教科版九年级物理上册2.1热机（课件）(共37张PPT)

(共37张PPT)
第一节
热机
1. 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．
2．了解汽油机和柴油机的工作过程和在实际中的应用．
学习目标
复习巩固：
1.物体的内能
物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。
2.改变内能的两种方法
做功和热传递
问题：水沸腾后会怎样？
推动塞子的能量来自哪里？
演示实验：
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
热机
将内能转化为机械能的机器
蒸汽机
汽轮机
内燃机
火箭上的喷气发动机
柴油机
汽油机
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
2.内燃机的构造
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造
②工作原理
③汽油机完整工作过程
①构造
②工作原理
③柴油机完整工作过程
吸气
压缩
做功
排气
（1）内燃机的
冲程和工作循环
(2)汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
(3)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。
（1）柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
(2)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。
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？
3.柴油机汽油机的区别与联系
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
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。
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。
点火方式：
压燃式
点火方式：
引燃式
柴油机
汽油机
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。
内燃机的特点
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 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
柴油机汽油机的相同点
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。
柴油机汽油机的不同点
4.内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
5.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。
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.
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,则它每秒钟对外做功( )次.
5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成.
吸气
压缩
做功
排气
压缩
内
机械
汽油和空气的混合物
点燃式
空气
压燃式
30
惯性
课堂练习：
6.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（　 ）
Ａ．压强增大，温度降低　　　　
Ｂ．压强减小，温度升高；
Ｃ．压强增大，温度升高；　　　
Ｄ．压强减小，温度降低
课堂练习：
c
7.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（　 ）
Ａ.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
Ｂ.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
Ｃ.吸气冲程是内能转化为机械能　　
Ｄ.压缩冲程是内能转化为机械能
课堂练习：
A
8.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r／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
课堂练习：
D
9、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？
10、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？
11、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？
12、排气后，下一个工作过程是什么冲程？
13、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？
答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能。
答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。
答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。
答：吸气冲程
答：通常是先接通了启动机(电动机)，用启动机带动活塞动起来。也可用手柄，人工摇动手柄带动活塞起动。
课堂练习：