初中物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用第1节 热机精品课件ppt

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1.了解可以利用内能来做功，知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种。
2.了解四冲程汽油机和柴油机的构造。
3.了解内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
同学们知道跑车为什么能大展神威吗？
蒸汽机带来一场革命——第一次工业革命！
内燃机——第二次工业革命到来！
内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现：飞机、汽车、农用拖拉机、潜艇、坦克等等。
知识点1 热机
实验探究：内能与机械能的转化
在一个试管中装一些水，用软木塞塞住。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？你想到了什么？
现象：塞子被试管内的热气推出，试管口有“白雾”生成。
想一想：水蒸气将塞子冲出时能量如何转化？
如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的气体推动活塞做功，便是内燃机
特别提醒：分析本实验注意以下三点：1. 实验中的能量转化过程：(1) 酒精燃烧：化学能转化为内能；(2) 冲开塞子：内能转化为机械能。水蒸气对塞子做功时，塞子机械能增加，而水蒸气本身的内能减少。2.实验中的能量转移过程：高温燃气→试管→管内的水和水蒸气。3.实验过程中的物态变化过程：汽化和液化。
特别提示：内能的两种应用：利用内能加热：内能可以直接用来加热物体，物体获得内能后，温度会升高，其实质是能量的转移过程，如烧水等。利用内能做功：使内能转化为机械能，其实质是能量的转化过程，如小汽车利用燃料燃烧释放的内能来推动汽车运动等。
下列关于如图所示实验的说法，错误的是( )
A.试管口出现的白雾是液化的结果
B.该实验基本能反映热机的工作原理
C.木塞冲出的过程中机械能转化为内能
D.该实验可以说明做功能改变物体的内能
热机：利用内能转化为机械能做功的机器，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机
知识点2 汽油机
汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的气体，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动。
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
1.进气门、排气门是什么状态？2.活塞向哪个方向运动？3.吸进的是什么物质？
进气门打开，排气门关闭
1.进气门、排气门是什么状态？2.活塞向哪个方向运动？3.发生了什么能量转化？
进气门关闭，排气门关闭
1.进气门、排气门是什么状态？2.火花塞有什么作用？3.活塞向哪个方向运动？4.发生了什么能量转化？
火花塞用于引燃汽缸内的油气混合物
1.进气门、排气门是什么状态？2.活塞向哪个方向运动？
进气门关闭，排气门打开
向上运动，把废气排出气缸
汽油机工作循环小结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：(1)点火方式：点燃式 (2)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。
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，飞轮转动两圈。
汽油机工作循环的理解
汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是________冲程，在该冲程中的能量转化是_______________________。
1.进气门、排气门是什么状态？2.活塞向哪个方向运动？3.排出的气体与吸进的气体具有的内能是否相同？
不同，排出的气体具有的内能多
2.汽油机一个工作循环包括____冲程，活塞往复____次，曲轴转动____圈，与曲轴相连的飞轮也转____圈，做功____次。有____次能量转化。
1.汽油机工作的四个冲程中，只有____________气体对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的____________来完成。必须靠外力来启动。
如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中会对外做功的是（　　）
如图甲、乙、丙、丁是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法不正确的（　　）
A．图乙冲程是靠飞轮的惯性来完成的B．图丙冲程吸入的物质是汽油和空气的混合物C．图甲是压缩冲程，机械能转化为内能D．图丁是做功冲程，内能转化为机械能
知识点3 柴油机
2. 柴油机的工作原理
柴油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的气体，推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动
柴油机总体结构和工作原理与汽油机十分相似，但内部结构与工作流程上仍有区别
3. 柴油机的工作过程
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.
吸入汽油和空气的混合物
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
汽油机和柴油机的优缺点
汽油机质量小体积小噪音小输出功率低
柴油机质量大体积大效率高输出功率高
现代汽车多数采用四缸或六缸等多缸发动机，每个汽缸都进行四冲程循环，交替做功保证动力平稳。
A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机汽缸顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开D．汽油机在做功过程中，把内能转化为机械能
关于热机，下列说法正确的是（　 　）
1. 如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，对该冲程的叙述错误的是（　　）
A．能量转化是机械能转化为内能B．能量转化情况与图乙水蒸气对木塞做功时情况相同C．该冲程是做功冲程D．汽缸内燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体
2. 如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的沸水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
3. 某单缸四冲程汽油机铭牌上标有“3000r/min”，则以下说法不正确的是（　　）
A．在压缩冲程中，是机械能转化为内能B．在工作过程中，汽油机每秒钟完成200个冲程，做功50次
3000r/min = 50r/s，飞轮每秒转50圈，则代表该汽油机完成25个工作循环，100个冲程，做功25次
C．只有在做功冲程内燃机才会对外做功D．汽油机和柴油机的点火方式不同
4．【2020•镇江】某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是(　　)
【点拨】汽油机压缩冲程结束后，下一个冲程是做功冲程。C图中汽油机两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程。