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。

內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。做功沖程第28頁排氣沖程進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。燃燒后廢氣第29頁汽油機轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價低廉，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，尤其是小型汽車上大量使用，至今不衰。柴油機比較粗笨，主要用于載重汽車、拖拉機、火車輪船上。柴油發(fā)動機與汽油發(fā)動機相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動機轎車推廣使用含有重大意義。汽油機和柴油機優(yōu)缺點第30頁柴油機和汽油機區(qū)分與聯(lián)絡(luò)相同點：

都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能裝置，都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成一個工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次，開啟時，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來.第31頁不一樣點：內(nèi)燃機項目汽油機柴油機燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)工作循環(huán)吸氣沖程壓縮沖程做功沖程主要特點主要用途汽缸頂部是火花塞汽缸頂部是噴油嘴吸入汽油和空氣混合物吸入純凈空氣壓縮程度較小壓縮程度較大點燃式壓燃式輕巧、效率較低粗笨、效率較高小汽車和小型農(nóng)業(yè)機械、低速飛機等載重汽車、拖拉機、火車、輪船等第32頁例5以下關(guān)于柴油機敘述中，正確是（）A.柴油機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能裝置B.四沖程柴油機每經(jīng)過一個工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動兩周C.汽油機有噴油嘴，柴油機有火花塞D.汽油機用壓燃式點火，柴油機用點燃式點火熱機B在做功沖程中，汽油機是經(jīng)過火花塞產(chǎn)生電火花點燃高溫高壓油氣混合物，是點燃式；而柴油機是用噴油嘴向遠(yuǎn)高于柴油燃點空氣噴射霧狀柴油而使柴油燃燒，稱之為壓燃式，故C、D選項錯誤.××第33頁

2．內(nèi)燃機壓縮沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能；在做功沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能。機械內(nèi)機械內(nèi)

1．請說出汽油機與柴油機結(jié)構(gòu)和工作過程中主要不一樣之處。知識點1熱機第34頁3．依靠飛輪慣性完成沖程是（）BCDADBC知識點2汽油機做功吸氣排氣壓縮第35頁4．汽油機在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中（）A．壓強增大，溫度降低B．壓強減小，溫度升高C．壓強增大，溫度升高D．壓強減小，溫度降低C第36頁5．汽油機和柴油機相比較，以下敘述中正確是