初中物理-热机教学课件设计

第五节热机１.知道四冲程汽油机的工作原理２.学会从能量转化的角度认识燃料的热值３.通过能量的转化和转移，认识热机的效率学习目标知识回顾：如图所示在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象，说明了什么问题？1.现象：软木塞冲出；管口有“白气”产生。4.在此过程中，能量是如何转化的？水蒸气的内能塞子运动的机械能3.实验说明了什么问题？内能可以做功2.分析：水蒸气对木塞做功，内能减少，它的温度下降，水蒸气液化成小水珠。燃料的化学能燃料的化学能水蒸气的内能塞子运动的机械能热机燃料的化学能内能机械能做功燃烧热机:是把内能转化为机械能的机器。能量转化：柴油机蒸汽机燃气轮机汽油机空气喷气发动机火箭喷气发动机热机的种类：一.内燃机1.定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。2.常见的内燃机：汽油机柴油机内燃机的应用（1）汽油机的应用（2）柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。

汽油机的构造火花塞汽缸进气门活塞连杆排气门曲轴两个名词：1、一个冲程：2、一个工作循环：

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。

把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程吸气冲程汽油和空气开始工作前，活塞位于汽缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入汽缸。压缩冲程活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。机械能转化为内能。做功冲程压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。高温燃烧气体的内能转化为活塞的机械能。排气冲程燃烧后的废气做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。汽油机的四个冲程名称进气门排气门活塞能量转化主要作用吸气

压缩做功排气

打开关闭关闭关闭关闭关闭关闭打开向下向上向下向上机械能-内能内能-机械能压缩气体对外做功吸入混合气体排出废气一个工作循环小结：汽油机一个工作循环包括

个冲程，活塞往复

次，曲轴转动

圈，做功

次。有

次能量转化。在汽油机工作的四个冲程中，只有

燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。做功冲程422122.某四冲程汽油机，曲轴转速1200转/分，则该汽油机每秒做功

次。1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程，下列说法正确的是（）A.做功10次，飞轮转40周B.做功40次，飞轮转20周C.做功10次，飞轮转20周D.做功20次，飞轮转10周C10练习或J/m3二.燃料的热值

热值是燃料的特性，它反映的是燃料燃烧过程中所释放热量本领大小的物理量。1.定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。2.单位：焦每千克，符号J/Kg煤油4.6X107木炭3.4X107汽油4.6X107无烟煤3.4X107氢气1.43X108石油4.4X107焦碳3.0X107天然气

4.4X107柴油3.3X107烟煤2.9X107煤气4.2X107酒精3.0X107干木柴1.2X107气体液体固体常用燃料的热值（单位：J/kg）干木柴的热值为1.2X107J/kg的物理意义是：完全燃烧1千克干木柴放出的热量是1.2X107J计算:5千克烟煤完全燃烧，所释放出来的热量是多少？（烟煤的热值为2.9×107J/kg）解：=2.9×107J/kg

×5kgQ放=qm=1.45×108J烟煤完全燃烧释放出来的热量是燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出的要小，而且有效利用的热量又比放出的热量小。所以我们要有效利用燃料，提高燃料的利用率。三.热机的效率在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？做有用功的能量废气带走的能量汽缸散热及摩擦损失的能量（l）尽可能减少各种热损失，如保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量；

(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率