【人教九上物理学霸听课笔记】14章第1节 热机 学案课件 (共26张PPT)

(共26张PPT)
九上
物理
第十四章
内能的利用
第1节
热机
第1节
热机
第十四章
内能的利用
新知梳理
应用示例
一
热机
1.
热机的工作原理
图例
原理
水沸腾后，水蒸气膨胀对塞子_______，水蒸气的内能________，温度________
燃料燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞________，燃气的内能________，温度________
能量转化
__________
________
__________
做功
减少
降低
做功
减少
降低
化学能
内能
机械能
（续表）
2.
热机及其种类
热机
利用________做功的机械
种类
①内燃机——燃料直接在发动机________内燃烧产生动力的热机。
②蒸汽机、汽轮机、喷气发动机等
内能
汽缸
二
汽油机和柴油机
内燃机
汽油机
柴油机
构造
汽缸顶都是火花塞
汽缸顶都是喷油塞
一个工作循环
吸气冲程
吸入______________________
只吸入________
压缩冲程
压缩程度较小（________能→______能）
压缩程度较大（_______能→______能）
做功冲程
点燃式（______能→________能）
压燃式（______能→________能）
汽油和空气的混合物
空气
机械
内
机械
内
内
机械
内
机械
一个工作循环
排气冲程
排出废气
排除废气
主要特点
轻巧、效率较低
笨重、效率较高
内燃机
汽油机
柴油机
适用范围
小汽车、小型农业机械等
载重汽车、拖拉机、火车、轮船等
（续表）
联系
①每个工作循环活塞往返______次，飞轮转动______周，对外做功______次。
②吸气、压缩和排气冲程依靠飞轮的________来完成，只有________冲程对外做功
两
两
一
惯性
做功
（续表）
类型一
热机的工作原理
例1
如图14-1-1甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的______能转化为塞子的机械能。图______（选填“乙”或“丙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
内
乙
图14-1-1
[解析]
当试管内的水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后水蒸气膨胀将塞子推出，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为活塞的机械能，与图甲所示实验中的能量转化一致，图乙是汽油机的做功冲程。
[方法指导]热机的工作原理
类型二
内燃机的工作过程
例2
[2020·衡阳]
如图14-1-2所示为内燃机四个冲程的工作示意图，下列说法中正确的是(
)
C
图14-1-2
A.
一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁
B.
图乙冲程能获得动力
C.
图丁冲程有明显机械能转化为内能的过程
D.
图丙冲程存在化学能转化为内能的过程
[解析]
图甲中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能；图乙中进气门打开，活塞向下运动，汽缸容积增大，是吸气冲程；图丙中排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程；图丁中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能。
四个冲程的正确顺序是乙、丁、甲、丙，故A错误；
图乙为吸气冲程，内燃机在做功冲程能获得动力，故B错误；
图丁为压缩冲程，在该冲程中将机械能转化为内能，故C正确；
图丙为排气冲程，而将化学能转化为内能是在压缩冲程末及做功冲程，故D错误。
[方法指导]四个冲程的判定方法
根据气门开闭及活塞运动方向判断四个冲程，具体列表如下：
冲程
进气门
排气门
活塞运动方向
能量转化
吸气
开
闭
向下
压缩
闭
闭
向上
机械能→内能
做功
闭
闭
向下
内能→机械能
排气
闭
开
向上
类型三
汽油机与柴油机
例3
（多选）汽油机和柴油机的主要不同点是(
)
A.
在构造上，汽油机的汽缸顶部有火花塞，而柴油机的汽缸顶部有喷油嘴
B.
在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油
C.
在压缩冲程末，汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D.
在压缩冲程中，汽油机汽缸里的温度和压强比柴油机里的高
AC
[解析]
该题采用对比法考查汽油机和柴油机，要求识记一些柴油机与汽油机的不同点。
[方法指导]柴油机、汽油机巧区分
内燃机
汽油机
柴油机
构造
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
吸气冲程
吸入的是汽油和空气的混合物
吸入的只有空气
点火方式
火花塞产生电火花（点燃式）
压缩冲程末，喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温的空气，自动燃烧（压燃式）
类型四
有关内燃机的力、热综合计算
例4
若一台四冲程汽油机的汽缸活塞面积为
，活塞行程为
，做功冲程燃气的平均压强为
，飞轮转速为
，求：
（1）
该汽油机
内对外做功的次数。
[答案]
飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮
转动1800周，要对外做功900次。
（2）
该汽油机工作时做功冲程中汽缸内气体对活塞的平均压力。
[答案]
燃气对活塞的平均压力为
。
[答案]
做功一次活塞通过的路程
，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
。1min内燃气对活塞做的总功为
，做功时间
，所以汽油机的功率为
。
（3）
这台汽油机的功率。
[方法指导]与内燃机相关的计算题解题思路点拨
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