2.1热机（课件） 2021-2022学年教科版九年级物理上册(共28张PPT)

(共28张PPT)
第二章
改变世界的热机
第一节
热机
春节燃放烟花
有一种叫做“钻天猴”的烟花，点燃后随着嗖的一声冲上天，之后燃放。它是什么原理呢？
内能→机械能
最快的汽车
（速度：1
600
km/h，超过声速）
最早的汽车（1886年）
（速度：18km/h）
汽车的机械能是如何获得的？
“热”除了能带给人们温暖外，还能做什么呢？
内能→机械能
热
机
实
验
讨论分析：
①实验中观察到了什么现象？
②水蒸气的内能如何变化？
③实验中存在哪些形式的能量转化？
酒精燃烧放出热量（化学能转化为内能），将一部分内能传递给水，使水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。试管内压强增大，水蒸气把橡皮塞推出试管口，即水蒸气对瓶塞做功（水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能）。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，在试管口可观察到“白雾”。
热
机
　　该实验基本展示了蒸汽机的工作原理。
　　瓦特对蒸汽机的改良，使人们能够良好地利用生活中产生的热量，带动各种机器运转，拉开了工业革命的序幕。
1.热机：利用内能做功的机械。
热
机
2.热机的种类：
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。
飞机上的喷气发动机
热
机
蒸汽机车
汽轮机
火箭上的喷气发动机
种类：常见的内燃机有汽油机和柴油机。
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：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
冲程：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。
汽油机工作原理
汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做功，使内能转化为机械能。
工作原理：
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。
压缩冲程
机械能转化为内能。
压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
做功冲程
内能转化为机械能。
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
排气冲程
汽油机
思考：（《导学案》互动探究1）
1．四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？
2．哪个冲程使汽车获得动力？
3．哪个冲程排出了汽车的废气？
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
柴油机工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞压缩空气，使空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气的温度已超过柴油的着火点。
机械能转化为内能。
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
内能转化为机械能。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
汽油机与柴油机的异同
汽油机和柴油机的结构和工作过程有什么异同？
思考：（《导学案》预习导学知识点三）
1.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，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
4.一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
汽油机与柴油机的相同之处
汽油机与柴油机的区别
汽油机
柴油机
构造
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
燃料
汽油
柴油
吸气冲程
吸入汽油和空气的混合物
吸入空气
点火方式
压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式。
压缩冲程末，喷油嘴向气缸内喷出的雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式。
热效率
效率低：20%—30%
效率高：30%—45%
应用
机体轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等
机体笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船等
课堂小结
通过本节课的学习，你收获到哪些知识？