人教版（2024）九年级全册第1节 热机一等奖ppt课件

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18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。
汽车是如何获得机械能的呢？
了解柴油机的构造和工作过程。
知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。
了解汽油机的构造和工作过程。
如图所示，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。
会出现什么样的现象？又伴随了哪些能量转化？
水沸腾后，软木塞飞出，管口有白气产生。
酒精燃烧时，将化学能转化为内能；水蒸气对软木塞做功，将内能转化为机械能。
基本展示了蒸汽机的工作原理
燃料燃烧： 能 能内能做功： 能 能
蒸汽机——早期的火车、轮船等
内燃机——现在的各种汽车、拖拉机农用机械、工程机械等
汽轮机——现代火力发电
（1）定义： 燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.
汽油机——以汽油为燃料
柴油机——以柴油为燃料
汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气（化学能转化为内能），燃气推动活塞做功（内能转化为机械能）。
燃料燃烧和活塞运动的内部空间
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。
大多数汽油机工作时由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，这四个冲程称为一个工作循环。
进气门 ，排气门 ；活塞向 运动； 进入汽缸；曲轴转动 。
进气门 ，排气门 ；活塞向 运动；燃料混合物的压强 ，温度 ；曲轴转动 。
活塞对燃料混合物做功， 能转化为 能
进气门 ，排气门 ；压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生的高温高压气体，推动活塞向 运动；活塞带动 运动，对外 ；曲轴转动 。
高温高压的气体对活塞做功， 能转化为 能
进气门 ，排气门 ；活塞向 运动；将 排出汽缸；曲轴转动 。
1. 在四个冲程中，压缩、做工冲程发生了能量的转化。
2. 做工冲程获得了动力。
3.单缸汽油机一个工作循环包括____个冲程，活塞往复运动____次，曲轴转动____周，对外做功____次。
例1　（2022·全国·九年级课时练习）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程剖面图，下列描述正确的是（　　）A．吸气冲程中，只有汽油被吸入汽缸B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C．做功冲程中，燃料释放的能量少部分转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】 C【详解】A．汽油机在吸气冲程中，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汽缸，故A错误；B．在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误C．在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C正确；D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D错误。故选C。
1.　（2022·全国·九年级专题练习）如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是（　　）A．丙、丁、乙、甲B．乙、丁、甲、丙C．乙、甲、丁、丙D．甲、乙、丙、丁
【答案】 B【详解】图甲：进气门和排气门关闭，火花塞点火，为做功冲程；图乙：进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程；图丙：进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；图丁：进气门和排气门都关闭，火花塞未点火，为压缩冲程。内燃机一个工作循环中四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。故B正确，ACD错误。
例2　（2022·湖南株洲·九年级期末）如图所示是某单缸四冲程汽油机的某个冲程，若该汽油机每1秒钟对外做功25次，则（　　）A．图示冲程是压缩冲程B．该汽油机飞轮（曲轴）每1秒钟转25圈C．图示冲程存在着化学能转化为内能的过程D．图示冲程存在着机械能转化为内能的过程
【答案】 C【详解】A．图中两个气门关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，是做功冲程，故A不符合题意；B．每1秒钟对外做功25次，因一个工作循环有4个冲程，飞轮转2圈，做功一次，所以飞轮（曲轴）每1秒钟转50圈，故B不符合题意；CD．做功冲程中燃料燃烧，而燃料燃烧将化学能转化为内能，高温高压气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故C符合题意，D不符合题意。
2.　（2022·全国·九年级课时练习）图示时刻，四冲程汽油机处于______冲程；若该汽油机每分钟完成7200个冲程，则它每秒钟完成______个工作循环。
【答案】 压缩     30【详解】由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，可以判断是压缩冲程。该汽油机每分钟完成7200个冲程，故每秒完成120个冲程，热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成120个冲程，则每秒它对外做功30次，完成30个工作循环，飞轮转动60周。
工作原理及构造与汽油机大致相同，不同的是柴油机气缸顶部无火花塞而有喷油嘴。
进气门打开排气门关闭活塞向下运动
进气门关闭排气门关闭活塞向上运动
进气门关闭排气门关闭活塞向下运动
进气门关闭排气门打开活塞向上运动
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
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。
1、燃料在汽缸内燃烧，属于将内能转化为机械能的机器；
2、汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末；
3、都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，一个工作循环曲轴和飞轮均转两圈，对外做功一次；
4、四个冲程中，排气冲程排出废气的过程相同，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
5、启动时都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来
1、构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2、燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。
3、吸气不同：汽油机吸入汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。
4、点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
例3　（2022·河南洛阳·九年级期末）（多选）学习了热机的知识后，小洛同学通过比较，分析了汽油机和柴油机的异同点，其中正确的是（ 　）A．在构造上，汽油机汽缸顶部是喷油嘴，柴油机汽缸顶部是火花塞B．在吸气冲程中，汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物C．汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式D．汽油机和柴油机都是将内能转化为机械能的机器
【答案】 CD【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上端是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误；B．在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B错误；C．汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式（也叫自燃），故C正确；D．汽油机和柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，都是将把内能转化为机械能，故D正确。故选CD。
3.　（2021·全国·九年级课时练习）下列关于汽油机的说法正确的是（　　）A．汽油机上的火花塞坏的时候，可以用柴油机的喷油嘴代替B．汽油机和柴油机可以达到相同的功率C．汽油机中的燃料完全可以用柴油来代替D．汽油机与柴油机除了所用燃料之外，其余没有区别
【答案】 B【详解】A．柴油机与汽油机采用的点火方式不同，柴油机采用压燃式，汽油机采用点燃式，火花塞不能替换，故A错误；B．柴油机与汽油机在相同的时间内做相同的功，就可以达到相同的功率，故B正确；C．汽油机与柴油机因工作过程中的不同，汽油和柴油的着火点不同，不能用柴油来代替汽油，故C错误；D．汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上也不相同，故D错误。故选B。
1.（2021·北京石景山·八年级期末）（多选）如图所示，对于下列实验中所描述的物理过程，分析正确的是（　　）A．图甲是内燃机的做功冲程，该冲程将机械能转化为内能B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，说明分子在不停地运动C．图丙中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间可能存在引力D．图丁中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能增大
【答案】 BC【详解】A．图甲是内燃机的做功冲程，该冲程将内能转化为机械能，故A错误；B．图乙中抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，这是扩散现象，说明分子在不停地作无规则运动，故B正确；C．图丙中两个底面削平的铅块紧压在一起后能吊住重物，说明分子间存在引力，故C正确；D．图丁中试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气对瓶塞做功，将水蒸气的内能转化为机械能，水蒸气的内能减小，故D错误。故选BC。
2.（2021·全国·九年级课时练习）如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（ ）A． B． C． D．
【答案】 A【详解】自行车是消耗人的生物质能，转化为自行车的机械能；轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料，燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动，所以它们都是使用热机工作的．故选A．
3.（2022·湖南怀化·九年级期末）如图是单缸四冲程内燃机某个冲程的示意图，根据图中活塞和进气门、排气门的开闭情况，下列分析正确的是（　　）A．该冲程获得动力B．该冲程是排气冲程C．该冲程是机械能转化为内能D．该冲程不是由飞轮惯性来完成的
【答案】C【详解】如图，进气门、排气门均关闭，说明不是排气冲程；活塞向上运动，火花塞未点火，说明此冲程是压缩冲程，该冲程靠飞轮的惯性来完成，把机械能转化为内能，消耗了机械能，因此没有产生动力。故ABD错误，C正确。
4.（2021·江苏·金湖县实验初中九年级阶段练习）如图是两个演示实验和四冲程汽油机的两个冲程的示意图。与汽油机做功冲程原理相同的是图___所示的演示实验：图_______表示汽油机正处于压缩冲程，若该汽油机每秒钟完成60个冲程，则每秒它对外做功_______次。
【答案】1     4     15【详解】图1对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；图2是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；图3气门都关闭，活塞下行，气缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能；图4气门都关闭，活塞上行，气缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程；由以上分析不难看出：与汽油机做功冲程原理相同的图1所示的演示实验；图4表示汽油机正处于压缩冲程；热机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽油机每秒完成60个冲程，则每秒它对外做功15次，飞轮转动30周。
5．（2022·上海·八年级课时练习）阅读理解，回答问题。汽油机内燃机就是指燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。汽油机指汽油在汽缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功，燃气内能转化为活塞运动的机械能。（1）构造：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。冲程：活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。（2）工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。 吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。 压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。 做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞向上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。排气冲程：做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴转两周，对外做一次功。 （3）能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。问题：A．内能转化为机械能的过程是______冲程完成的。B．汽油机的构造由进气门，排气门，______，气缸，活塞，连杆，______组成。C．活塞从气缸一端运动到另一端的______运动叫做一个冲程。D．活塞在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复______次，曲轴转______周，对外做一次功。
【答案】做功     火花塞     曲轴     单向     两     两【详解】在做功冲程中，气体推动活塞对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能。汽油机由进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴组成。由文章可知，活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。内燃机工作中，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程，在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次。
热机工作原理：内能转化为机械能