14.1热机 课件含动图视频(共21张PPT)2023-2024学年人教版九年级物理全册

(共21张PPT)
热机
第十四章 内能的利用
1.知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种。
2.掌握四冲程汽油机和柴油机的构造。
3.了解内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
课程导入
课程导入
第一次工业革命（蒸汽技术革命）
蒸汽机、汽船、火车
蒸汽时代
第二次工业革命（电气技术革命）
电力、内燃机、飞机、汽车
电气时代
第三次工业革命（信息技术革命）
计算机、原子能、航空航天等
信息时代
热机
热机：
利用内能做功的机械
工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能
　　热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
热机
实验中能量转化的情况：
燃料的化学能
内能
机械能
燃烧
做功
燃料燃烧时化学能转化为内能，
传给水和水蒸气；
水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。
把试管变成汽缸，把水换成燃料，
燃料在汽缸内燃烧，
形成高温高压的气体推动活塞做功，
便是内燃机
内燃机
内燃机：
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机
　　种类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类
汽油机：
使用汽油作为燃料
柴油机：
使用柴油作为燃料
汽油机
火花塞
汽缸
进气门
排气门
活塞
曲轴
连杆
构造
1、什么叫冲程？
工作过程
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做冲程。
四冲程汽油机的剖面图
汽油机
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
汽油机
1、进气门、排气门是关闭还是打开？
2、活塞向那个方向运动？
3. 吸进的是什么物质？
进气门打开, 排气门关闭
向下运动
汽油和空气组成的
燃料混合物
吸气冲程
汽油机
1、进气门、排气门是关闭还是打开？
2、活塞向那个方向运动？
3. 发生了什么能量转化？
进气门和排气门都关闭
向上运动
机械能转化为内能
压缩冲程
汽油机
1、进气门、排气门是关闭还是打开？
2、在压缩冲程末，做功冲程前火花塞有何动作？有什么作用？
3. 发生了什么能量转化？
进气门和排气门都关闭
火花塞点火，引燃气缸内的汽油。产生高温高压的燃气，
推动活塞向下做功
内能转化为机械能
做功冲程
汽油机
1、进气门、排气门是关闭还是打开？
2、活塞向哪个方向运动
3. 排出的气体与吸进的气体具有的 内能是否相同？
进气门关闭，排气门打开
向上做功
不同，
排出的气体具有的内能多
排气冲程
汽油机
工作过程 进气门 活塞 排气门 能量转化
一 个 循 环 吸气 消耗机械能
压缩
做功
排气 消耗机械能
关
关
开
开
关
关
关
关
向下
向下
向上
向上
机械能→内能
内能→机械能
（2）汽油机在一个工作循环（四个冲程）中，活塞往复运动2次，曲轴、连杆带动飞轮转动2周，汽缸内的燃料燃烧1次，对外做功1次。“42211”
（1）做功冲程将内能转化为机械能，为汽车等提供动力；其它三个冲程都依靠飞轮的惯性来完成。
汽油机
四冲程的判断方法：
先看气门关闭状态：
再看活塞的运动方向： 向上压缩，向下做功
吸气门打开 => 吸气冲程
排气门打开 => 排气冲程
1.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
C
汽油机
1.如图所示是某轿车发动机的四冲程汽油机的一个工作循环示意图．表示做功冲程的是（ ）
A
D
B
C
A
柴油机
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气 冲程 吸入空气和汽油的混合物 只吸入空气
点火 方式 点燃式 （火花塞点燃） 压燃式
应用 主要用于汽车、摩托车、飞机 主要用于挖掘机、轮船
柴油机结构和工作过程都与汽油机相似。
不同点
内能转化为机械能
热机
应 用
蒸汽机
汽轮机
内燃机
喷气发动机
汽油机
柴油机
构造
工作过程
能量转化
异同点
课堂小测
下列关于如图所示实验的说法，错误的是( )
A.试管口出现的白雾是液化的结果
B.该实验基本能反映热机的工作原理
C.木塞冲出的过程中机械能转化为内能
D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
C
内能转化为机械能
课堂小测
2.某汽油机飞轮转速为3000 r/min，
那么，每秒钟内完成 个冲程，活塞往复 次，
燃气推动活塞做功的次数为 次。
100
50
25
3.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
A