14.1　热机 课件（共28张PPT）2022-2023人教版物理九年级上册

(共28张PPT)
第1节　热机
第十四章　内能的利用
热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机带来第一次工业革命！
学习目标
(重点)知道什么是热机、热机中的能量转化、四冲程内燃机的构造和工作原理.
了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用.
【阅读课本P17~P20，完成以下问题】
1.热机是把　 　转化为　 　的机器.　 　是最常见的热机.
　内燃机　
　机械能　
　内能　
课前预习
2.写出汽油机各部分的名称：
①　 　；
②　 　；
③　 　；
④　 　；
⑤　 　；
⑥　 　；
⑦　 　.
　曲轴　
　连杆　
　活塞　
　排气门　
　进气门　
　火花塞　
　汽缸　
3.冲程：　 　叫做一个冲程.
4.内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：　 冲程、
　 　冲程、　 　冲程、　 　冲程.
　排气　
　做功　
　压缩　
　吸气
　活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程　
知识点一　热机
【例1】观察课本P17图14.1－1(如右图)的
实验，并思考以下问题：
(1)实验中，燃料燃烧放出的热量传递给水
和水蒸气，水蒸气将塞子冲出去.这个过程
中，水蒸气的　 　能转化为塞子的　 　能 .
(2)实验中要注意安全，木塞不能塞得太　 　.
(3)总结：热机是把　 　能转化为 　 　能的机器.
　机械　
　内　
　紧　
　动　
　内　
课堂导学
酒精燃烧放出热量
将热量传递给水
使水的内能增大，温度升高，产生大量的水蒸气
水蒸气的内能
软木塞的机械能
水蒸气内能减少，温度降低，液化成小水滴
内能可以对外做功
加热水至沸腾
现象：
水沸腾后，软木塞飞出，管口有“白雾”生成
气体推动木塞做功实验
利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。
定义：
种类：
知识点二　内燃机
汽油机工作过程：
项目 _　 冲程 _　 冲程 _　 冲程 _　
冲程
进气门 _ _ _ _
排气门 _ _ _ _
活塞运动方向 _ _ _ _
能量转化 _ _ _ _
向上
开
闭
排气
为机械能
内能转化
向下
闭
闭
做功
化为内能
机械能转
向上
闭
闭
压缩
向下
闭
开
吸气
【例2】一台四冲程汽油机的飞轮的转速是3 000 r/min，在1 s内活塞往复运动　 　次，有　 　个工作循环，有　 　个冲程，做功　 　次.如图所示是汽油机的
　 　冲程.
　做功　
　25　
　100　
　25　
　50　
【总结归纳】(1)内燃机一个工作循环有　 　个冲程，活塞往复运动　 　次，飞轮转动　 周，对外做功　 _
次.四个冲程中，做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，其他冲程靠飞轮的　 　完成.
(2)判断内燃机冲程的类型可用一个口诀来帮助识别：先看气门开关情，再看活塞上下行.开下吸气开上排，关上压缩关下功.其中气门都关闭谓之关，只有一个气门打开谓之开.
　惯性　
　一
　两
　两　
　四　
【变式训练1】四冲程柴油机的一个汽缸内连续完成40个冲程，下列关于它的做功和曲轴转动情况正确的是( )
A.做功40次，曲轴转动40周
B.做功20次，曲轴转动20周
C.做功10次，曲轴转动40周
D.做功10次，曲轴转动20周
D
汽油机：使用汽油作为燃料
柴油机：使用柴油作为燃料
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
内燃机
知识点三　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
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 空气
喷油嘴
　空气和汽油
火花塞
【例3】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( )
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是喷油嘴
C.汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机只需两个冲程
D.汽油机和柴油机的做功冲程都是将机械能转化为内能
B
【变式训练2】如图所示，这是一个　 　(选填“柴油机”或“汽油机”)模型；它表示的是　 　冲程.家用汽车一般选用　 　(选填“柴油机”或“汽油机”)作为发动机.
　汽油机　
　压缩　
　柴油机　
汽油在汽缸内燃烧
产生高温高压燃气
推动活塞做功
带动曲轴转动
一个冲程：
活塞从汽缸
的一端运动
到另一端的
过程
汽油机
构造
1.如图所示为内燃机四冲程工作示意图，
随堂检测
下列说法正确的是( )
A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁
B.甲图冲程能获得动力
C.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
D.丁图冲程存在内能转化为机械能的过程
D
2.2022年北京冬奥会中的烟花表演给大家留下了深刻印象.如图是小明同学在当晚的开幕式晚会上拍摄的一幅烟花爆炸时的照片.烟花内部爆炸时发生的能量转化过程与四冲程汽油机的相似冲程是( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
C
3.从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，　 　冲程存在着化学能转化为内能的过程；　 　冲程存在着内能转化为机械能的过程；　 　冲程是将机械能转化为内能的过程.
　压缩　
　做功　
　做功　
4.一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为2 400 r/min，该汽油机每分钟做功　 　次，如图所示的汽油机该冲程中燃气的内能
　 　(选填“增加”“减小”或“不变”).
　1 200　
　增加　
热机
热机
内燃机
利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。
定义：
种类：
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机
【基础概念易错辨析】
1.汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程.( )
2.吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的.( )
3.柴油机与汽油机除了使用的燃料不同外，在构造上完全相同.( )
4.四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能.( )
√
×
√
√
易错辨析
【重难易错】如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙为汽油机的工作冲程.
下列判断不正确的是( )
A.舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞
B.汽缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加
C.从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图乙中C所示的原理相似
D.从能量转化角度讲，图乙中B冲程是把机械能转化为内能
B
错因分析：不会分析蒸汽弹射装置工作时的主要能量转化过程，对热机做功冲程的认识不够透彻.