北师大版物理九年级全一册第十章 机械能、内能及其转化四、热机 课件(共32张PPT)

(共32张PPT)
四、热机
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
演示实验:
现象:软木塞冲出；管口有“白气”产生。
说明:
水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠。
工作时：内能转化为机械能
应用：热机
种类
汽油机
柴油机
1.热机的种类
蒸气机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
火箭等
内燃机：
热机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力 的热机。
常见的内燃机： 汽油机 柴油机
(1)汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
吸气
压缩
做功
排气
内燃机的
冲程和工作循环
(2)汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
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。
压缩冲程
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。
机械能转化为内能。
做功冲程
在压缩冲程末尾，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。
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。
(3)柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
(4)柴油机工作原理
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，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气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。
一个工作循环：
活塞：往复两次。
曲轴：转动两周。
完成：四个冲程。
对外做功：一次。
辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
练习
一台汽油机飞轮转速为3000R/分，则在1秒内完成 个循环，对外做功 次，完成 个辅助冲程。
25
25
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3.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。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
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，飞轮转动两周，做功一次。
相同点
不同点
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。
5、热机的效率
　　热机的效率：热机所做的做有用功那和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。 　　燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消耗的能量，都是引起能量损失的原因。因此，提高热机效率，可提高燃料的利用率。
汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！
　　提高热机效率的途径和方法： 　　（l）尽可能减少各种热损失，保证良好的润滑，减少因克服摩擦所消耗的能量； 　　(2)充分利用废气的能量，提高燃料的利用率，如利用热电站废气来供热。这种既供电又供热的热电站，比起一般火电站来，燃料的利用率大大提高。
6.热机对环境的影响
1.热机对大气的影响。
（1）产生有毒气体。
（2）产生大量二氧化碳，造成温室效应。
（3）产生粉尘。
2.热机产生噪音。
1.四冲程汽油机的工作过程由 、
、 、 四个冲程组成的。
2.四冲程汽油机，由机械能转化为内能的是
冲程，做功冲程是 能转化为 能。
课堂练习:
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
压缩
内
机械
3.汽油机吸入汽缸的是 ，点火方式是 ，柴油机吸入汽缸的是
，点火方式是 。
4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min，它每秒钟对外做功 次。
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空气和汽油的混合物
点燃式
空气
压燃式