初三物理第十四章内能的利用第一节热机

1、知识回顾：知识回顾：如图所示在如图所示在一个试管中装一些水，一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到加热使水沸腾，会看到什么现象，说明了什么什么现象，说明了什么问题？问题？现象：软木塞冲出；管口有现象：软木塞冲出；管口有“白气白气”产生。产生。说明：说明：水蒸汽对木塞做功，内能减少，它水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。的温度下降，水蒸汽液化成小水珠。工作时：工作时：内能转化为机械能内能转化为机械能应用：热机应用：热机链接1链接 本节教学目标本节教学目标1、了解热机的工作原理、了解热机的工作原理2、了解四冲程汽油机的工作过程、了

2、解四冲程汽油机的工作过程3、了解四冲程柴油机的工作过程、了解四冲程柴油机的工作过程观察讨论：观察讨论：如图所示，在试管内装如图所示，在试管内装一些水，用橡皮塞塞住。对试管加一些水，用橡皮塞塞住。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？讨热使水沸腾，会看到什么现象？讨论这个过程中能量转化的情况。论这个过程中能量转化的情况。 燃料的燃料的化学能化学能通过燃烧通过燃烧转化转化为内能为内能，传给水和水蒸气，水蒸，传给水和水蒸气，水蒸气膨胀做功把塞子冲出去，气膨胀做功把塞子冲出去，内能内能转化为转化为塞子的塞子的机械能机械能。 一、一、热机的定义：热机的定义： 利用内能做功的利用内能做功的机械机械热机。热机

3、。工作原理：将内工作原理：将内能转化为机械能。能转化为机械能。 二、二、热机的种类：热机的种类： 蒸汽机蒸汽机链接链接1 二、二、热机的种类：热机的种类： 蒸汽机蒸汽机 二、二、热机的种类：热机的种类： 内燃机内燃机蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机汽轮机汽轮机喷气发动机喷气发动机火箭火箭 二、二、热机的种类：热机的种类： 三、三、内燃机：内燃机：汽油机汽油机柴油机柴油机 四、四、汽油机的工作原理：汽油机的工作原理：构造：构造：火花塞火花塞汽缸汽缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴链接链接11、汽油机的构造汽油机的构造；观察图回答汽油机；观察图回答汽油机的主要构造有：的主要构造有：主体是主

4、体是 ，内有，内有 、它、它通过通过 与与 相连。上部相连。上部有有 和和 ，顶部，顶部有有 。汽缸汽缸活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴进气门进气门排气门排气门火花塞火花塞2、工作原理工作原理：燃料的燃料的化学能化学能通过燃烧通过燃烧转化为内能，又通过做功，把转化为内能，又通过做功，把内能内能转变转变成成机械能机械能。从而使机械获得动力。从而使机械获得动力。 四、四、汽油机的工作过程汽油机的工作过程：两个名词：两个名词：1、一个、一个冲程冲程：2、一个、一个工作循环工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽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。缸的一端运动到另一端的过程。 把这把这四个

5、冲程四个冲程称为发动机的一个称为发动机的一个工作循环。工作循环。吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气内燃机的内燃机的冲程冲程和和工作循环工作循环结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程作功冲程作功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作1、吸气冲程、吸气冲程进气门打开，排气进气门打开，排气门关闭，活塞由上门关闭，活塞由上端向下运动，汽油端向下运动，汽油和空气组成的燃料和空气组成的燃料混合物从进气门吸混合物从进气门吸入气缸。入气缸。二、汽油机的工作过程二、汽油机的工作过程结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程作功冲程作功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作2、压缩冲程、压缩冲程进气门和排气门进气门和排

6、气门都关闭，活塞向都关闭，活塞向上运动，燃料混上运动，燃料混合物被压缩，压合物被压缩，压强增大，温度升强增大，温度升高。高。二、汽油机的工作过程二、汽油机的工作过程结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作3、做功冲程、做功冲程在压缩冲程未尾，在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃产生高温高压的燃气。高温高压燃气气。高温高压燃气推动活塞向下运动，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲并通过连杆带动曲轴转动。轴转动。二、汽油机的工作过程二、汽油机的工作过程结构结构吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲

7、程作功冲程作功冲程排气冲程排气冲程连续工作连续工作4、排气冲程、排气冲程进气门关闭，排进气门关闭，排气门打开，活塞气门打开，活塞向上运动，把废向上运动，把废气排出气缸。气排出气缸。二、汽油机的工作过程二、汽油机的工作过程第一冲程：第一冲程： 。进气门。进气门 ，排，排气门气门 ，活塞由汽缸最，活塞由汽缸最 向向 运运动，动， 和和 的混合物从的混合物从 被吸被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端， 关闭，关闭， 曲轴转动曲轴转动 圈。圈。第二冲程：第二冲程： 。进气门和排气门。进气门和排气门都都 ，活塞由汽缸最，活塞由汽缸最 向向 运动，运动，燃料的混合物被燃料

8、的混合物被 ，汽缸内温度，汽缸内温度 ，气压气压 。曲轴转动。曲轴转动 圈。在此过程中，圈。在此过程中， _转化转化 。吸气冲程吸气冲程打开打开关闭关闭上端上端下下汽油汽油空气空气进气门进气门进气门进气门半半关闭关闭下端下端上上压缩压缩升高升高增大增大半半机械能机械能 内能内能压缩冲程压缩冲程第三冲程：第三冲程： 。在压缩冲程末，。在压缩冲程末，火花塞产生电火花（火花塞产生电火花（点燃式点燃式），燃料混合），燃料混合物剧烈燃烧，产生物剧烈燃烧，产生 的燃气，推的燃气，推动活塞由汽缸向动活塞由汽缸向 运动，并通过连杆驱运动，并通过连杆驱使曲轴转动，使曲轴转动， 曲轴转动曲轴转动 圈。在此冲程圈。

9、在此冲程中，中， 转化转化 。第四冲程：第四冲程： 。进气门。进气门 ，排，排气门气门 ，活塞由汽缸最，活塞由汽缸最 向向 运运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，的最上端， 关闭，曲轴转动关闭，曲轴转动 圈。圈。做功冲程做功冲程高温高压高温高压下下半半内能内能机械能机械能排气冲程排气冲程关闭关闭打开打开下端下端上上排气门排气门半半 想想议议：想想议议：1、在四个冲程中，哪、在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的些冲程发生了能量的转化？如何转化？转化？如何转化？2、哪个冲程使汽车获、哪个冲程使汽车获得动力？得动力？3、哪个冲程排出了汽车的尾气？、哪个冲

10、程排出了汽车的尾气？2.2.内燃机的启动内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始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。运动，以后内燃机才能自己工作。小结：小结：汽油机一个工作循环包括汽油机一个工作循环包括 个冲个冲程，活塞往复程，活塞往复 次，曲轴转动次，曲轴转动 圈，圈，做功做功 次。有次。有 次能量转化。次能量转化。 在汽油机工作的四个冲程中，只有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

11、的程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 来完成。必须靠来完成。必须靠外力外力来启动。来启动。做功冲程做功冲程飞轮的惯性飞轮的惯性422123.3.内燃机的应用内燃机的应用（1 1）汽油机的应用）汽油机的应用（2 2）柴油机的应用）柴油机的应用柴油比较便宜，但柴油机比较柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。拉机、坦克上面。汽油机比较轻巧，常用在汽车、汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。飞机和小型农业机械上面。2 2、关于、关于四冲程四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：汽油机的工作过程有以下几种说法：在做功冲程中，是机械能转化

12、为内能在做功冲程中，是机械能转化为内能 在做功冲程中在做功冲程中，是内能转化为机械能，是内能转化为机械能 只有做功冲程是燃气对外做只有做功冲程是燃气对外做功功 汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油。汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油。 以上说法正确的是（以上说法正确的是（ ） A.A.只有只有 B. B.只有只有 C. C.只有只有 D. D.只有只有1 1、热机是将内能转化成、热机是将内能转化成 能的机器能的机器；热机一个工作循环由；热机一个工作循环由 个冲程组成，个冲程组成，其中图中所示是热机的其中图中所示是热机的 冲程。冲程。A A机械能机械能四四做功做功3 3、汽油机在压缩冲程中工作物质

13、被压缩，汽缸中、汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的的 （）（）、压强增大，温度降低；、压强减小，温度升高；、压强增大，温度降低；、压强减小，温度升高；、压强增大，温度升高；、压强减小，温度降低。、压强增大，温度升高；、压强减小，温度降低。c4 4、在汽油机工作的四个冲程中，将、在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为机械能转化为内能内能的是的是_冲程，将冲程，将内能转化为机械能内能转化为机械能的是的是_冲程。冲程。压缩压缩做功做功5、想想议议：、想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？有什么相同点，有什么不同点？不同点不同点1构造不同：汽

14、油机气缸顶有火花塞，而柴构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。油机气缸顶部有喷油嘴。2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。油机的燃料是柴油。3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。合气体，柴油机只吸进空气。4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。机属压燃式点火。 1基本构造和主要部件的作用相似。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。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，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。其余三个冲程靠飞轮惯性完