北师大版九年级全册物理 10.4 热机 课件（32张）

热机
会看到什么现象？
塞子被冲出
在此过程中，能量是如何转化的？
燃料的化学能
水蒸气的内能
塞子运动的机械能
热机：
燃料的化学能
内能
机械能
做功
燃烧
热机是把内能转化为机械能的机器
热机的种类：
蒸汽机、内燃机、汽轮机
喷气发动机、火箭等
2、原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。
二、热机
1、定义：将内能转化为机械能的装置。
1.内燃机和种类
(1)汽油机
(2)柴油机
①构造
②工作原理
③汽油机完整工作过程
①构造
②工作原理
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
内燃机：
吸气
压缩
做功
排气
1、构造：进气门与排气门、火花塞、活塞、气缸、连杆、曲轴等。
2、工作过程
a、一个冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端。
b、四冲程：由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
（1）吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
（2）压缩冲程
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。
（3）做功冲程
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，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
（4）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。
3、工作原理
A、吸气冲程：吸进汽油与空气的混合物。
B、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、压强增大。〔此冲程将机械能转化为内能〕
C、做功冲程：⑴点火方式：点燃式
⑵原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功。 〔此冲程将内能转化为机械能〕
D、排气冲程：排出废气，为下一个工作循环做准备。
4、其它小结
⑴、在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完成，所以汽油机在开始工作时要靠外力带动。
⑵、把四个冲程称为一个工作循环。
⑶、一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转，对外做一次功。
一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 r／min，它１s完成（ ）
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
课堂练习：
D
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
柴油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
（1）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，将空气吸进气缸。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
1、构造上的区别：汽油机气缸顶部为火花塞；而柴油机气缸顶部为喷油嘴。
2、工作过程中的区别：
⑴吸气冲程：汽油机吸进的是空气和汽油的混合物；而柴油机吸进的只是空气。
⑵点火方式：汽油机为点燃式；而柴油机为压燃式。
3、工作效率不同：柴油机的效率一般比汽油机高。（原因：在压缩冲程末，柴油机气缸内燃气的温度和压强比汽油机高，对外做的功也较多。）
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！
思考：
在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？
做有用功的能量
废气带走的能量
汽缸散热及摩擦损失的能量
热机的效率：
用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工件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
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
五、内燃机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(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、坦克上面。