14.1热机课件

(共42张PPT)
热机
它们运动的强劲动力从哪儿来？
内能的利用
学前指导
学生观察演示实验，思考
下面的问题。
1．看到了什么现象？ 塞子被冲出，并且瓶口有 生成．
2．整个过程中，能量是怎样转化的：燃料燃烧将________能转化为________能；传给水和水蒸气，水蒸气将塞子推出，将它的________能转化为塞子的__________。
3．上面的装置就是一个简单原始的热机。
雾
化学
内
内能
机械能
分析归纳
可见这套装置帮我们实现了以下目的：
将燃烧燃料获得的内能转化为机械能
能否利用这套装置的
原理为机械提供动力
答案是肯定的
汽车发动机等就是利用这个道理制成的
热机：利用内能做功，把内能转化为机械能的机器。
种类：蒸汽机、喷气发动机、汽轮机、内燃机等。
热机的种类
蒸气机、内燃机、汽轮机、
喷气发动机、火箭等
蒸汽机
蒸汽机火车
飞机上的喷气发动机
火箭上的喷气发动机
汽轮机
内燃机
内燃机
二、内燃机
(1)汽油机
(2)柴油机
燃料直接在汽缸内燃烧的机器
汽油机的构造
汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
汽油机
汽油机的工作过程：
一个工作循环分为四个冲程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程

进气门打开，排气门关闭，活塞由上向下运动，汽油和空气混合物从进气门吸入汽缸。
一 吸气冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。
二 压缩冲程
能量转化：
机械能
内能
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。高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动对外做功。
三 做功冲程
燃料燃烧：
燃气推动活塞向下运动：
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
四 排气冲程
2、只有做功冲程燃气推动活塞做功，提供动力。其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成，是辅助冲程。
1、启动前，都要靠外力先使曲轴转动起来，带动活塞运动，完成吸气、压缩冲程。
1.汽油机一个完整的工作循环有四个冲程：_______、_______、______、_______冲程。
A：吸气冲程 进气门_____，排气门_____，活塞向__运动，____与_____的混合物进入汽缸。
B：压缩冲程 进气门排气门都____，活塞向___运动，燃料与空气的混合物被______，温度____。
吸气
压缩
做功
排气
打开
关闭
下
汽油
空气
关闭
上
压缩
升高
D：排气冲程 进气门_____，排气门_____，活塞向___运动，把____排出汽缸。
C：做功冲程 在压缩冲程结束时，火花塞点火，燃料燃烧，产生_________的气体，______的气体推动活塞向__运动，带动____转动，对外做功。
高温高压
高温高压
下
曲轴
关闭
打开
上
废气
合作探究
2.讨论并完成“想想议议”


1.压缩冲程：机械能转化为内能；
做功冲程：内能转化为机械能。
2.做功冲程使汽车获得动力。
3.排气冲程排出废气。
例：某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 个工作循环， 个冲程，活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为_ 次。
3000r/min=50r/s
1个工作循环由____个冲程组成，活塞往复运动____次，曲轴（飞轮）转______圈，对外做功________次。
100
50
25
25
汽油机工作特点:
2、柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
汽缸
曲轴
火花塞
柴油机工作原理
吸气冲程

压缩冲程

做功冲程

排气冲程
吸气冲程
空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进汽缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，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。
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，把废气排出气缸。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
柴油机
汽油机
构造
喷油嘴
火花塞
燃料
柴油
汽油
吸气
压缩
做功
一个工作
循环
只吸入空气
吸入汽油和空气混合物
压缩程度大
压缩程度较小
压燃式
点燃式
笨重但效率高
轻巧但效率低
货车、轮船
小汽车、摩托车
不同点






特点
应用
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工作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
练习：
1、单缸四冲程汽油机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程是（ ）
A、吸气冲程和压缩冲程
B、吸气冲程和排气冲程
C、压缩冲程、做功冲程和排气冲程
D、吸气冲程、压缩冲程和排气冲程
D
2、下图为四冲程汽油机气缸的工作示意图，按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列，下列排序正确的是（ ）
A 乙甲丙丁 B 乙丁甲丙
C 丙乙甲丁 D 丙丁甲乙
B
B
1. 下列能量转化的实例中，将内能转化为机械能的是：（ ）
A、太阳能电池发电
B、水蒸气把壶盖顶起
C、电灯发光
D、弹弓将石头弹出
２. 关于能量转化的问题，下列说法正确的是（ ）
A.电饭煲工作时将内能转化为电能
B.电动机工作时将机械能转化为电能
C.发电机工作时将电能转化为机械能
D.内燃机工作时将内能转化为机械能
D
2. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
D
3. 如图所示，一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方，风车会转动起来。在整个过程中是由酒精的___________能最终转化为风车的 ________ 能。
化学
机械
1. 内燃机有四个工作冲程，如图是内燃机的________冲程，活塞下降时，燃气内能________（选填“减少”或“增加”）。
做功
减少
3. 如图展示的是航天飞机发射时的壮观情景。航天飞机发射升空时，燃料通过燃烧将 ____ 能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 能。

化学
机械
16. 观察现象，回答问题：先在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，然后迅速压下活塞，你观察到的现象是 ；对这一现象的解释是，活塞压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气 ，使空气的 增加，温度升高，达到乙醚 。
这个过程的实质就是内燃机
的 冲程。
棉花燃烧起来
做功
内能
着火点
压缩