14.1 热机 课件(共24张PPT)2023-2024学年人教版九年级物理全一册

(共24张PPT)
第十四章　内能的利用
第1节　热机　
学习目标
1知道热机的概念，初步了解热机的工作原理.
2.了解汽油机和柴油机的构造及掌握其工作原理.
3.了解历史和社会生活中的几种热机，深刻认识到内能的利用在人类发展史上的重要意义.
新课目标
　热机是怎样将内能转化为我们需要的能量呢？
古老的热机——蒸汽机的发明给人类带来了巨大的动力
新课引入
　讨论这个实验过程不同形式的中能量之间转化的情况。
　　燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。
热机
一
新课讲解
热机——利用内能做功的机械。热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
蒸汽机车
火箭发动机
喷气发动机
火电站的汽轮机
内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。
汽油机
柴油机
火花塞
汽缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
主体是汽缸，它的顶部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，它通过连杆与 曲轴 相连，它的移动通过连杆带动曲轴转动。
汽油机
二
汽油机的工作过程
1.活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
2.四冲程汽油机的工作过程：吸气冲程——压缩冲程——做功冲程——排气冲程
3.内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门关闭状态。
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能。
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，进气门关闭， 曲轴转动半圈。
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，温度升高。曲轴转动半圈。
做功冲程
在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动半圈，对外做功。
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，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，排气门关闭， 曲轴转动半圈。
废气
1.在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量变化？
在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做 功冲程中，内能转化为机械能。
2.哪个冲程使汽车获得动力？
做功冲程
3.哪个冲程排出了汽车的废气？
排气冲程
　　柴油机的构造：主体是汽缸，内有活塞、它通过连杆与曲轴相连.上部有进气门和排气门，顶部有喷油嘴.
汽油机和柴油机有何异同之处？
汽缸
进气门
排气门
喷油嘴
连杆
曲轴
活塞
柴油机
三
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。
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。
　　柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上。
　　汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低
廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。
　　柴油发动机与汽油发动机相比热效率更高，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油
发动机轿车的推广使用具有重大意义。
汽油机和柴油机的优缺点
1.热机是利用内能做功的机器。
2.内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
3.内燃机压缩冲程中 机械 能转化为内能 ； 在做功冲程中 内 能转化为 机械 能。
课堂小结
　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 ）
A
D
B
C
课堂训练
2．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ C ）
　　A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
　　B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
　　C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
　　D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
　3．依靠飞轮惯性完成的冲程是（ BCD ）
A
D
B
C
4.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1 800 rad／min，它１s完成（ D ）
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