物理人教版九年級全冊第1節(jié).ppt

1、熱 機,第十四章 第節(jié),1、了解四沖程汽油機的基本工作原理。,最早的汽車（1886年）,汽車中的巨無霸 （額定核載360噸）,內(nèi)燃機電氣時代 第二次工業(yè)革命,最快的汽車（1 600 km/h）,1熱機,利用內(nèi)能做功的機械,討論這個實驗中能量轉化的情況。,一、熱機,演 示,燃料燃燒時化學能轉化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉化為塞子的動能。,熱機的原理,把內(nèi)能轉化為機械能,圖14.1-1熱機原始模型原理,二、汽油機和柴油機的工作過程,利用內(nèi)能做功的機器有很多，例如蒸汽機、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,火電站的汽輪機,2熱機的種類,內(nèi)

2、燃機分為汽油機和柴油機兩大類,使用汽油作為燃料的叫汽油機。,使用柴油作為燃料的叫柴油機。,內(nèi)燃機的分類,內(nèi)燃機,2、熱機的定義及原理： （1）定義：把內(nèi)能轉化為機械能的機器。 （2）原理：燃料燃燒，化學能轉化為內(nèi)能，然后對外做功，內(nèi)能轉化為機械能。 （3）應用：內(nèi)燃機、蒸汽機、汽輪機、噴氣發(fā)動機也屬于熱機。 3、內(nèi)燃機 （1）定義：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。 （2）分類：內(nèi)燃機分汽油機和柴油機。 （3）、內(nèi)燃機大概的工作過程：內(nèi)燃機的每一個工作循環(huán)分為四個階段：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。在這四個階段，吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，而做功沖程

3、是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程，是由內(nèi)能轉化為機械能。另外壓縮沖程將機械能轉化為內(nèi)能。,1構造,二、汽油機,汽油機: 1、汽油機的構造：進氣門、排氣門、活塞、汽缸、連桿、曲軸、火花塞。 2、汽油機工作原理：汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓燃氣，推動活塞做功，活塞移動帶動曲軸轉動。 3、活塞在汽缸內(nèi)往復運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。 4、汽油機的的四個沖程是周而復始的循環(huán)過程，每完成一個循環(huán)（經(jīng)歷四個沖程），活塞往復兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。,2工作過程,汽油機四個沖程工作過程分析，如下表：,汽油機四個沖程工作過程分析,汽油機四個沖程工作過程分析,汽油機四個沖程的特

4、點及判斷沖程的方法,6、汽油機四個沖程的特點 （1）吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉活塞由上向下運動，吸入空氣和汽油混合物。 （2）壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞由下向上運動，壓縮缸內(nèi)空氣和汽油混合物，機械能轉化為內(nèi)能。 （3）做功沖程：進氣門和排氣門都關閉，火花塞產(chǎn)生電火花，燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，活塞由上向下運動，對外做功，內(nèi)能轉化為機械能。 （4）排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞由下向上運動，將廢氣排出。 7、判斷沖程的方法：進氣門打開的為吸氣沖程，排氣門打開的為排氣沖程，火花塞點燃的為做功沖程.,1在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉化？ 2哪個沖程使汽車獲得動力？

5、3哪個沖程排出了汽車的尾氣？,4老式摩托在啟動時，需踏動啟動桿，這是為什么？,想想議議,8、總結： (1)四沖程內(nèi)燃機工作過程是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的；四個沖程叫一個工作循環(huán)，每一個工作循環(huán)活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。 (2)內(nèi)燃機四沖程的判斷方法：一看活塞運動方向，二看氣門開閉；活塞向下運動，若進氣門打開排氣門關閉為吸氣沖程，若兩氣門關閉為做功沖程；活塞向上運動，若兩氣門關閉為壓縮沖程，若進氣門關閉排氣門打開為排氣沖程。 (3)內(nèi)燃機中的能的轉化：壓縮沖程一機械能轉化為內(nèi)能；做功沖程一燃料燃燒化學能轉化為內(nèi)能，燃氣推動活塞做功內(nèi)能轉化為機械能。 （4）注意

6、汽油機工作的四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對活塞做功，其他三個沖程要靠飛輪的慣性來完成。在開始運轉時，要靠外力先使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后汽油機才能自己工作。,柴油機結構和汽油機相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油。柴油機的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入物質也只有空氣，在壓縮沖程結束時，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來。,三、柴油機,三、柴油機,1、柴油機的構造：進氣門、排氣門、活塞、汽缸、連桿、曲軸、噴油嘴。 2、柴油機的工作原理：柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油，柴油在汽缸里面燃燒時生

7、成高溫高壓燃氣，推動活塞做功，活塞移動帶動曲軸轉動。 3、四沖程柴油機工作過程是由吸氣、壓縮、做功和排氣四個沖程組成的；四個沖程叫一個工作循環(huán)，每一個工作循環(huán)活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。 4、柴油機中的能的轉化：壓縮沖程一機械能轉化為內(nèi)能；做功沖程一燃料燃燒化學能轉化為內(nèi)能，燃氣推動活塞做功內(nèi)能轉化為機械能。 5、柴油機工作的四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對活塞做功，其他三個沖程要靠飛輪的慣性來完成。在開始運轉時，要靠外力先使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后汽油機才能自己工作。,二、汽油機和柴油機的工作過程比較,柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機、火

8、車輪船上。,汽油機轉速高，結構簡單，質量輕，造價低 廉，運轉平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。,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)動機轎車的推廣使用具有重大意義。,汽油機和柴油機的優(yōu)缺點,汽油機和柴油機的比較：,怎樣更深刻地理解四沖程汽油機的工作過程,答：四沖程汽油機的每一個工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣，這四個沖程中只有做功沖程（即燃燒膨脹做功沖程）對外做功，它是靠燃料（汽油）在汽缸中燃燒，生成高溫高壓的燃氣，燃氣推動活塞對外做功，實現(xiàn)了內(nèi)能轉化為機械能，從而使汽車獲得了動力（機械能），

9、而且其他三個沖程靠飛輪的慣性來完成，吸氣、壓縮、排氣沖程需消耗機械能，其中壓縮沖程機械能轉化為內(nèi)能形成高溫高壓燃油氣體混合物，遇電火花而猛烈燃燒，獲得更大的內(nèi)能，在這其中，還存在燃料的化學能轉化為內(nèi)能的能量轉化形式信息快遞：每完成一個工作循環(huán)，活塞在汽缸內(nèi)往復兩次，飛輪轉動兩周燃氣對外做功一次,1內(nèi)燃機壓縮沖程中 能轉化為 ； 在做功沖程中 能轉化為 能。,機械,內(nèi)能,機械,內(nèi),練一練,2. (2010廣州中考)如圖所示實驗，試管口木塞沖出過程 ( ) A試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣 B試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加 C能量轉化情況與內(nèi)燃機壓縮沖程相同 D水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少,3汽

10、油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮，汽缸中的（ ） 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,練一練,3汽油機和柴油機相比較，下列敘述中正確的是（ ） A柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入的是空氣 B在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的 C柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高 D在壓縮沖程末，汽油機汽缸內(nèi)的溫度比柴油機的高,C,練一練,【典例4】（2010煙臺中考）如圖所示是四沖程汽油機的一個工作循環(huán)示意圖，其中屬于做功沖程的是( ) 【解析】選C.做功沖程的特點：進氣門、排氣門關閉，活塞向下運動，內(nèi)能轉化為機械能.故選C. A是吸氣沖程，B是壓縮沖程，D是排氣沖程.,如圖是汽油機工作循環(huán)中的某一沖程,這個沖程是( ),A.吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C.做功沖程 D. 排氣沖程,A,（2010上海中考）四沖程內(nèi)燃機工作時，機械能轉化成內(nèi)能的沖程是( ) A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程 【解析】選B.內(nèi)燃機四個沖程中，有兩次做功過程，壓縮沖程活塞壓縮空氣做功，機械能轉化為內(nèi)能，做功沖程燃氣推動活塞做功，內(nèi)能轉化為機械能.,(2010南昌中考)下列流程圖是用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環(huán)及涉及到的主要能量轉化情況,對圖中的補充正