14.1 热机课时训练
5分钟训练 (预习类训练,可用于课前)
1.一个物体温度降低,内能减小,原因可 ( http: / / www.21cnjy.com )能是它对外进行热传递__________了,也可能是它对外了。如果是后者,则能量间的转化情况为:物体_____________的能转化为_________能。
解析:做功可以改变物体的内能,这里的改变包括增大和减小,外界对物体做功,物体内能增加;若物体对外界做功,物体本身的内能就会减小,温度就会降低,此时物体的内能将转化为机械能。
答案:做功 机械 内
2.如图16-4-1所示,在大玻璃瓶内有一 ( http: / / www.21cnjy.com )些水,往瓶内不断打气,过一会你会看到的现象是_____________。出现这种现象的原因是_______________________________________。
( http: / / www.21cnjy.com )
图16-4-1
答案:塞子跳起来,瓶口出现白 ( http: / / www.21cnjy.com )雾 往瓶内不断打气,瓶内气体压强不断增加,气体冲开瓶塞,气体推动塞子做功时,其内能减小,温度降低,瓶内水蒸气液化成小水滴
3.内燃机的四个冲程依次是_____________、_____________、_____________、_____________。
答案:吸气冲程 压缩冲程做功冲程 排气冲程
4.1 kg某种燃料_____________燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。热值的单位是_____________。对气体燃料来说,热值是指1 m3的某种燃料_____________燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值,它的单位是_____________。
答案:完全 J/kg 完全 J/m3
10分钟训练 (强化类训练,可用于课中)
1.(2010江苏无锡模拟,21)人民 ( http: / / www.21cnjy.com )网北京1月15讯:国防科工委组织研究的50吨级液氢液氧运载火箭发动机今天在京进行了200秒热试车,试验取得圆满成功,这将为我国今后发展卫星技术、高空探测和载人航天发挥重大作用。该发动机的燃料之所以采用液氢,是因为液氢具有( )
A.较高的燃点 B.较大的比热容
C.较高的沸点 D.较大的热值
解析:运载火箭的质量越小越容易上升,在提供能量相同的情况下,由于液氢的热值较大,所需液氢的质量就很小,便于火箭升空。
答案:D
2.关于燃料的热值,以下说法中正确的是( )
A.燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B.容易燃烧的燃料热值一定大
C.使用热值高的燃料可以放出更多的热量
D.煤的热值大于干木材的热值,燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多
解析:燃料的热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,而与燃料的质量、是否完全燃烧无关,因此,A对,B错。燃料燃烧放出的热量与燃料的热值、燃料的质量以及燃料是否完全燃烧有关,只根据其中一个因素做出判断是错误的,所以C、D错。
答案:A
3.如图16-4-2所示是内燃机的能流图,则内燃机的效率可以表示为( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.η=[(E1+E2+E3+E4)/E]×100% B.η=(E2/E)×100%
C.η=[(E1-E3+E4)/E]×100% D.η=(E1/E)×100%
解析:用来做有用功的那部分能量,与燃料完 ( http: / / www.21cnjy.com )全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率。由能流图可以看出:燃料完全燃烧放出的能量应该是总能量——燃气的内能E,而用来做有用功的那部分能量应该是有用机械能E2,所以应选B。
答案:B
3. .(2012 柳州)如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是( )
A. ( http: / / www.21cnjy.com )
自行车 B. ( http: / / www.21cnjy.com )
轮船
C. ( http: / / www.21cnjy.com )
卡车 D. ( http: / / www.21cnjy.com )
飞机
解析:自行车是消耗人的生物质能,转化为自行车 ( http: / / www.21cnjy.com )的机械能;轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料,燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动,所以它们都是使用热机工作的.故选A.
答案:A
4.如图16-4-3,在一个大试管里 ( http: / / www.21cnjy.com )装一些水,用软木塞塞住,加热水至沸腾,水蒸气会把软木塞冲出,这时,水蒸气膨胀对_____________做功,水蒸气的部分_____________能转化为塞子的_____________能。
( http: / / www.21cnjy.com )
图16-4-3
解析:本装置是关于内能转化为机械能的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验装置,它的能量转化情况与热机相同,看似复杂的热机,其工作原理竟如此简单,这样可以由浅入深,由此及彼地理解热机的工作原理。
答案:软木塞 内 机械(动)
5.内燃机是将内能转化成_____________能的机器;内燃机一个工作循环由_____________个冲程组成,其中如图16-4-4所示是热机的_____________冲程。
图16-4-4
答案:机械 四 排气
6.试分析汽油机在压缩冲程和做功冲程中的能量转化情况。
答案:在压缩冲程中,飞轮带动活塞压缩燃料混合物做功,飞轮的一部分机械能转化为燃料混合物的内能。在做功冲程中,燃料燃烧的化学能转化为燃气的内能,燃气推动活塞做功,燃气的一部分内能转化为活塞、飞轮等的机械能。
30分钟训练 (巩固类训练,可用于课后)
1.(2010江苏连云港模拟,38)关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法: ①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。
以上说法中正确的是( )
A.只有②③ B.只有①③
C.只有②④ D.只有②③④
解析:本题考查四冲程汽油机的能量转 ( http: / / www.21cnjy.com )化过程,在压缩冲程中,活塞压缩气体,把活塞的机械能转化为燃气的内能;在做功冲程初,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生的高温高压气体推动活塞做功,把高温高压气体的内能转化为活塞的机械能,在汽油机的一个工作循环中,有压缩、做功两个冲程发生能量变化。所以②③对,①④错。
答案:A
2.(2010河北石家庄模拟,18)关于“热机”,下列说法中正确的是( )
A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能
B.改进技术,可以使热机的效率达到100%
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性
D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏水箱
思路解析:热机的做功冲程是把内能转化 ( http: / / www.21cnjy.com )为机械能;由于热机在运转时总会有摩擦、能量散失等,所以热机的效率不可能达到100%;用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大这一特性。水凝固后体积将变大,冬天晚上把热机水箱中的水放出,就是为防止气温降低时水凝固胀坏水箱。此题是对新课标“尝试应用已知的科学规律去解释某些具体问题”目标的落实。
答案:D
2.(2012 大连)如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图.汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动.在活塞 ( http: / / www.21cnjy.com )向下运动的过程中,汽缸内气体的( )
A.内能减少 B.温度降低
C.密度增大 D.分子热运动加快
解析:分析图可知,两个气阀关闭,活塞向 ( http: / / www.21cnjy.com )下运动,是做功冲程,内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能,故气体的内能减少、温度降低,分子热运动减慢;气体质量不变,体积变大,故气体分子的密度减少;
答案:AB.
3.(2010重庆模拟,6)一箱汽油用掉一半后,下列关于它的说法正确的是( )
A.它的密度变为原来的一半 B.它的比热容变为原来的一半
C.它的热值变为原来的一半 D.它的质量变为原来的一半
解析:本题考查物质本身的一些 ( http: / / www.21cnjy.com )性质。密度、比热容、热值的大小由物质(燃料)的种类所决定;质量的大小由物体含有物质的多少所决定。汽油用掉一半后,物质的种类没有变,含有物质的多少变为原来的一半,所以密度、比热容、热值都没变,而质量变为原来的一半。
答案:D
4.已知甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,下列说法中正确的是( )
A.甲种燃料含有的热量比乙种燃料多
B.完全燃烧一定质量的甲种燃料,刚好烧开一壶水,那么用同样质量的乙种燃料就不能烧开这壶水
C.燃烧相同质量的两种燃料,甲种放出的热量多
D.只要通风条件好,供氧充足,乙的热值可能大于甲的热值
解析:A的说法暴露出对热值 ( http: / / www.21cnjy.com )和热量两个概念理解均不正确,热值是1 kg的某种燃料完全燃烧放出的热量,热量只存在于热传递的过程之中,不能说含有热量;由于甲种燃料的热值大于乙种燃料的热值,所以完全燃烧一定质量的甲种燃料放出的热量,比完全燃烧相同质量的乙种燃料放出的热量要多,所以B对。甲的热值虽然大,但如果燃烧不充分,它放出的热量也未必多,所以C不对。热值与燃料的种类有关,跟通风条件和供氧情况无关,所以D不对。
答案:B
5.某摩托车的效率为34%,某汽车的效率为29%,这说明了( )
A.摩托车比汽车的功率大
B.摩托车比汽车做的有用功多
C.使用摩托车比使用汽车做功多
D.燃烧相同的燃料,摩托车将内能转化为机械能比汽车多
解析:热机用来做有用功的那部分能量与燃料完 ( http: / / www.21cnjy.com )全燃烧放出的能量之比,叫做热机的效率,它与功率无关,所以A不对。热机的效率高,表明相同的燃料燃烧,转化成的机械能多,或得到相同的机械能,消耗的燃料少,所以D对。单独比较有用功或总功都是不全面的,所以B、C不对。
答案:D
5.(2012 漳州)烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,是因为干木材和无烟煤具有不同的( )
A.热值 B.比热容 C.内能 D.热量
解析:烧开同样一壶水,完全燃烧的干木材与完全燃烧的无烟煤质量不同,说明完全燃烧相同质量的干木材和无烟煤放出的热量不同,即热值不同.故选A.
答案:A
6.(2010河北模拟,15)下列关于热机和环境保护的说法中正确的是( )
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.所有的热机都是用汽油作燃料
C.汽车排出的尾气都是有毒气体
D.热机所产生的噪声,可以被热机上的消声器完全消除
解析:热机排放的烟尘废气中包括粉尘、二氧化硫 ( http: / / www.21cnjy.com )等有害物,是大气污染的主要来源。热机工作的噪声,是噪声污染的主要来源,所以,热机的大量使用会造成环境污染,故A对。而热机排出的尾气中也有水蒸气、二氧化碳等气体,并非都是毒气,所以C不对。噪声也不可能被热机上的消声器完全消除,如果真能被完全消除,我们的生活环境该是多么的安静啊!所以D不对。热机所用的燃料较多,汽油、柴油、煤、氢、天然气等都可以作为热机的燃料,所以B不对。
答案:A
7.(2010辽宁模拟,2)小丽家去年冬天的 ( http: / / www.21cnjy.com )供暖比往年好很多,这是因为热网改造后,由原来的小锅炉房供暖变为“沈海”热电站余热供暖,从能源利用的角度来看“沈海”热电站,这种既供电又供热的热电站与一般的火力发电站相比,提高了_____________,能较好地控制污染。
解析:在热机的各种能量损失中 ( http: / / www.21cnjy.com ),废气带走的能量最多。设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。“沈海”热电站,这种既供电又供热的热电站,可以综合利用废气的能量,与一般的火力发电站相比,燃料的利用率大大提高,还能较好地控制污染。
答案:热效率(燃料的利用率)
8.(2010安徽芜湖模拟,2) ( http: / / www.21cnjy.com )2010年5月,天然气伴随着“西气东输”的步伐开始走进了江城芜湖的千家万户,传统燃料也随之被逐步取代。天然气燃烧时可以将_____________能转化为_____________能。与传统燃料相比,天然气的优点是_____________(写出一条即可)。
解析:本题与时俱进,天然气走进千家万户工程 ( http: / / www.21cnjy.com ),在我国东部的部分城市正在实施。为什么要实施这项工程呢?现代中学生应从科学的角度分析这一原因,燃烧天然气是为了对物体加热,天然气燃烧时放热多是其中的一个主要原因,另外,天然气的污染小、价格合理等因素也是实施这一工程的原因。
答案:化学 内 污染小,热值大(其他合理答案均可得分)
9.垃圾是城市生活的“副产品”。据统计,2000年我国城市垃圾总量约1.5亿吨,并且每年以8%的速度在增长。如何处理这些垃圾已成为人们关注的热点问题。现在,人们处理生活垃圾的方法通常有两种:一种是集中填埋;另一种是利用垃圾中的可燃物质进行燃烧发电,研究表明:生活垃圾的平均热值为6.27×106 J/kg。利用垃圾作为燃料建立发电厂,每燃烧1吨生活垃圾可以发电8.64×108 J。安徽省某人大代表提议,在合肥市郊区兴建一座规模为2台1.2×104 kW发电机的垃圾处理发电厂。问:
(1)1 t垃圾完全燃烧产生的热量是多少焦?
(2)燃烧垃圾发电的效率是多少?
(3)请你从环保、节能、经济等角度简述兴建垃圾发电厂的意义。
解析:本题联系生活,立意新,但知识落点 ( http: / / www.21cnjy.com )低,可以使学生身在课堂又不囿于课堂,通过对试题的阅读,了解课堂以外社会关注的热点。在分析本题时,要抓住关键句子和关键词语,提取有用信息,排除干扰因素。其实本题的主要内容就是:垃圾作为燃料发电;垃圾的平均热值为6.27×106 J/kg;1吨生活垃圾可以发电8.64×108 J;求热量及热效率。
答案:(1)Q放=6.27×106 J/kg×103 kg=6.27×109 J。
(2)η=W电/Q放=8.64×108 J/6.27×109 J=13.8%。
(3)①可以通过回收垃圾使废弃物成为二次能源
②可以减少对土壤、空气、水等环境污染
③可以减少垃圾堆放所侵占的耕地,节约用地
④可以带动垃圾处理产业,发展当地经济
(本题是开放性试题,要求从环保、节能、经济三个方面答题,所答合理均可得分)
9.(2012 营口,节选)汽油机 ( http: / / www.21cnjy.com )在_____冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧2kg汽油能够释放________J的热量.
解析:汽油机的做功冲程把燃料燃烧 ( http: / / www.21cnjy.com )产生的内能转化为机械能.
汽油完全燃烧放出的热量:
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J.
答案:做功;9.2×107
10.小明学习了热学的有关知识后,知道 ( http: / / www.21cnjy.com )水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃),他想估算一下自己家每天烧水做饭需要的热量。于是小明仔细记录了他家每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水时间,相当于每天将30 kg 20 ℃的水烧开。
(1)小明家每天烧水做饭需要多少热量?
(2)如果普通煤的热值为3×107 J/kg,从理论上讲小明家每天烧水做饭需要多少千克普通煤?
(3)小明家实际平均每天需要烧4块 ( http: / / www.21cnjy.com )蜂窝煤,按每块蜂窝煤含煤0.5 kg算,他家每天实际用煤2 kg,由此小明计算出他家煤炉的效率只有16.5%。你认为小明家煤炉效率低的原因是什么?
(4)从大的方面讲,家用煤除了热效率低、浪费能源的缺点外,另一个主要缺点是什么?
解析:本题要应用到比热容、热值、热量 ( http: / / www.21cnjy.com )的计算等知识。解答本题时,首先理清整道题的过程,根据自己的生活经验,解释煤炉效率低的原因;其次要注意应用公式进行推导和计算,按计算格式做出需要计算的部分;最后还要联系自己的实际生活,努力提高自己的节能、环保意识。
答案:(1)小明家每天烧水做饭需要的热量即是水升温吸收的热量Q吸= c水m水(t-t0)
=4.2×103 J/(kg·℃)×30 kg×(100 ℃-20 ℃)=1.008×107 J。
(2)小明家每天烧水做饭需要的能量需要 ( http: / / www.21cnjy.com )煤燃烧放出,即Q放= Q吸=1.008×107 J则需要的煤的质量为m=Q放/q=1.008×107 J/3×107 J/kg=0.336 kg。
(3)小明家煤炉效率低的原因是:一方面煤不能完全燃烧,另一方面煤燃烧放出的热量不能被水完全吸收,大部分的热量散失掉了。
(4)煤在燃烧过程中产生废渣、废气,造成环境污染。
10. 一辆汽车以72k ( http: / / www.21cnjy.com )m/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2Kg.汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N,汽油的热值q=4.6×107J/Kg.问:
(1)汽车在这段时间内消耗的功率(即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量)是多少?
(2)这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?
(3)比较(1)和(2)的结果,你有什么发现?简要分析原因(写出两条即可).
解析:(1)汽油完全燃烧释放的热量:Q放=m2q=4.6×107J/kg×1.2kg=5.52×107J
汽油消耗的功率:p1==9.2×104W
答:汽油消耗的功率为9.2×104W
(2)汽车在10min内通过的路程s=vt=20m/s×600s=1.2×104m
汽车牵引力在10min内做的功W=Fs=1.2×103N×1.2×104m=1.44×107J
汽车牵引力做功的功率P2==2.4×104W
答:汽车牵引力做功的功率为2.4×104W
(3)发现:汽车牵引力做功的功率小于消耗的功率.
原因包括:汽油没有完全燃烧;废气带走一部分热量;由于热传递损失一部分能量;克服摩擦消耗一部分能量等).(写出其中两条即可)
( http: / / www.21cnjy.com )14.1 热机
学习目标:
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。
3. 提高学习兴趣,养成乐于讨论、乐于交流的习惯。
学习重点:四冲程汽油机的基本工作原理
学习难点:热机中的能量转化
学具准备:内燃机挂图,内燃机模型。
学习过程:
一、走进课堂
进行实验:
按照右图所示进行实验。观察并思考酒精灯对试管中水加热使水沸腾时,水的内能变化情况。
思考并回答:
1.看到了什么现象?
塞子被 冲开,并且瓶口有 生成。
2.木塞被顶开,是谁对它做了功?
3.水蒸气既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是什么能?
4.在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的?
内能转化为 能。 ( http: / / www.21cnjy.com )
5.在这个过程中,有没有不同形式能量的相互转化?
上面的装置就是一个简单原始的热机。
二、探究发现
(一)内燃机
阅读教材,依据图自学并填写。
1.热机
把 转化为 ___的机器。如: 等。 机是常见的热机。
2.汽油机
(1)汽油机是利用 作燃料来工作的。
(2)构造:
(3)工作过程:依据课本中P136的图示16.4-3自学,交流、填写。
第一冲程:
吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?
第二冲程:
压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?
压缩冲程末产生什么结果? 。
汽油机是利用什么方式点火的? 。
第三冲程:
做功冲程中为什么能做功?是什么能向什么能转化?
第四冲程:
排气冲程有什么作用?排除废气的温度如何?
( http: / / www.21cnjy.com )
小结:
一个工作循环有 个冲程,飞轮转动 周,对外做功 次,活塞往复
次,其他冲程靠飞轮的 完成。
4.火箭
观看有关火箭的录像,阅读教材,回答下列问题:
(1)火箭的构造如何?吸气式发动机与内燃机有什么不同?这样的结构有什么好处?
(2)火箭的工作原理是什么?
(3)吸气式发动机分为哪几类?主要区别是什么?
(4)现代火箭的燃料是什么?现代火箭的特点是什么?多级火箭有什么用途?
(二)、燃料的热值
阅读课本P138得知:
1.______________________叫做这种燃料的热值,单位是________,符号是_______。汽油的热值是__________,表示的物理意义是_____________________________________。
燃料燃烧的计算公式: (若为气体燃料则为:Q=qv)。
2.热机的效率指 。
三、总结反思
1.考点归纳,完成网络:
定义:将内能转化为 的机器。
工作过程:一个工作循环包括个 冲程,做功 次,曲轴转动 周。
热机 四冲程 能量转化:压缩冲程中 ;
汽油机 做功冲程中 。
燃料的热值:是燃料的一种 。
效率:η=W有用/Q
2.本课我的疑惑还有:
四、检测反馈
1.下列关于燃料热值概念的叙述正确的是 ( )
A.燃烧时放出热量多的燃料的热值大
B.相同质量燃烧时放出热量多的燃料的热值大
C.质量1 kg完全燃烧时放出热量多的燃料的热值大
D.质量1 kg充分燃烧时放出热量多的燃料的热值大
2.航天工业中的火箭是用液态氢作为燃料的,这是因为液态氢具有 ( )
A.较小的质量 B.较小的密度 C.较大的比热容 D.较大的热值
3.柴油机甲的功率是乙的1.5倍,甲的效率为20%,乙的效率为25%,那么甲与乙每小时消耗的油量之比为 ( )
A.15:8 B.6:5 C.5:6 D.8:15
4.两台汽油机,甲的效率为35%,乙的效率为25%,这两个数据表示 ( )
A.甲机做的功比乙机的多
B.甲机的功率比乙机的大
C.在相同时间内甲机燃烧的汽油较乙机多
D.在消耗相同的汽油时,甲机做的有用功比乙机多
5.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,气缸中的 ( )
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
6.根据汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是 ( )
A.汽油机气缸顶部有一个火花塞,柴油机气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
7.热机效率高是指 ( )
A.热机的温度高
B.热机的功率大
C.热机在单位时间内消耗的燃料少
D.燃料消耗的内能转化为机械能的百分比大
8.在下图中,表示内燃机工作时各冲程的示意图,它们正确的排列顺序为 ( )
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丙、乙、丁 D.甲、丁、乙、丙
( http: / / www.21cnjy.com )
9.一台四冲程内燃机飞轮转速为1800 tad/min,它1 s完成了 ( )
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
10.完全燃烧140 g焦 ( http: / / www.21cnjy.com )炭(焦炭的热值为3.0×107J/kg)能放出多少热量 若这些热量的30%被水吸收,则能使30kg 20℃的水温升高到多少度
( http: / / www.21cnjy.com )14.1 热机教案
教学目标
1.知识与技能
☆了解四冲程汽油机的基本工作原理.
☆从能量转化的角度认识燃料的热值.
☆了解内能的利用在人类发展史上的重要意义.
☆通过能量的转化和转移,认识热机效率.
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教学重点与难点
重点:汽油机的工作原理及能的转化过程,燃料的热值.
难点:热机中的能量转化及损失,了解热机效率.
教学过程
引入新课
用酒精灯给试管中的水加热,由于燃料在试管外燃烧,热量损失较大,内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧,来获得更大的动力?
进行新课
内燃机:燃料在气缸内燃烧的热机
(1)汽油机
最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机
①构造(出示模型或挂图。边指示边讲解)。
进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。(介绍名称的同时,介绍各部分的功能)
冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程
②工作原理
(边动作边讲解,并提醒学生注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况)
内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程
开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门均关闭。工作时,活
塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程
活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程
压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程
做功冲程结束,活塞继续由下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。
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(2)柴油机
柴油机与汽油机有共同的地方,也有不同之处。
①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程
②柴油机与汽油机的不同点:
构造方面:柴油机没有火花塞,而在相应位置上安装的是喷油嘴;
工作过程上:吸入的气体不同(汽油机吸入的是什么?柴油机吸入的只是空气);
压缩情况不同(问:汽油机压缩冲程末温度 ( http: / / www.21cnjy.com )、压强多大?柴油机压缩冲程末,气体体积要小得多。所以压强更大,温度更高,这个温度早已超过了柴油的燃点);
点火方式不同(汽油机靠火花塞点火。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点,从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为压燃式);
用途方面:柴油机比汽油机便宜,但汽油机一般比柴油机轻巧,所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
小 结(略)
布置作业
(l)简述四冲程内燃机的工作过程。
(2)回答下列问题:
①内燃机的四个冲程顺序能颠倒吗?为什么?
②内燃机一个工作循环活塞往复运动几次?曲轴转动几周?
板书设计: 第四节 热机
(1)汽油机
①构造 ②工作原理。 ③能的转化。
(2)柴油机
①柴油机与汽油机的相同点:都是内燃机;一个工作循环都要经历四个冲程
②柴油机与汽油机的不同点:
构造方面:
工作过程上:压缩情况不同点火方式不同
用途方面: