《热机》教学课件

第二章

改变世界的热机第1节

热机1.通过观察水蒸气吹动小叶轮旋转的实验现象，认识燃料的化学

能转化为内能，内能再转化为机械能的过程。2.经历“能量是怎样转化的”讨论过程，理解热机的原理是通过

燃料燃烧获取内能并转化为机械能。1.实验探究：怎样利用内能来做功知识点1利用内能来做功(1)进行实验

如图所示，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个用纸做成的小叶轮，加热试管使水沸腾，观察现象。(2)现象分析

①现象一：叶轮转动。

原因：试管内的水沸腾，水蒸气向外膨胀，推动叶轮转动。

②现象二：玻璃管口出现“白雾”。

原因：水蒸气膨胀对外做功，内能减少，温度降低，其中的

水蒸气液化形成“白雾”。(3)归纳总结

由上述实验可知，可以利用某些设备把内能转化为机械能，即内能可以用来做功。

能量转化：燃料的化学能

内能

机械能。2.热机

概念：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。燃烧做功实验透析1.实验中的能量转化过程：2.实验中的能量转移和转化过程：3.物态变化：

汽化和液化。(1)燃料燃烧：化学能转化为内能。(2)叶轮转动：内能转化为叶轮的机械能。

燃料→试管→管内的水和水蒸气→叶轮。知识链接内能的两种应用：（1）利用内能加热：其实质是能量的转移过程。（2）利用内能做功：其实质是能量的转化过程。如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是()A.试管口出现的“白雾”是气体B.水蒸气对外做功，内能增加C.水蒸气的温度升高D.这个实验基本展示了热机的工作原理解析：水蒸气推动橡胶塞做功，将内能转化为机械能(热机的工作原理)，水蒸气内能减少，温度降低，液化形成小水珠，即“白雾”。答案：D教你一招

找出主要现象及对应的知识点：本实验的主要现象是橡胶塞被冲开和试管口出现“白雾”。解释“白雾”的形成，关键点是要联系前面学习的知识“做功改变内能”来分析。1.蒸汽机是最早的热机。1769年瓦特改进、完善了蒸汽机，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。知识点2蒸汽机及形形色色的热机2.蒸汽机的工作原理：将燃料的化学能转化为水蒸气的内能，再由水蒸气膨胀做功，把内能转化为机械能。蒸汽机的工作过程:

燃料燃烧，在蒸汽锅炉中，水沸腾形成蒸汽，通过管道被送入汽缸，受滑块阀门控制交替进入汽缸的左侧和右侧，推动活塞运动。3.常见的热机热机的广泛使用已成为一个国家工业化程度的标志，但同时热机的大量使用也给我们的环境带来巨大的破坏.下列机械不是使用热机的是

()CA.普通的家用轿车

B.喷气式战斗机C.电动公交车

D.“神舟”火箭解析：电动机是利用电能来获得动力的，电动公交车不符合热机的特点。普通的家用轿车、喷气式战斗机和“神舟”火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功的，是把内能转化成机械能的装置，符合热机的特点。

热机热机工作原理工作过程种类蒸汽机

1.热机是把

转化为

的机器，

⁠是最常见的

热机。2.汽油机及其四个冲程内能

机械能

内燃机

示意图

冲程名称

⁠冲程

⁠冲程

⁠冲程

⁠冲程能量转化情况无机械能转化为

内能内能转化为机

械能无吸气

压缩

做功

排气

3.汽油机和柴油机的比较项目汽油机柴油机不同点构造顶部有一个

⁠顶部有一个

⁠吸气冲程吸入

⁠吸入

⁠点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机火花塞

喷油嘴

汽油和空气的混合物

空气

项目汽油机柴油机相同点一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，

经历4个冲程，做功1次

1.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲

程是(

B

)A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程B12342.关于汽油机和柴油机的构造和工作过程，下列说法正确的是(

B

)A.汽油机有进气门，而柴油机没有B.汽油机有火花塞，而柴油机在同一位置则有喷油嘴C.汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机则有两个冲程D.汽油机和柴油机的做功冲程都是将机械能转化为内能B12343.热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中将内能转化为机械能的是

⁠冲程。4.如图所示，某单缸四冲程汽油机正处于