2020-2021学年人教版物理九年级上册第十四章 第一节 热机 课件（32张）

MENTAL HEALTH COUNSELING PPT
第1节 热机
第十四章 内能的利用
人教版九年级物理（初中）
课堂导入
复习：
做功改变内能的实质是什么？
问题：
他们运行的能量来自于哪里？
汽车奔驰
喷气式飞机
大型客轮
在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧。对试管加热使水沸腾。
演示实验
观察
观察到的现象有：
① 。
②_____________________。
瓶塞被冲出来
管口附近出现白雾
课堂活动
实验中的能量转化过程为：
① 酒精燃烧放出热量，酒精的_______能转化为水的 能；
②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的 能转化为瓶塞的 能 .
化学
内
内
机械
思考
1.定义：
利用内能做功的机械
2.工作原理：
热机利用内能做功，将内能转化为机械能。
3. 种类：
蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
最早的汽车(1886年）
蒸汽机
热机
蒸汽机带来第一次工业革命！
　热蒸汽提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
1814年，英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上，蒸汽机的体积庞大、效率很低
热机
4.内燃机
（1）工作原理：燃料直接在发动机气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气对外做功，把内能转化成机械能。
（2）种类：
汽油机 柴油机
汽油机
柴油机
热机
1.汽油机的构造
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。
汽油机
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2.汽油机的工作过程
一个工作循环：包括四个冲程
汽油机
进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。
吸气冲程
消耗机械能
汽油和空气
汽油机
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。
压缩冲程
机械能转化为内能。
汽油机
在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞做功，并通过连杆带动曲轴转动，对外做功。
做功冲程
内能转化为机械能。
汽油机
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
排气冲程
需要消耗机械能
汽油机
燃烧后的废气
1.在四冲程汽油机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化？
2.哪个冲程使汽车获得动力？
3.哪个冲程排出了汽车的废气？
压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
排气冲程
做功冲程
想想议议
1.柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
和汽油机不同的是：
喷油嘴代替火花塞
柴油机
2.柴油机的工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
柴油机
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，在大气压的作用下，将空气吸进气缸。
吸气冲程
消耗机械能
柴油机
空气
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞对空气做功，空气的内能增加，温度很高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。
压缩冲程
机械能转化为内能。
柴油机
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温的空气，立即燃烧，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。
做功冲程
内能转化为机械能。
柴油机
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
排气冲程
消耗机械能
柴油机
柴油机和汽油机都是：一个工作循环都有四个冲程，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次。
燃烧后的废气
{5C22544A-7EE6-4342-B048-85BDC9FD1C3A} 内燃机
项目
汽油机
柴油机
燃料
汽油
柴油
构造
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
主要特点
主要用途
火花塞
喷油嘴
汽油和空气的混合物
空气
压缩程度小
压缩程度大
点燃式
压燃式
轻巧、效率较低
笨重、效率较高
小汽车和小型农业机
械、低速飞机等
载重汽车、
拖拉机、火车、轮船等
想想议议：柴油机和汽油机的相同点与不同点？
相同点：都是把内能转化成机械能，都包括四个冲程
1．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？
2．现代汽车里的“马达”起什么作用？
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，靠飞轮的惯性完成后面的工作循环。
想一想
概念
能量转化情况
内燃机
汽油机
柴油机
构造
一个工作循环
能量转化
热机
本堂重点: 理解每个冲程的能量转化和特点
本堂难点：由曲轴和连杆判断活塞的运行方向
课堂小结
(2019 黑龙江绥化市)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（　 　）?
A B C D
B
经典例题
（2019 山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
C
经典例题
例2 常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是 冲程。
连接中考
压缩
1．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ）
A．压强增大，温度降低
B．压强减小，温度升高
C．压强增大，温度升高
D．压强减小，温度降低
C
基础巩固题
C
2. 汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）
A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽
油机吸入的是空气
B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机
里的高
D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机
的高
3. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，第五冲程是________冲程，这一冲程将______能转化成__________能。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是__________冲程。
做功
内
机械
排气
1. 一台单缸四冲程汽油机，如图所示为________冲程，若飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_______次。
做功
30
能力提升题
2. 根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ ）
汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽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
C. 吸气冲程是内能转化为机械能
D. 压缩冲程是内能转化为机械能
A
热机是利用内能做功的机器
内燃机分为汽油机和柴油机两大类
汽油机和柴油机的异同
四冲程热机
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次