物理人教版九年级全册第1节.ppt

1、热 机,第十四章 第节,1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。,最早的汽车（1886年）,汽车中的巨无霸 （额定核载360吨）,内燃机电气时代 第二次工业革命,最快的汽车（1 600 km/h）,1热机,利用内能做功的机械,讨论这个实验中能量转化的情况。,一、热机,演 示,燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。,热机的原理,把内能转化为机械能,图14.1-1热机原始模型原理,二、汽油机和柴油机的工作过程,利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。,蒸汽机车,蒸汽机车,喷气发动机,火箭发动机,火电站的汽轮机,2热机的种类,内

2、燃机分为汽油机和柴油机两大类,使用汽油作为燃料的叫汽油机。,使用柴油作为燃料的叫柴油机。,内燃机的分类,内燃机,2、热机的定义及原理： （1）定义：把内能转化为机械能的机器。 （2）原理：燃料燃烧，化学能转化为内能，然后对外做功，内能转化为机械能。 （3）应用：内燃机、蒸汽机、汽轮机、喷气发动机也属于热机。 3、内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 （2）分类：内燃机分汽油机和柴油机。 （3）、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程

3、是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。,1构造,二、汽油机,汽油机: 1、汽油机的构造：进气门、排气门、活塞、汽缸、连杆、曲轴、火花塞。 2、汽油机工作原理：汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。 3、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，叫做一个冲程。 4、汽油机的的四个冲程是周而复始的循环过程，每完成一个循环（经历四个冲程），活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。,2工作过程,汽油机四个冲程工作过程分析，如下表：,汽油机四个冲程工作过程分析,汽油机四个冲程工作过程分析,汽油机四个冲程的特

4、点及判断冲程的方法,6、汽油机四个冲程的特点 （1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭活塞由上向下运动，吸入空气和汽油混合物。 （2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩缸内空气和汽油混合物，机械能转化为内能。 （3）做功冲程：进气门和排气门都关闭，火花塞产生电火花，燃料燃烧，产生高温高压的气体，活塞由上向下运动，对外做功，内能转化为机械能。 （4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，将废气排出。 7、判断冲程的方法：进气门打开的为吸气冲程，排气门打开的为排气冲程，火花塞点燃的为做功冲程.,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动力？

5、3哪个冲程排出了汽车的尾气？,4老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？,想想议议,8、总结： (1)四冲程内燃机工作过程是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；四个冲程叫一个工作循环，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 (2)内燃机四冲程的判断方法：一看活塞运动方向，二看气门开闭；活塞向下运动，若进气门打开排气门关闭为吸气冲程，若两气门关闭为做功冲程；活塞向上运动，若两气门关闭为压缩冲程，若进气门关闭排气门打开为排气冲程。 (3)内燃机中的能的转化：压缩冲程一机械能转化为内能；做功冲程一燃料燃烧化学能转化为内能，燃气推动活塞做功内能转化为机械能。 （4）注意

6、汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作。,柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。,三、柴油机,三、柴油机,1、柴油机的构造：进气门、排气门、活塞、汽缸、连杆、曲轴、喷油嘴。 2、柴油机的工作原理：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，柴油在汽缸里面燃烧时生

7、成高温高压燃气，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。 3、四冲程柴油机工作过程是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；四个冲程叫一个工作循环，每一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 4、柴油机中的能的转化：压缩冲程一机械能转化为内能；做功冲程一燃料燃烧化学能转化为内能，燃气推动活塞做功内能转化为机械能。 5、柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后汽油机才能自己工作。,二、汽油机和柴油机的工作过程比较,柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火

8、车轮船上。,汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低 廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。,柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油 发动机轿车的推广使用具有重大意义。,汽油机和柴油机的优缺点,汽油机和柴油机的比较：,怎样更深刻地理解四冲程汽油机的工作过程,答：四冲程汽油机的每一个工作循环包括四个冲程：吸气、压缩、做功、排气，这四个冲程中只有做功冲程（即燃烧膨胀做功冲程）对外做功，它是靠燃料（汽油）在汽缸中燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功，实现了内能转化为机械能，从而使汽车获得了动力（机械能），

9、而且其他三个冲程靠飞轮的惯性来完成，吸气、压缩、排气冲程需消耗机械能，其中压缩冲程机械能转化为内能形成高温高压燃油气体混合物，遇电火花而猛烈燃烧，获得更大的内能，在这其中，还存在燃料的化学能转化为内能的能量转化形式信息快递：每完成一个工作循环，活塞在汽缸内往复两次，飞轮转动两周燃气对外做功一次,1内燃机压缩冲程中 能转化为 ； 在做功冲程中 能转化为 能。,机械,内能,机械,内,练一练,2. (2010广州中考)如图所示实验，试管口木塞冲出过程 ( ) A试管口出现的白雾是水蒸气 B试管口出现白雾说明水蒸气内能增加 C能量转化情况与内燃机压缩冲程相同 D水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能减少,3汽

10、油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ） A压强增大，温度降低 B压强减小，温度升高 C压强增大，温度升高 D压强减小，温度降低,C,练一练,3汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高,C,练一练,【典例4】（2010烟台中考）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( ) 【解析】选C.做功冲程的特点：进气门、排气门关闭，活塞向下运动，内能转化为机械能.故选C. A是吸气冲程，B是压缩冲程，D是排气冲程.,如图是汽油机工作循环中的某一冲程,这个冲程是( ),A.吸气冲程 B. 压缩冲程 C.做功冲程 D. 排气冲程,A,（2010上海中考）四冲程内燃机工作时，机械能转化成内能的冲程是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【解析】选B.内燃机四个冲程中，有两次做功过程，压缩冲程活塞压缩空气做功，机械能转化为内能，做功冲程燃气推动活塞做功，内能转化为机械能.,(2010南昌中考)下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况,对图中的补充正