九年级物理第14章第一节热机课件(最新修改)

1、第十四章内能的利用第十四章内能的利用第一节热机第一节热机一、内能的获得一、内能的获得： 从能量转化的角度分析：化学内二、内能的利用：二、内能的利用： 1 1、直接加热物体、直接加热物体 热能除了带给人类温暖以外，还能做什么呢？ 试管中的蒸汽将软木塞推出去，软木塞获得了动能，蒸汽的内能_。减小水沸腾后：水沸腾后：现象现象:软木塞软木塞_; _有有“白气白气”产生产生.冲出管口分析分析:_ 对木塞做功对木塞做功,内能内能 _, 温度温度_成小水珠成小水珠.水蒸气减小降低液化能量转化：能量转化：_转化为转化为_。内能机械能总结：内能的利用： 1、利用内能、利用内能_。飞飞机机飞飞行，汽行，汽车车行行

2、驶驶，火箭升空，火箭升空，发动发动机工作机工作时时的能量的能量转转化？化？2、利用内能、利用内能_。加热做功塞子冲出的过程中，能量的转化：塞子冲出的过程中，能量的转化：燃料的燃料的_能能水蒸气的水蒸气的_塞子运动的塞子运动的_;热机的能量转换：热机的能量转换：燃料的燃料的_能能_；做功做功燃烧燃烧热机是把热机是把_能转化为能转化为_能的机器。能的机器。一、热机的定义一、热机的定义化学内能机械能化学内能机械能内机械2 2、热机的种类：热机的种类：蒸气机、蒸气机、内燃机内燃机、汽轮机、汽轮机、喷气发动机等。喷气发动机等。1 1、热机的定义：、热机的定义：把内能转化为机械能把内能转化为机械能的机械的

3、机械一、热机：一、热机：热机的种类热机的种类蒸气机、内燃机、汽轮机、蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等喷气发动机等蒸汽机汽轮机汽轮机内燃机内燃机火箭上的喷气发动机火箭上的喷气发动机火箭发动机火箭发动机柴油机柴油机蒸汽机蒸汽机燃气轮机燃气轮机工作原理工作原理化学能化学能内能内能机械能机械能（燃料燃料）（做功做功）喷气发动机喷气发动机火箭发动机火箭发动机.汽油机汽油机涡轮（喷气）发动机涡轮（喷气）发动机学生自学课本上的内燃机内容，学生自学课本上的内燃机内容，思考下面的问题。思考下面的问题。3 3、内燃机、内燃机（一）内燃机的定义：（一）内燃机的定义：（二）内燃机的种类：（二）内燃机的种类：燃料在

4、机械内部燃烧燃料在机械内部燃烧的热机的热机汽油机、柴油机汽油机、柴油机火花塞火花塞气缸气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1、汽油机构造、汽油机构造二、汽油机的构造及工作原理：二、汽油机的构造及工作原理：吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气2 2、汽油机（内燃机）、汽油机（内燃机）的冲程和工作循环的冲程和工作循环汽油机工作原理汽油机工作原理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汽油机结构图汽油机结构图火花塞火花塞活塞活塞排气门排气门进气门进气门汽缸连杆连杆曲轴曲轴汽油机工作时，汽油机工作时，活塞在汽缸里活塞在汽缸里做往复运动，做往复运动，活塞从汽缸的活塞从

5、汽缸的一端运动到另一端运动到另一端的过程叫一端的过程叫做做冲程冲程。一一、吸气冲程、吸气冲程进气门进气门 ，排气门排气门 。活塞由活塞由 运动，运动， 组成的燃料组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。混合物从进气门吸入气缸。打开打开关闭关闭上端向下端上端向下端汽油和空气汽油和空气进气门和排进气门和排气门都关闭，气门都关闭，活塞向上运活塞向上运动，燃料混动，燃料混合物被压缩，合物被压缩，压强增大，压强增大，温度升高。温度升高。二、压缩冲程二、压缩冲程在压缩冲程未在压缩冲程未尾，火花塞产尾，火花塞产生生电火花电火花，使，使燃料猛烈燃烧，燃料猛烈燃烧，产生高温高压产生高温高压的燃气。高温的燃气。高温高压

6、燃气高压燃气推动推动活塞向下运动活塞向下运动，并通过连杆带并通过连杆带动曲轴转动。动曲轴转动。三、三、做功冲程做功冲程进气门关闭，进气门关闭，排气门打开，排气门打开，活塞向上运活塞向上运动，把废气动，把废气排出气缸。排出气缸。四、排气冲程四、排气冲程汽油机的工作原理：汽油机的工作原理： 冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运冲程：内燃机工作时，活塞在气缸内做一次单向运 动，叫做一个冲程动，叫做一个冲程( (或行程或行程) )。汽油机一个工作循环有汽油机一个工作循环有四个冲程：向下运动向下运动向上运动向上运动向下运动向下运动向上运动向上运动开启开启关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关闭关

7、闭关闭开启开启进入气缸进入气缸被压缩被压缩,温度升温度升高高,压强增大压强增大爆发性燃烧爆发性燃烧排出气缸排出气缸机械能转机械能转变为内能变为内能内能转变内能转变为机械为机械吸气冲程吸气冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程压缩冲程压缩冲程 1、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 2、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？ 3、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？ 4、排气后，下一个工作过程是什么冲程？、排气后，下一个工

8、作过程是什么冲程？ 5、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？讨论 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。 答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮

9、的惯性来完成的。压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。答：吸气冲程答：吸气冲程 答：通常是先接通了启动机答：通常是先接通了启动机( (电动机电动机) )，用启动机带动活塞动起，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，来。也可用手柄，人工摇动人工摇动手柄带动活塞起动。手柄带动活塞起动。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 冲程，冲程，活塞往复活塞往复 次，曲轴转动次，曲轴转动 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次能量转化。次能量转化。汽油机工作的四个冲程中，只有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燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程

10、，要靠安装在曲轴上的冲程，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42212喷油嘴喷油嘴气缸气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（1）柴油机的构造）柴油机的构造三、柴油机三、柴油机柴油机工作原理柴油机工作原理（2 2）柴油机工作原理）柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 进气门进气门打开打开，排气门，排气门关闭关闭。活塞由。活塞由上端向下端上端向下端运动，将运动，将空气空气吸进气缸。吸进气缸。空气空气压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都进气门和排气门都关闭关闭，活塞活塞向上向上运动，活塞把空气压运动，活塞把空气压缩得很小

11、，空气的压强更大，缩得很小，空气的压强更大，温度温度更高更高。在压缩冲程末，缸。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的内空气温度已超过柴油的着火着火点点。做功冲程做功冲程 在在压缩冲程末压缩冲程末，从，从喷油嘴喷油嘴喷出的喷出的雾状柴油雾状柴油遇到热空气立遇到热空气立即猛烈燃烧，产生即猛烈燃烧，产生高温高压高温高压的的燃气，推动活塞燃气，推动活塞向下向下运动，并运动，并通过连杆带动曲轴转动。通过连杆带动曲轴转动。排气冲程排气冲程 进气门进气门关闭关闭，排气门，排气门打开打开，活塞，活塞向上向上运动，把运动，把废气排出气缸。废气排出气缸。燃烧后的废气燃烧后的废气（3 3）内燃机的启动）内燃机的启

12、动 内燃机不能自行启动。开始运内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠转时，要靠外力外力使使飞轮和曲轴飞轮和曲轴转动转动起来，由曲轴通过连杆带动起来，由曲轴通过连杆带动活塞活塞运运动，以后内燃机才能自己工作。动，以后内燃机才能自己工作。 在压缩在压缩冲程末尾，冲程末尾，火花塞产生火花塞产生电火花，使电火花，使燃料猛烈燃燃料猛烈燃烧，产生高烧，产生高温高压的燃温高压的燃气，推动活气，推动活塞向下运动塞向下运动，并通过连，并通过连杆带动曲轴杆带动曲轴转动。转动。 在压缩冲在压缩冲程末，从喷油程末，从喷油嘴喷出的雾状嘴喷出的雾状柴油遇到热空柴油遇到热空气立即猛烈燃气立即猛烈燃烧，产生高温烧，产生高温高压

13、的燃气，高压的燃气，推动活塞向下推动活塞向下运动，并通过运动，并通过连杆带动曲轴连杆带动曲轴转动。转动。点火方式：点火方式：压燃式压燃式点火方式：点火方式：引燃式引燃式柴油机柴油机汽油机汽油机（1 1）、柴油机与汽油机的主要区别）、柴油机与汽油机的主要区别柴油柴油汽油汽油顶部是喷油嘴顶部是喷油嘴顶部是火花塞顶部是火花塞空气空气汽油与空气汽油与空气的混合物的混合物压燃式压燃式点燃式点燃式载重汽车、火车、载重汽车、火车、轮船、拖拉机等轮船、拖拉机等小汽车、低速飞小汽车、低速飞机、轻型机械等机、轻型机械等（2 2）、柴油机与汽油机的共同点）、柴油机与汽油机的共同点 、一个工作循环都要经历吸气、压缩、

14、做功、排气四个冲、一个工作循环都要经历吸气、压缩、做功、排气四个冲程。所以被称为四冲程内燃机。程。所以被称为四冲程内燃机。 、在一个工作循环中，曲轴转动、在一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动周，活塞往复运动2次，次，气缸内的燃油燃烧爆发气缸内的燃油燃烧爆发1次，对外做功次，对外做功1次。次。 、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。 优点：运转速度快、重量轻、功率大，应用广泛。优点：运转速度快、重量轻、功率大，应用广泛。 缺点：尾气（带有有毒、有害气体）污染环境。缺点：尾气（带有有毒、有害气体）污染环境。（3 3）、内燃机的优缺点）、内燃机的优缺点柴油机与汽油机

15、的异同：柴油机与汽油机的异同：笔记整理笔记整理1 1、热机的工作原理：内能转化为机械能（或化学、热机的工作原理：内能转化为机械能（或化学能转化为内能再转化为机械能）能转化为内能再转化为机械能）2 2、一个工作循环包含四个冲程：吸气冲程、压缩、一个工作循环包含四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。只有做功冲程对外冲程、做功冲程、排气冲程。只有做功冲程对外做功，其余三个冲程依靠飞轮的惯性带动曲轴完做功，其余三个冲程依靠飞轮的惯性带动曲轴完成的。成的。3 3、能量转化：压缩冲程是机械能转化为内能，做、能量转化：压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。功冲程是内能转化为机械

16、能。4 4、汽油机一个工作循环，活塞往复、汽油机一个工作循环，活塞往复 次，次，曲轴转动曲轴转动 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次次能量转化。能量转化。2212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 冲程，冲程，活塞往复活塞往复 次，曲轴转动次，曲轴转动 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次能量转化。次能量转化。汽油机工作的四个冲程中，只有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422

17、121.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的四个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是( )冲程冲程,做功做功冲程是冲程是( )能转化为能转化为( )能能. 3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是( ),点火方点火方式是式是( ).柴油机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是点火方式是 ( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是某四冲程汽油机飞轮的转速是3600r/min,则它每秒钟对则它每秒钟对外做功外做功( )次次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的四冲程汽油机的三个辅助冲

18、程靠飞机的( )来完成来完成.吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气压缩压缩内内机械机械汽油和空气的混合物汽油和空气的混合物点燃式点燃式空气空气压燃式压燃式30惯性惯性堂堂清练习巩固：堂堂清练习巩固：6.6.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（缸中的（ ）压强增大，温度降低压强增大，温度降低压强减小，温度升高；压强减小，温度升高；压强增大，温度升高；压强增大，温度升高；压强减小，温度降低压强减小，温度降低课堂练习：课堂练习：c7.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（确的是（ ）.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴缸顶部是一个喷油嘴.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空汽