第十四章
内能的利用
热机
【学习目标】
1.了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2.了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
【重点难点】
1.重点是汽油机的工作原理及能的转化过程。
2.难点是热机中的能量转化。
【预习检测】
1.柴油机在压缩冲程中,汽缸中的气体温度会升高,这是用_______的方法来增加气体内能的。
2.汽油机工作的四个冲程中,
冲程是燃气对活塞做功,此过程是将
能转化为
能。
3.在汽油机的四个冲程中,
冲程进气门和排气门都关闭,活塞向上运动。在这个过程中
把
能转化为
能;
冲程燃气推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,
把
能转化为
能。
4.一台四冲程的汽油机每分钟完成300个冲程,则1
min完成___个工作循环,活塞来回____次,做___次功。
【导学过程】
一、热机
1.内能的利用方式:
利用内能来
;从能的角度看,这是
的过程。除了这种方式外
内能还有哪些利用呢?
2.观察右图所示(课本17页)的实验,回答:
(1)水沸腾后会看到现象是
(2)木塞被顶起,是
对木塞做了功。
(3)
既然能够对木塞做功,说明水蒸气具有能,它具有的是
能。
(4)在加热过程中水蒸气内能的变化情况是
。
(5)在这个过程中,能量的相互转化情况是
,上面的装置就是一个简单原始的热机。热机是利用内能来做功的机器,是把利用燃料获得的
能转化为
能的机器,热机的种类很多,如:蒸汽机,内燃机,汽轮机,喷气发动机等。
二.汽油机
1.汽油机是利用
作燃料来工作的。
2.构造:
。
3.汽油机的工作过程:
(1)冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
(2)汽油机的每一个工作循环分为四个冲程:
冲程、
冲程、
冲程、
冲程。在这四个阶段,只有
冲程对外做功,其他三个冲程都是辅助冲程,是依靠飞轮的
来完成的。获得动力的冲程是
.
(3)吸气冲程靠
吸入燃气。
(4)
冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是把
能转化为
能。
(5)
冲程将机械能转化为内能。
(6)完成一个工作循环活塞往返
次,曲轴转动
周;飞轮转动
周,活塞对外做功
次。
三.柴油机(学生对照汽油机学习)
【拓展练习】
1.在内燃机工作的过程中,四个冲程中发生内能和机械能相互转化的冲程是(
)
A、吸气冲程和压缩冲程
B、压缩冲程和做功冲程
C、做功冲程和排气冲程
D、排气冲程和吸气冲程
2.汽油机工作时,气缸内的温度最高的是(
)
A、吸气冲程结束时
B、做功冲程结束时
C、压缩冲程结束、火花塞点火的瞬间
D、压缩冲程结束、火花塞点火后的瞬间
3.下面对内燃机的有关叙述,
错误的是
(
)
A.内燃机是内能转化为机械能的装置
B.内燃机用水冷却,是因为水的比热容大
C.它排出的废气无污染,是一种环保型的机器
D.内燃机靠产生的高温高压气体做功
4.柴油机在压缩冲程中,气缸内的空气温度、内能和体积的变化情况是(
)
A、温度升高,内能增大,体积减小
B、温度升高,内能增大,体积增大
C、温度降低,内能减小,体积减小
D、温度降低,内能减小,体积增大
5.一台柴油机飞轮的转速为2400
r/min,则每秒做功的次数为(
)
A.10次
B.20次
C.30次
D.40次
6.汽油机在压缩过程中工作物质被压缩,气缸中的燃料混合物的压强和温度会
(
)
A.压强变大,温度降低
B.压强变大,温度升高
C.压强变小,温度升高
D.压强变小,温度降低
7.下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是(
)
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
C.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞
D.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
8.关于热机,下列说法是正确的(
)
A、汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞。
B、柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸入气缸。
C、汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开。
D、汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能。
9.图中所示为某汽油机四个冲程的示意图,下列排列顺序正确的是(
)
【教学后记】