九年级物理第十二章第三节机械能和内能的互相转化(2)热机[精品课件〕热机.ppt

热机 姜堰市张甸实验学校杨青 会看到什么现象 塞子被冲出 在此过程中 能量是如何转化的 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 热机是把内能转化为机械能的机器 热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机喷气发动机 火箭等 2 原理 在气缸内燃烧燃料 产生高温高压的燃气 使燃气推动活塞而做功 二 热机1 定义 将内能转化为机械能的装置 1 内燃机和种类 1 汽油机 2 柴油机 构造 工作原理 汽油机完整工作过程 构造 工作原理 汽油机的构造 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 内燃机 吸气 压缩 做功 排气 内燃机的冲程和工作循环 三 汽油机 1 构造 进气门与排气门 火花塞 活塞 气缸 连杆 曲轴等 2 工作过程a 一个冲程 活塞从气缸的一端运动到另一端 b 四冲程 由吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程组成 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1 吸气冲程 汽油和空气 进气门打开 排气门关闭 活塞由上端向下端运动 汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸 2 压缩冲程 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 3 做功冲程 在压缩冲程末尾 火花塞产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 4 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 3 工作原理a 吸气冲程 吸进汽油与空气的混合物 b 压缩冲程 燃料混合气体被压缩 温度升高 压强增大 此冲程将机械能转化为内能 c 做功冲程 点火方式 点燃式 原理 混合气体猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 燃气推动活塞对外做功 此冲程将内能转化为机械能 d 排气冲程 排出废气 为下一个工作循环做准备 4 其它小结 在四个冲程中 只有做功冲程对外做功 其它三个冲程称为辅助冲程 要靠飞轮的惯性来完成 所以汽油机在开始工作时要靠外力带动 把四个冲程称为一个工作循环 一个工作循环活塞往复两次 曲轴转动两转 对外做一次功 一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r 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 课堂练习 d 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 柴油机工作原理 吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程 1 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 2 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 3 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 4 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 四 柴油机与汽油机的区别 1 构造上的区别 汽油机气缸顶部为火花塞 而柴油机气缸顶部为喷油嘴 2 工作过程中的区别 吸气冲程 汽油机吸进的是空气和汽油的混合物 而柴油机吸进的只是空气 点火方式 汽油机为点燃式 而柴油机为压燃式 3 工作效率不同 柴油机的效率一般比汽油机高 原因 在压缩冲程末 柴油机气缸内燃气的温度和压强比汽油机高 对外做的功也较多 汽油机的效率 20 30 柴油机的效率 30 45 你认为它们的效率比你想象的高 还是低 你猜想 汽油机 柴油机的效率大约是多少 猜猜看 思考 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 热机的效率 用来做有用功的能量 与燃料完全燃烧放出的能量之比 1 基本构造和主要部件的作用相似 2 每个工件循环都经历四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 3 四个冲程中 只有做功冲程对外做功 其余三个冲程靠飞轮惯性完成 4 一个工作冲程中 活塞往复两次 飞轮转动两周 做功一次 相同点 内燃机的启动 内燃机不能自行启动 开始运转时 要靠外力使飞轮和曲轴转动起来 由曲轴通过连杆带动活塞运动 以后内燃机才能自己工作 五 内燃机的应用 汽油机比较轻巧 常用在汽车 飞机和小型农业机械上面 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 1 四冲程汽油机的工作过程由 四个冲程组成的 2 四冲程汽油机 由机械能转化为内能的是 冲程 做功冲程是 能转化为 能 3 汽油机吸入汽缸的是 点火