14.1 热机 课件(共20张PPT) 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

(共20张PPT)
热机
第1节
第十四章　内能的利用
1.同一物体，温度越高，内能 ；温度越低，内能 。
2.改变物体内能的两种途径： 和 。
3.物体对外界做功，内能 ；外界对物体做功，物体内能 。
越大
越小
做功
热传递
减小
增大
4.(2022·铜仁月考)如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是(　　)
A.试管变热的过程
B.水变热的过程
C.水变成水蒸气的过程
D.水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
D
一、热机
阅读教材第17～18页，完成以下内容。
1.热机工作时的能量转化是怎样的？
提示　内能转化为机械能。
2.什么叫做内燃机？常见的内燃机分为哪两类？
提示　燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有汽油机和柴油机。
二、汽油机
阅读教材第18～19页，完成以下内容。
1.指出汽油机下列冲程中的进气门和排气门的开启或关闭状态。
(1)吸气冲程：进气门 ，排气门 (选填“开启”或“关闭”)。
(2)压缩冲程：进气门 ，排气门 (选填“开启”或“关闭”)。
(3)做功冲程：进气门 ，排气门 (选填“开启”或“关闭”)。
(4)排气冲程：进气门 ，排气门 (选填“开启”或“关闭”)。
开启
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
关闭
开启
2.吸气冲程中吸入汽缸的是什么？为什么会进入汽缸？
提示　空气和汽油的混合物。当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积变大，压强减小，大气压将混合物压进汽缸。
3.压缩冲程中燃料的温度如何变化？为什么会变化？
提示　活塞在飞轮带动下，从汽缸下部向上运动，缸内混合物被压缩，机械能转化为内能，因此，内能增加，温度升高，压强增大。
4.汽油机是利用什么方式点燃的？
提示　压缩冲程结束后做功冲程开始时，汽缸顶部的火花塞发出电火花，缸内燃料爆发性燃烧。
5.做功冲程中高温气体怎样对活塞做功？
提示　缸内燃料爆发性燃烧，产生高温、高压气体，推动活塞做功。气体的内能转化为活塞的机械能。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成
汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次， 有2次能量转化
三、柴油机
阅读教材第19～20页，
了解柴油机的工作过程。
汽油机和柴油机的区别
内燃机 项目 汽油机 柴油机
构造 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴
一个工作循环 吸气冲程 吸入物质：汽油和空气的混合物 吸入物质：空气
压缩冲程 压缩程度较小，能量转化过程： 机械能→内能 压缩程度大，能量转化过程：
机械能→内能
做功冲程 点燃式，能量转化过程： 内能→机械能 压燃式，能量转化过程：
内能→机械能
排气冲程 排出废气 排出废气
主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高
适用范围 小汽车、小型农业机械、飞机等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等
例1　如图所示的是汽油机工作时某个冲程的示意图。下列说法中正确的是(　　)
A.该冲程是吸气冲程
B.该冲程中汽缸内气体被压缩
C.该冲程中机械能转化为内能
D.该冲程是靠做功来完成的
A
例2　如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了，该过程与内燃机四冲程中相同的是(　　)
C
解析　气球内的气体向外喷出，气体对外做功，气体的内能转化成球的机械能，球内气体的温度降低，内燃机的做功冲程中也是将内能转化为机械能，二者的能量转化情况相同；
A中两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程；
B中排气门打开，为排气冲程；
C中两个气门关闭、活塞下行，为做功冲程；
D中进气门打开，为吸气冲程，故C正确。
1.(2023·莆田秀屿区模拟)影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的(　　)
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
C
2.(2023·武汉洪山区模拟)2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同(　　)
D
3.关于热机，下列说法正确的是(　　)
A.汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸
C.汽油机在做功冲程中，进、排气门均关闭，活塞向上运动，对空气和
汽油混合物做功
D.汽油机在做功冲程中，把内能转化为机械能
D
4.高速行驶的汽车遇到紧急情况，驾驶员通过踩刹车可以使行驶中的汽车突然停止，四冲程汽油机给汽车提供动力的是_____冲程，汽车发动机通常用水来冷却，这是因为水的比热容____。
5.如图是汽油机的______冲程。在加油站加油时能闻到汽油味，这是______现象。
做功
大
做功
扩散
6.单缸四冲程内燃机的飞轮的转速是每分钟转3 600转。
(1)每秒对外做功多少次？
解析　汽油机一个工作循环包括四个冲程，活塞往复2次，曲轴转动2周，对外做功1次；汽油机的飞轮转速是3 600 r/min，即每秒转60圈，完成120个冲程，做功30次；
答案　30
(2)1 h能完成多少个冲程？
解析　汽油机的飞轮转速是3 600 r/min，即每小时转216 000圈，完成432 000个冲程。
答案　432 000