第14章第1节-热机（课件）2022-2023学年人教版物理九年级全一册（共25张PPT）

(共25张PPT)
第十四章 内能的利用
第1节 热机
初中物理九上（人教版）
目录
一、热机
二、汽油机
三、柴油机
对比认识两种内燃机的异同点
学习目标
1
2
3
了解四冲程汽油机和柴油机的构造；
知道热机的概念，初步了解其工作原理；
课程导入
古老的热机——蒸汽机的发明给人类带来了巨大的动力
我们出行时使用的交通工具：汽车、火车、轮船、飞机……为什么能在交通运输方面大展神威呢？这节课让我们一起来走进它们，走进热机，了解它们的工作原理吧！
蒸汽机带来一场革命——第一次工业革命！
瓦特改进了蒸汽机
　　世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。
　　瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。
　　其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。
内燃机——第二次工业革命到来！
早期内燃机
早期拖拉机
内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现：飞机、汽车、农用拖拉机、潜艇、坦克等等。
最早的汽车（1886年）
汽车中的巨无霸
（额定核载360吨）
一、热机
实验探究：内能与机械能的转化
在一个试管中装一些水，用软木塞塞住。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？你想到了什么？
现象：塞子被试管内的热气推出，试管口有“白雾”生成。
一、热机
把内能转化为机械能的机器叫热机，热机种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等，内燃机又分为汽油机和柴油机两大类。
模拟上述实验，如果能制成一台，可以利用内能对外做功的机器，就可以很好地减轻人们的劳动负担，提高工作效率。这就是热机。
　　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。
1.汽油机的构造
二、汽油机
主体是汽缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。
活塞
2.汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气，推动 做功，活塞移动带动曲轴转动。
3.活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫一个 。汽油机是吸气、压缩、做功、排气
四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
冲程
2.汽油机的工作原理
2.汽油机的工作原理
汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气
压缩
做功
排气
A.吸气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，汽油与
的混合物进入汽缸。
打开
关闭
下
空气
B.压缩冲程：进气门排气门都 ，活塞向 运动，燃料与空气的混合物被 ，温度 。
关闭
上
压缩
升高
C.做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞点火，燃料燃烧，产生
的气体， 的气体推动活塞向 运动，带动
转动，对外做功。
高温高压
高温高压
下
曲轴
D.排气冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，把 排出汽缸。
关闭
打开
上
废气
2.汽油机的工作原理
2.汽油机一个工作循环包括____冲程，活塞往复____次，曲轴转动____圈，与曲轴相连的飞轮也转____圈，做功____次。有____次能量转化。
1.汽油机工作的四个冲程中，只有____________气体对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的____________来完成。必须靠外力来启动。
做功冲程
飞轮的惯性
4
2
2
1
2
2
记为“42221”
归纳总结
柴油机 汽油机
三、柴油机
1.柴油机的构造
2. 柴油机的工作原理
柴油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的气体，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动，柴油机总体结构和工作原理与汽油机十分相似，但内部结构与工作流程上仍有区别。
3. 柴油机的工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
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 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
汽油机与柴油机的区别：
汽油机和柴油机的优缺点
汽油机
质量小
体积小
噪音小
输出功率低
柴油机
质量大
体积大
效率高
输出功率高
内燃机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(1)汽油机的应用
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
课堂总结
热
机
热机工作原理：内能转化为机械能
内燃机
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
工作循环
汽油机
柴油机
存在能量转化
A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机汽缸顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸
C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开
D．汽油机在做功过程中，把内能转化为机械能
1.关于热机，下列说法正确的是（　 　）
2.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1 800 rad／min，它１s完成（ ）
A.30个冲程，做了30次功　　　　B.60个冲程，做了60次功
C.120个冲程，做了30次功　　D.60个冲程，做了15次功
当堂训练
4.汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是________冲程。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内做功______次，活塞往复_______次，完成______个冲程。
3．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是( )
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
5.某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当柴油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）柴油机的功率.
谢谢