(共27张PPT)
14.1 热机
人教版九年级上册
早期的蒸汽机车
早期以汽油为动力的汽车
Bloodhound 超音速车
这些没有被外力拖动、推动的车是如何获得机械能的呢？
学习目标
1.通过演示实验和分析， 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。
2. 通过观看视频和自主分析，了解汽油机的构造及工作过程。
3. 通过对比学习，了解柴油机的构造及工作过程。
热机的基本原理
内能
机械能
学习任务一：热机
演示实验：气体推动木塞运动
学习任务一：热机
分析能量的转化
燃料燃烧：
化学能转化为内能，传给水和水蒸气
水蒸气把塞子冲出去：
内能转化为塞子的机械能。
热机——利用内能做功的机械。
学习任务一：热机
1．热机——利用内能做功的机械
热机的工作原理：内能转化为机械能
热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
喷气发动机
火电站的汽轮机
二、热机
学习任务一：热机
内燃机
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
内燃机分为汽油机和柴油机，分别用汽油和柴油作燃料
学习任务二：内燃机
一、汽油机
汽缸
火花塞
排气门
进气门
活塞
连杆
曲轴
1．四冲程汽油机的结构
点火装置
汽油和空气混合物进入汽缸的通道
能在汽缸内上下移动
将废气排出汽缸的通道
连接活塞和外部机械，传导力的作用(转移机械能)
学习任务二：内燃机
三、汽油机
2．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，把内能转化为机械能。
学习任务二：内燃机
一、汽油机
3．四冲程汽油机的工作过程
（1）冲程：活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。
学习任务二：内燃机
进气门 ，排气门 ，
活塞由汽缸最 向 运动，
和 的混合物从 被吸入汽缸。
当活塞运动到汽缸的最下端，
关闭， 曲轴转动 圈。
打开
关闭
上端
下
汽油
空气
进气门
进气门
半
吸气冲程
学习任务二：内燃机
进气门和排气门 ，
活塞由汽缸最 向 运动，
燃料的混合物被 ，
汽缸内温度 ，气压 。
曲轴转动 圈。
在此过程中， 转化为 。
都关闭
下端
上
压缩
升高
增大
半
机械能
内能
压缩冲程
学习任务二：内燃机
在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生 的燃气，
推动活塞由汽缸顶端向 运动，
并通过连杆驱使曲轴转动，
曲轴转动 圈。
在此过程中, 转化为 。
高温高压
下
半
做功冲程
机械能
内能
学习任务二：内燃机
进气门 ，排气门 ，
活塞由汽缸最 向 运动， 把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 关闭，
曲轴转动 圈。
关闭
打开
下端
上
排气门
半
排气冲程
学习任务二：内燃机
演示：气体扩散的实验
三、汽油机
一个循环中，活塞往复运动___次，曲轴转动___周，做功___次
学习任务二：内燃机
2
2
1
汽油机工作的四个冲程中，只有 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，
要靠安装在曲轴上的 来完成。
必须靠外力来启动。
四冲程汽油机一个工作循环包括 个冲程，
活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。
有 次能量转化。
做功冲程
飞轮的惯性
4
2
1
2
四冲程汽油机--总结
2
学习任务二：内燃机
四冲程汽油机--总结
汽油机的构造
柴油机的构造
火花塞
进气门
排气门
气缸
连杆
活塞
曲轴
喷油嘴
进气门
排气门
1、柴油机的构造
学习任务二：内燃机
四、柴油机
2．柴油机的工作过程
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气。在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高。在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。
学习任务二：内燃机
六、汽油机和柴油机的对比
1、不同点
热机 汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸入气体 汽油和空气 空气
点火方式 点燃式 压燃式
学习任务三：汽油机和柴油机的异同点
(1)汽油机的应用
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上
五、内燃机的应用
学习任务三：汽油机和柴油机的异同点
物理与社会
六、汽油机和柴油机的对比
2、相同点
1.每个工作循环都由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
2.四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
3.一个工作循环中,活塞往复2次，曲轴转动2周，飞轮转动2周，做功1次。
学习任务三：汽油机和柴油机的异同点
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。由于各个汽缸交替做功，所以发动机转动比较平稳。
课堂检测
1.内燃机有四个工作冲程,如图所示是内燃机的 __ 冲程,活塞上升时,汽缸内气体的内能 (选填“减少”或“增加”), 能转化为 能。
压缩
增加
机械
内
2.1个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s内完成了( )
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 D.60个冲程，做了15次功
D
3. 根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（ ）
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．做功冲程是内能转化为机械能
D．压缩冲程是机械能转化为内能
B
CD
4. （多选）如图所示为汽油机的四冲程示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．一个工作循环的正确顺序是：
丁→乙→丙→甲
B．丙冲程是内能转化为机械能
C．乙冲程中存在着化学能转化为内能的过程
D．丁冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物
1．热机
蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机……
2．汽油机
内能转化为机械能
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
3．柴油机
与汽油机的区别：结构、吸气、压缩、点火
工作过程与能量转化
排气冲程
—— 机械能 → 内能
—— 内能 → 机械能
课堂总结
谢谢
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