第一节 热机.ppt

第一节热机 瓦特发明蒸汽机的故事 在瓦特的故乡 英国格林诺克的小镇 家家户户都是生火烧水做饭 对这种司空见惯的事 有谁留过心呢 瓦特就留了心 有一天 他在厨房里看祖母做饭 灶上坐着一壶开水 开水在沸腾 壶盖啪啪啪地作响 不停地往上跳动 瓦特观察好半天 感到很奇怪 猜不透这是什么缘故 就问祖母说 什么玩艺使壶盖跳动呢 祖母回答说 水开了 就这样 瓦特没有满足 又追问 为什么水开了壶盖就跳动 是什么东西推动它吗 可能是祖母太忙了 没有功夫答对他 便不耐烦地说 不知道 小孩子刨根问底地问这些有什么意思呢 瓦特在他祖母那里不但没有找到答案 反而受到了冤枉的批评 心里很不舒服 可他并不灰心 连续几天 每当做饭时 他就蹲在火炉旁边细心地观察着 起初 早期的蒸汽汽车壶盖很安稳 隔了一会儿 水要开了 发出哗哗蒸汽船的响声 突然 壶里的水蒸汽冒出来 推动壶盖跳动了 蒸汽不住地往上冒 壶盖也不停地跳动着 好象里边藏着个魔术师 在变戏法似的 瓦特高兴了 几乎叫出声来 他把壶盖揭开盖上 盖上又揭开 反复验证 他还把杯子 调羹遮在水蒸汽喷出的地方 瓦特终于弄清楚了 是水蒸汽推动壶盖跳动 这水蒸汽的力量还真不小呢 水蒸汽推动壶盖跳动的物理现象 正是瓦特发明蒸汽机的认识源泉吗 1769年 瓦特把蒸汽机改成为发动力较大的单动式发动机 后来又经过多次研究 成功发明了完善的蒸汽机 由于蒸汽机的发明 英国成为世界上最早利用蒸汽推动铁制 海轮 的国家 十九世纪 开始海上运输改革 一些国家进入了所谓的 汽船时代 从此 船只就行驶在茫茫无际的海洋上了 1 热机 通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置 2 热机的种类 蒸汽机内燃机 二 内燃机 实验方法 在透明塑料盒的底部钻一个孔 把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中 打开塑料盒盖 向盒内滴入2 3滴酒精 再将盒盖盖紧 揿动电子式火花发生器的按钮 爆炸 有限空间的爆炸 1 定义 燃料在汽缸内燃烧 产生的燃气直接推动活塞做功 因此叫做活塞式内燃机 2 常见的内燃机 1 汽油机 2 柴油机 3 汽油机的结构 气缸 火花塞 进气活门 排气活门 活塞 连杆 曲轴 飞轮 4 冲程 汽油机工作时 活塞在汽缸里做往复运动 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程 现在的汽油机大多是四冲程汽油机 进气门打开 排气门关闭 活塞由上端向下运动 汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸 1 吸气冲程 进气门和排气门都关闭 活塞向上运动 燃料混合物被压缩 压强增大 温度升高 2 压缩冲程 在压缩冲程未尾 火花塞产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 高温高压燃气推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 3 做功冲程 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 4 排气冲程 5 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 飞轮 吸气冲程 空气 进气门打开 排气门关闭 活塞由上端向下端运动 将空气吸进气缸 柴油机的工作过程 压缩冲程 进气门和排气门都关闭 活塞向上运动 活塞把空气压缩得很小 空气的压强更大 温度更高 在压缩冲程末 缸内空气温度已超过柴油的着火点 柴油机的工作过程 做功冲程 在压缩冲程末 从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 柴油机的工作过程 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关闭 排气门打开 活塞向上运动 把废气排出气缸 柴油机的工作过程 柴油机与汽油机构造的区别 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 火花塞 飞轮 6 柴油机与汽油机的主要区别 柴油 汽油 顶部是喷油嘴 顶部是火花塞 空气 汽油与空气的混合物 压燃式 点燃式 载重汽车 火车 轮船 拖拉机等 小汽车 低速飞机 轻型机械等 在做功冲程时燃气对活塞做功 内能转化为机械能 其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成 一个工作循环内燃机各部件运动情况 完成 四个冲程 活塞 往复两次 曲轴 转动两周 飞轮 转动两圈对外做功 一次 辅助冲程 靠飞轮惯性来完成 吸气 压缩 做功 排气 1 在四个冲程中 哪些冲程发生了能量的转化 2 哪个冲程使汽车获得了动力 3 哪个冲程排出了汽车的尾气 机械能转化为内能 内能转化为机械能 获得动力 排出尾气 汽油机的应用 插秧机 摩托车 小汽车 轻型飞机 喷雾器 柴油机的应用 拓展与提高 蒸汽机火车原理 三 小结 内燃机的定义及分类汽油机的结构汽油机的四个冲程汽油机与柴油机的区别 四 课堂练习 1 内燃机的工作过程由 四个冲程组成 内燃机中 将机械能转化为内能的是 冲程 将内能转化为机械能的是 冲程 吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功 2 如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图 其中属于做功冲程的是 C 分析 1800rad min 30rad s30 2 60个冲程60 4 15次功 3 一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800rad min 它 s完成 A 30个冲程 做了30次功B 60个冲程 做了60次功C 120个冲程 做了30次功D 60个冲程 做了15次功 4 根据汽油机和柴油机的区别 说法正确