人教版 初中物理 九年级全册 第十四章 内能的利用 14.1 热机 同步精品课件28页ppt(含素材)+教案+练习(含解析)

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名称 人教版 初中物理 九年级全册 第十四章 内能的利用 14.1 热机 同步精品课件28页ppt(含素材)+教案+练习(含解析)
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资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2023-08-27 23:09:36

文档简介

(共28张PPT)
内能的利用
人教版物理九年级全册
第十四章
14.1 热机
Contents


02
新知相授
新课导入
01
03
课堂小结
04
课堂练习
教学目标
了解汽油机的构造和工作过程。
02
知道热机的概念;初步了解热机的工作原理。
01
03
了解柴油机的构造和工作过程。
新课导入
同学们知道跑车为什么能大展神威吗?
新知相授
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。
酒精燃烧时化学能转化为内能,传递给水,使水的内能增大,温度升高,产生大量水蒸气,水蒸气把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。
新知相授
  热机:利用内能做功的机器。
利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。热机的发明和使用,对人类社会的发展起到了重要作用。
蒸汽机车
喷气发动机
火箭发动机
【例1】关于图示的实验,下列说法错误的是( )
A. 试管口出现的白雾是水蒸气液化的结果
B. 该实验基本能反映热机的工作原理
C. 木塞冲出的过程是将机械能转化为内能
D. 该实验可以说明做功能改变物体的内能
C
【例2】下列有关热机的说法不正确的是( )
A. 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能
B. 为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性
C. 热机排出的尾气没有带走热机的内能
D. 热机的大量使用会造成环境污染
C
通关秘籍:热机是利用内能转化为机械能的机器。一般是通过燃料燃烧释放的内能转化为机器运动的机械能,如火箭发动机是利用燃料燃烧释放的内能转化为火箭上升的机械能。
新知相授
二、汽油机
工作原理:
汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气,推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
汽油机工作时,活塞在汽缸内做一次单向运动,叫作一个冲程。
点火方式:点燃式。
新知相授
吸气
压缩
做功
排气
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。
新知相授
吸入气体: 。
吸气冲程
活塞运动方向: 。
汽油和空气的燃料混合物
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
打开
关闭
向下
新知相授
压缩冲程
燃料混合物:压强 ,
温度 。
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
活塞运动方向: 。
关闭
关闭
增大
向上
升高
活塞对燃料混合物做功,燃料内能增大,温度升高。
机械能转化为内能
新知相授
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。
活塞运动方向: 。
向下
做功冲程
能量转化:


机械

新知相授
阀门:进气阀 ;
排气阀 。
活塞运动方向: 。
关闭
打开
向上
排气冲程
【例3】图是四冲程汽油机的剖面图,下列关于其4个冲程的描述正确的是( )
A. 吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C. 做功冲程中,燃料释放的能量绝大
部分转化为机械能
D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放
的能量的极少部分
A
【例4】图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于________________冲程,该冲程将机械能转化为________________能,若该汽油机飞轮的转速是60 r/s,则汽油机每秒钟对外做功________________次。
压缩

30
通关秘籍:判断内燃机4个冲程的方法是一看气门,二看活塞,三看电火花(有电火花的是做功冲程)。
(1)一气门打开,一气门关闭→吸气或排气(进气门开为吸气,排气门开为排气)。
(2)两气门都关闭→压缩或做功(活塞向上为压缩,活塞向下为做功)。
喷油嘴
新知相授
三、柴油机
点火方式:
压燃式。
柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
新知相授
种类 汽油机 柴油机
相同点 不 同 点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气
空气
点燃式
压燃式
汽油机和柴油机的区别和联系
【例5】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. 吸气冲程中内能转化为机械能
D. 压缩冲程中内能转化为机械能
A
通关秘籍:
1. 汽油机吸气冲程吸进空气和汽油混合物,已经有汽油进入,自然不用再有个喷油嘴,但点燃需要火花塞;柴油机吸进空气,要燃烧还需要燃料,内部还有个喷油嘴,采用压燃点火。
2. 柴油机工作过程中压强较大,要求零件具有较高的结构强度,因此柴油机比较笨重。
新知相授
阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”
现代汽车多数采用四缸或六缸等多缸发动机,每个汽缸都进行这种四冲程循环。
图14.1-5 汽车的动力系统
课堂小结
热机
内能转化为机械能
热机工作原理
内燃机
汽油机
柴油机
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1. 对于图中的四幅图,下列说法正确的是( )
A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力
C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程
D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能
B
课堂练习
2. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( )
A. 甲冲程是把机械能转化为内能
B. 乙冲程是排气冲程
C. 丙冲程是把机械能转化为内能
D. 丁冲程是吸气冲程
C
课堂练习
3. 某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气4个冲程。图为____________冲程的工作示意图,在这个过程中_____________能转化为___________能。若该汽油机的飞轮转速是4 800 r/min,则汽油机每秒钟做功_____________次。
课堂练习
做功

机械
40
谢谢观看14.1 热机 同步精品试题
一、单选题
1.科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭,人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星,为脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的(  )
A.吸气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.排气冲程
2.如图所示,玻璃瓶内有一些水,给瓶内打气一段时间,瓶塞跳出,在瓶塞跳出的过程中(  )
A.瓶口出现白雾,是一种汽化现象
B.瓶口出现白雾说明瓶内水蒸气的内能增加
C.能量转化与内燃机的做功冲程相同
D.瓶内水蒸气对瓶塞做功,瓶塞的机械能减小
3.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是(  )
A.一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
B.甲冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
C.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
D.丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
4.下列现象的解释,说法正确的是(  )
A.甲实验说明二氧化氮分子是运动的,空气分子是静止的
B.乙实验说明分子间有引力
C.丙实验说明空气被压缩时内能减少
D.丁图为四冲程汽油机的吸气冲程
5.下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.水可以调节生物体内的温度,是因为水的比热容小
C.火箭燃料使用液态氢,是因为氢的比热容大
D.汽油机的做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
6.小明家买的新车有6只汽缸,但工作原理还是四冲程的内燃机,下列有关四冲程的内燃机工作过程,下列说法正确的是(  )
①压缩冲程,汽缸内气体被压缩,机械能转化为内能
②做功冲程中,内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功,所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分,则每秒钟做功25次
A.只有①② B.只有②④ C.只有①②④ D.①②③④
7.关于四冲程汽油机,下列说法中正确的是(  )
A.在吸气冲程,吸入气缸内的是空气
B.在压缩冲程,燃料燃烧,内能转化为化学能
C.汽油机的效率一般比柴油机的低
D.在排气冲程,进气门和排气门都打开
8.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
A.如图,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.如图,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小
C.如图,水蒸气推动了塞子冲出时,试管口有“白雾”产生,温度升高
D.如图,汽油机此冲程中,机械能转化为内能
二、填空题
9.用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较   (选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程中   冲程将内能转化为机械能(选填“压缩”或“做功”)。
10.歼-20战斗机,是我国自主研发的隐形战斗机,进入世界先进战斗机行列,它的油箱能装10吨燃油,歼-20的发动机是   (选填“电动机”或“热机”),工作时将   能转化成机械能。
11.有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min.那么该柴油饥每秒完成   个冲程,做功   次.除做功冲程外,其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的   。
12.如图甲所示,科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星。在推离过程中能的转化方式,与图乙所示四冲程内燃机正处于某一冲程的能量转化方式   (选填“相同”或“不同”)。
13.如图所示,是汽油机工作循环中的   冲程,若飞轮的转速为1800r/min,则汽油机每秒钟内做了   次功。
14.如图是单缸四冲程汽油机的   冲程,此冲程中气缸内气体内能逐渐   (选填“增大”或“减小”)。此汽油机的飞轮速度是1800r/min,则汽油机每秒对外做功   次。
答案部分
1.B
2.C
3.C
4.B
5.D
6.A
7.C
8.B
9.大;做功
10.热机;内
11.40;10;惯性
12.不同
13.做功;15
14.压缩;增大;1514.1 热机 同步精品试题(含解析)
一、单选题
1.科幻大片《流浪地球》讲述了太阳即将毁灭,人类开启“流浪地球”计划带着地球一起逃离太阳系。流浪过程中地球受到木星引力的作用坠向木星,为脱离木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的(  )
A.吸气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.排气冲程
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】“点燃木星”将地球推开,燃料的内能转化为地球机械能,相当于内燃机的做功冲程。
故答案为:B
2.如图所示,玻璃瓶内有一些水,给瓶内打气一段时间,瓶塞跳出,在瓶塞跳出的过程中(  )
A.瓶口出现白雾,是一种汽化现象
B.瓶口出现白雾说明瓶内水蒸气的内能增加
C.能量转化与内燃机的做功冲程相同
D.瓶内水蒸气对瓶塞做功,瓶塞的机械能减小
【答案】C
【知识点】液化及液化放热;做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】AB.给瓶内打气,瓶内气体膨胀对瓶塞做功,瓶塞跳出,瓶内气体的内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化变成了小水滴,这就是白雾,因此是一种液化现象,AB不符合题意;
C.水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能,这与内燃机的做功冲程相同,C符合题意;
D.瓶内水蒸气对瓶塞做功,水蒸气的内能减小,转化为瓶塞的机械能,瓶塞的机械能增加,D不符合题意。
故答案为:C
3.如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图,下列说法中正确的是(  )
A.一个完整的工作循环顺序是:乙甲丁丙
B.甲冲程发生的能量转化为机械能转化为内能
C.只有甲冲程获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的
D.丙冲程中排出的废气没有任何利用的价值
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】A.甲图中两气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程;乙图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;丙图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;丁图中两气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;所以一个完整的工作循环顺序是:乙丁甲丙,A不符合题意;
B.甲冲程是做功冲程,发生的能量转化是内能转化为机械能,B不符合题意;
C.只有做功冲程,即甲冲程,获得动力,其他冲程都是靠惯性运转的,C符合题意;
D.丙冲程是排气冲程,排出的废气通过涡轮增压器可以进一步的利用,D不符合题意。
故答案为:C
4.下列现象的解释,说法正确的是(  )
A.甲实验说明二氧化氮分子是运动的,空气分子是静止的
B.乙实验说明分子间有引力
C.丙实验说明空气被压缩时内能减少
D.丁图为四冲程汽油机的吸气冲程
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程;分子热运动;分子间相互作用力
【解析】A.甲实验时气体的扩散现象,不同的物质在相互接触时彼此进入对方的现象叫做扩散,二氧化氮分子是运动的,空气分子也在运动,A不符合题意;
B.图乙中的两个铅块黏在一起,下面能挂很重的物体,说明分子间存在着相互作用力,B符合题意;
C.厚玻璃筒内的空气被压缩时,活塞对空气做功,瓶内空气温度升高,空气的内能增加,C不符合题意。
D.由图可知,汽油机进气门关闭,排气门打开,活塞由下端向上端运动,是排气冲程,D不符合题意。
故答案为:B
5.下列说法正确的是(  )
A.物体的温度越高,含有的热量越多
B.水可以调节生物体内的温度,是因为水的比热容小
C.火箭燃料使用液态氢,是因为氢的比热容大
D.汽油机的做功冲程存在着化学能转化为内能的过程
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系;比热容;内燃机的四个冲程
【解析】A.温度是用来表示物体冷热程度的物理量,内能是物体内部所包含的总能量,即所有分子动能和分子势能的和,物体的内能跟温度的高低、体积大小都有关系。热量指热传递过程中内能的改变量。因此与内能是一个状态量不同,热量是一个过程量。一个物体有内能,但不能说其具有热量或者含有热量。A不符合题意;
B.在吸收或放出相同的热量时,以免温度变化太快对生物体造成损害,根据,故应该选用比热容比较大的水,吸收或放出相同热量,水的温度变化小,因此生物体内水的比例很高,有助于调节生物体自身的温度,B不符合题意;
C.火箭燃料使用液态氢,是因为氢与其他燃料相比热值大,在燃烧相同质量时,液态氢放出的热量更多,为火箭提供更多的能量,C不符合题意;
D.汽油机的做功冲程,燃料燃烧,化学能转化为内能,产生高温气体推动活塞做功,D符合题意。
故答案为:D
6.小明家买的新车有6只汽缸,但工作原理还是四冲程的内燃机,下列有关四冲程的内燃机工作过程,下列说法正确的是(  )
①压缩冲程,汽缸内气体被压缩,机械能转化为内能
②做功冲程中,内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功,所以其他3个冲程可有可无
④该汽油机转速3000转/分,则每秒钟做功25次
A.只有①② B.只有②④ C.只有①②④ D.①②③④
【答案】A
【知识点】热机;内燃机的四个冲程
【解析】①内燃机的四个冲程中,压缩冲程中汽缸内气体被压缩,机械能转化为内能,故①正确;
②做功冲程将内能转化成机械能,故②正确;
③四个冲程中,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程为完成做功冲程做准备,不可缺少,故③错误;
④四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次。该汽油机有6只汽缸,转速3000 r/min=50r/s,每秒钟转50r,故共经过的冲程50×2×6=600
即做功150次,故④错误。
综上所述,只有①②正确。
故答案为:A
7.关于四冲程汽油机,下列说法中正确的是(  )
A.在吸气冲程,吸入气缸内的是空气
B.在压缩冲程,燃料燃烧,内能转化为化学能
C.汽油机的效率一般比柴油机的低
D.在排气冲程,进气门和排气门都打开
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】A.四冲程汽油机,在吸气冲程,吸入气缸内的是汽油和空气的混合物,A不符合题意;
B.从能量转化的角度看,四冲程内燃机在压缩冲程末燃料燃烧将化学能转化为内能,B不符合题意;
C.柴油机在压缩冲程中压缩程度更大,压缩冲程末空气温度更高,喷油嘴喷出的柴油与空气接触更充分,提高柴油的烧燃率,所以柴油机属于压燃式,柴油机的机械效率更高,汽油机的效率低,C符合题意;
D.排气冲程,进气门关闭,排气门打开,D不符合题意。
故答案为:C
8.如图所示,对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是(  )
A.如图,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能减少
B.如图,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小
C.如图,水蒸气推动了塞子冲出时,试管口有“白雾”产生,温度升高
D.如图,汽油机此冲程中,机械能转化为内能
【答案】B
【知识点】做功改变物体内能;热机
【解析】A:甲图,厚玻璃内的空气被压缩时,空气的内能增大,A错误; B:乙图,瓶子内的空气推动塞子跳起时,空气的内能减小,B正确;C:丙图,水蒸气推动了塞子冲出时,试管口有“白雾”产生,水蒸气对外做功,内能减小,温度降低。C错误;D:丁图,火花塞点火,是做功冲程,此冲程中,内能转化为机械能,D错误。
故选B
二、填空题
9.用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较   (选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程中   冲程将内能转化为机械能(选填“压缩”或“做功”)。
【答案】大;做功
【知识点】比热容;内燃机的四个冲程
【解析】用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,可以吸收更多的热量。
四冲程汽油机的工作过程中,在做功冲程,高温高压的燃气体积膨胀,对活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能。
10.歼-20战斗机,是我国自主研发的隐形战斗机,进入世界先进战斗机行列,它的油箱能装10吨燃油,歼-20的发动机是   (选填“电动机”或“热机”),工作时将   能转化成机械能。
【答案】热机;内
【知识点】热机
【解析】热机是将内能转化成机械能的机器,歼-20的发动机工作时,将内能转化为机械能,属于热机。
11.有一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是1200r/min.那么该柴油饥每秒完成   个冲程,做功   次.除做功冲程外,其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的   。
【答案】40;10;惯性
【知识点】热机
【解析】飞轮转速是1200r/min=20r/s,飞轮转动一周完成两个冲程,所以该柴油饥每秒完成40个冲程。四个冲程为一个工作循环,一个工作循环对外做功一次,所以该柴油机完成10个工作循环,对外做功10次。除做功冲程外,其它三个冲程的完成都是依靠飞轮的惯性运动。
12.如图甲所示,科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星。在推离过程中能的转化方式,与图乙所示四冲程内燃机正处于某一冲程的能量转化方式   (选填“相同”或“不同”)。
【答案】不同
【知识点】做功改变物体内能;内燃机的四个冲程
【解析】在推离过程中能的转化方式,内能转化为机械能,图乙中,两个气门都关闭,活塞向上运动,属于压缩冲程,机械能转化为内能,所以在推离过程中能的转化方式,与图乙所示四冲程内燃机正处于某一冲程的能量转化方式不同。
13.如图所示,是汽油机工作循环中的   冲程,若飞轮的转速为1800r/min,则汽油机每秒钟内做了   次功。
【答案】做功;15
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】根据图像可知,进气门可出气门关闭,活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,所以为做功冲程。
一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,说明1min飞轮转1800r,则每秒飞轮转
完成循环次数为
所以汽油机每秒钟内做了15次功。
14.如图是单缸四冲程汽油机的   冲程,此冲程中气缸内气体内能逐渐   (选填“增大”或“减小”)。此汽油机的飞轮速度是1800r/min,则汽油机每秒对外做功   次。
【答案】压缩;增大;15
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】图中的两气门闭合、活塞上行,所以是压缩冲程。
活塞向上运行,气缸内的容积变小,活塞压缩气体做功,气缸内气体内能逐渐增大。
此汽油机的飞轮速度是1800r/min,则该飞轮每秒钟转30圈,因为一个工作循环飞轮转2圈,做功1次,则汽油机每秒对外做功15次。人教版物理九年级全册
14.1《热机》教学设计
课题名 14.1 热机
教学目标 知道热机的概念;初步了解热机的工作原理。 了解汽油机的构造和工作过程。 了解柴油机的构造和工作过程。
教学重点 1.热机的工作原理。 2.四冲程汽油机的工作过程。
教学难点 热机工作过程中,能量的转化。
教学准备 教师准备:试管、酒精杯、铁架台、试管塞等 学生准备:课本
教学过程 新课导入 同学们知道跑车为什么能大展神威吗? 新知相授 一、热机 我们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? 教师组织实验。(注意安全) 我们可以看到现象:塞子被试管内的热气推出,试管口有“白雾”生成。 这是为什么呢? 酒精燃烧时化学能转化为内能,传递给水,使水的内能增大,温度升高,产生大量水蒸气,水蒸气把塞子冲出去,水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 我们今天所说的热机就是利用内能做功的机器。(重点) 利用内能做功的机器有很多,例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。热机的发明和使用,对人类社会的发展起到了重要作用。 接下来大家完成【例1】、【例2】: 【例1】关于图示的实验,下列说法错误的是( ) A. 试管口出现的白雾是水蒸气液化的结果 B. 该实验基本能反映热机的工作原理 C. 木塞冲出的过程是将机械能转化为内能 D. 该实验可以说明做功能改变物体的内能 【答案】C 【例2】下列有关热机的说法不正确的是( ) A. 热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化为机械能 B. 为了防止热机过热,通常用水来降温,是利用水的比热容大的特性 C. 热机排出的尾气没有带走热机的内能 D. 热机的大量使用会造成环境污染 【答案】C 通关秘籍:热机是利用内能转化为机械能的机器。一般是通过燃料燃烧释放的内能转化为机器运动的机械能,如火箭发动机是利用燃料燃烧释放的内能转化为火箭上升的机械能。 汽油机 大家看看PPT上的图片,这个就是热机中的典型代表之一----汽油机,他由气缸、火花塞、进气门、出气门、活塞、曲轴、连杆组成。 它的工作原理是汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气,推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。汽油机工作时,活塞在汽缸内做一次单向运动,叫作一个冲程。 它的点火方式是点燃式。 关于汽油机,四大冲程是重点考试内容。 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。 接下来我们具体讲一下四大冲程的具体内容。大家要做好笔记 第一个是吸气冲程,我们观察一下图片,它的阀门一开一闭,进气阀门是打开的,排气阀门是关闭的,同时,活塞向下运动,吸入了汽油和空气的燃料的混合物。 第二个是压缩冲程,我们观察一下图片,它的阀门都是关闭的,同时,活塞向上运动,由于体积的减小,里面燃料混合物的压强增大,活塞对燃料混合物做功,燃料内能增大,温度升高。这个过程中活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。 第三个是做功冲程,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。 燃料混合物的内能转化为活塞的机械能。 第四个是排气冲程,它的进气阀关闭,排气阀打开,活塞向上运动。接下来就是重复吸气冲程了。 接下来大家完成【例3】和【例4】,巩固一下: 【例2】图是四冲程汽油机的剖面图,下列关于其4个冲程的描述正确的是( ) A. 吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸 B. 压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小 C. 做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D. 排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分 【答案】A 【例4】图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于________冲程,该冲程将机械能转化为_________能,若该汽油机飞轮的转速是60 r/s,则汽油机每秒钟对外做功________次。 【答案】压缩;内;30。 通关秘籍:判断内燃机4个冲程的方法是一看气门,二看活塞,三看电火花(有电火花的是做功冲程)。 (1)一气门打开,一气门关闭→吸气或排气(进气门开为吸气,排气门开为排气)。 (2)两气门都关闭→压缩或做功(活塞向上为压缩,活塞向下为做功)。 柴油机 接下来,我们讲柴油机。 柴油机结构和汽油机相似,它们的主要区别是:柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气,在压缩冲程结束时,压缩空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 所以它的点火方式是压燃式。 下面总结了汽油机和柴油机的区别,大家可以看一下: 根据柴油机和汽油机的特点,完成【例5】: 【例5】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. 吸气冲程中内能转化为机械能 D. 压缩冲程中内能转化为机械能 【答案】A 通关秘籍: 1. 汽油机吸气冲程吸进空气和汽油混合物,已经有汽油进入,自然不用再有个喷油嘴,但点燃需要火花塞;柴油机吸进空气,要燃烧还需要燃料,内部还有个喷油嘴,采用压燃点火。 2. 柴油机工作过程中压强较大,要求零件具有较高的结构强度,因此柴油机比较笨重。 大家翻开课本第20页,看到图14.1-5所展示的汽车的动力系统。这是我国现代汽车多数采用四缸或六缸等多缸发动机,每个汽缸都进行这种四冲程循环。 课堂练习 1. 对于图中的四幅图,下列说法正确的是( ) A. 甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加 B. 乙图中两个压紧的铅块能吊起钩码,主要是因为分子间存在引力 C. 丙图中活塞向上运动是内燃机的做功冲程 D. 丁图中小朋友下滑时,内能转化为机械能 【答案】B 2. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是( ) A. 甲冲程是把机械能转化为内能 B. 乙冲程是排气冲程 C. 丙冲程是把机械能转化为内能 D. 丁冲程是吸气冲程 【答案】C 3.某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气4个冲程。图为____冲程的工作示意图,在这个过程中_______能转化为______能。若该汽油机的飞轮转速是4 800 r/min,则汽油机每秒钟做功_______次。 【答案】做功;内;机械;40。 本节课结束,谢谢大家!!!
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教学反思