(共45张PPT)
观察与思考
汽车奔驰
列车飞驶
飞机凌空飞去
舰船劈波斩浪
你知道它们为什么能大展神威吗?
第十四章
内能的利用
第1节
热机
学习目标
1.理解内能可以转化为机械能。
2.知道热机中能量的转化。理解四冲程汽油机的构造和工作原理。
如图所示,在试管中装些水,用橡胶塞塞住管口,加热使水沸腾,观察现象。
观察与思考
木塞被弹出,试管口处有“白雾”出现。
目标导学一:热机
内能的获得:
通过燃料的燃烧,将燃料内部的
______能转化为_______能。
从能量转化的角度分析:
化学
内
热能除了带给人类温暖以外,还能做什么呢?
试管中的蒸汽将软木塞推出去,软木塞获得了动能,蒸汽的内能________。
减小
水沸腾后:
现象:软木塞______;
______有“白气”产生.
冲出
管口
分析:
________
对木塞做功,
内能
____,
温度______
_________成小水珠.
水蒸气
减小
降低
液化
能量转化:_______转化为______。
内能
机械能
总结:内能的利用:
1、利用内能_______。
飞机飞行,汽车行驶,火箭升空,
发动机工作时的能量转化?
2、利用内能_______。
加热
做功
塞子冲出的过程中,能量的转化:
燃料的_____能
水蒸气的_____
塞子运动的______;
热机的能量转换:
燃料的____能
_____
_______;
做功
燃烧
化学
内能
机械能
化学
内能
机械能
内
机械
人们发现内能可以做功,并制造了各种利用内能做功的机械
——热机。
归纳与小结
热机的定义:
将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器统称为热机。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
火箭
热机的种类:
蒸汽机火车
热机的种类
汽轮机
飞机上的喷气发动机
火箭上的喷气发动机
交流与讨论
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫作内燃机。
内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。
内燃机种类
汽油机
柴油机
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
目标导学二:汽油机
归纳与小结
内燃机工作时,活塞在汽缸内做一次单向运动,叫作一个冲程。
汽油机一个工作循环有四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
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。
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。
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。
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。
汽油机的工作原理:
两个名词:
1、一个冲程:
2、一个工作循环:
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程。
把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。
工作过程
点火方式:点燃式。
吸气
压缩
做功
排气
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1.柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
汽缸
曲轴
目标导学三:柴油机
工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
空气
吸气冲程
活塞运动方向:
。
空气
阀门:进气阀
;
排气阀
。
打开
关闭
向下
吸入气体:
。
观察与思考
压缩冲程
空气:压强
,温度
。
阀门:进气阀
;
排气阀
。
活塞运动方向:
。
关闭
关闭
增大
向上
升高
活塞压缩空气体积对空气做功,空气内能增大,温度升高。
超过柴油着火点。
能量转化:
能
能
机械
内
观察与思考
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。
做功冲程
活塞运动方向:
。
向下
机械
内
能量转化:
能
能
观察与思考
燃烧后的废气
排气冲程
阀门:进气阀
;
排气阀
。
活塞运动方向:
。
关闭
打开
向上
观察与思考
柴油机和汽油机的区别与联系
相同点:
都是燃料在汽缸内燃烧,都是将内能转化为机械能的装置,都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转动两周,对外做功一次,启动时,都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.
不同点:
内燃机
项目
汽油机
柴油机
燃料
汽油
柴油
构造
工作循环
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
主要特点
主要用途
汽缸顶部是火花塞
汽缸顶部是喷油嘴
吸入汽油和空气的混合物
吸入纯净的空气
压缩程度较小
压缩程度较大
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
阅读教材《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。
图14.1-5
汽车的动力系统
课堂小结
概念
能量转化情况
内燃机
汽油机
柴油机
构造
能量转化
工作过程
热机
1、某机器的能量流向图如图所示,据此推测该机器可能是(
)
A.热机
B.电动机
C.发电机
D.电热水器
检测目标
A
2、关于热机,下列说法正确的是(
)
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体吸入汽缸
C.汽油机在做功冲程中,进气门关闭,排气门打开
D.柴油机的点火方式是压燃式
D
检测目标
3、如图是内燃机工作过程中的两个冲程的示意图,从图中可看出(
)
A.甲是排气冲程,乙是做功冲程
B.甲是吸气冲程,乙是压缩冲程
C.甲是压缩冲程,乙是排气冲程
D.甲是做功冲程,乙是吸气冲程
B
检测目标
4、柴油机上安装了一个质量很大的飞轮,目的是(
)
A.使整个机器外形协调美观
B.节约燃料
C.输出更多的功
D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程
D
检测目标
5、柴油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是(
)
A.温度升高、压强减小、体积增大
B.温度降低、压强减小、体积减小
C.温度升高、压强增大、体积减小
D.温度降低、压强减小、体积增大
C
检测目标
课堂总结
同学们,本节课你收获了什么?
课后作业
1.再读教材,加深理解
2.
同步检测题