物理九年级全册（2024）第2节 热机优质教学课件ppt

这是一份物理九年级全册（2024）第2节 热机优质教学课件ppt，共13页。PPT课件主要包含了学习目标，教学重点，重点难点，课堂导入，观察回答，新知探究，吸气冲程，压缩冲程，机械能转化为内能，做功冲程等内容，欢迎下载使用。
热机工作原理与四冲程内燃机工作过程，包括各冲程细节与能量转化。热机效率概念、计算，及提高热机效率的方法与原理。
理解四冲程内燃机能量转化及各冲程配合机制。掌握热机效率概念、计算，提出实际提高热机效率的有效措施。
人类生产力在进入电气化之前很长一段时间，处于热机时代，上图你看见什么了？
蒸汽火车奔驰在绿色的希望田野上
国家发展电动汽车之前的燃油车车流
生活生产中各式各样的热机，你还能说出哪些？
这些机械为我们的生活、生产以及交通带来便利，大家知道是什么为它们提供动力的吗？
知识点一 不同形式能量之间的转化
在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；然后对试管加热使水沸腾。
②管口附近出现“白雾”。
在这个实验过程中，能量是怎样转化的？
1. 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。
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（1）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
（2）种类：汽油机、柴油机
柴油做燃料的内燃机:柴油机
汽油做燃料的内燃机:汽油机
由气缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴组成。
要使汽油机连续工作，活塞必须能在气缸内往复运动。活塞在气缸里往复运动时，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
2.汽油机的冲程和工作循环
活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
汽油机完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，叫做一个工作循环。
多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
3.汽油机的工作过程（工作循环）
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被吸入气缸，曲轴转动半周。
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。曲轴转动半周。
空气被压缩时内能增大温度升高
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。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动。 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。 曲轴转动半周。
空气推动塞子做功，内能减少温度降低
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。曲轴转动半周。
1.在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化?
压缩冲程,活塞压缩气缸内燃料混合物做功，把机械能转化为内能；做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能。
2.哪个冲程使汽车获得动力?
做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，使汽车获得动力。
3.哪个冲程排出了气缸的废气?
排气冲程排出了气缸中的废气。
活塞在汽缸中往复运动2次
四个冲程中，只有做功冲程气体对外做功，排气、吸气和压缩冲程，叫做做功冲程的辅助冲程，靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。汽油机必须靠外力做功来启动。
四冲程汽油机一个工作循环
汽油机四个冲程工作情况
由汽缸、进气门、排气门、喷油嘴、活塞、连杆、曲轴组成。
2.柴油机的冲程（和汽油机相同）
冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。
一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。柴油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
3.柴油机的工作过程（工作循环），和汽油机相同
4.柴油机和汽油机的区别
汽油机气缸顶部有一个火花塞
汽油机吸气冲程吸入气缸中的是汽油和空气的混合物
4. 柴油机和汽油机的区别
汽油机压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，将汽油点燃使汽油燃烧（汽油燃烧方式：点燃式）。
在做功冲程中，柴油机气缸中燃气的压强比汽油机气缸中燃气的压强大。在活塞横截面积（或直径）相同、活塞在气缸中行程相同的情况下，柴油机燃气对活塞做功多。在转速相同的情况下，柴油机输出功率较大。
在做功冲程中，柴油机气缸中燃气的压强比较大，气缸壁制作得比较厚，柴油机比较笨重。
4.柴油机和汽油机的不同点：
5.汽油机与柴油机的相同点
都是把内能转化成机械能，工作过程（循环）都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程.
开始运转（启动）时，要靠外力做功使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，完成做功冲程后靠飞轮的惯性辅助冲程。
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。
根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ ）汽油机气缸顶部有一个火花塞，柴油机气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
【例题3】从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中 （1）哪个冲程存在着化学能转化成内能的过程？ （2）哪个冲程存在着内能转化成机械能的过程？ （3）哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程？
【解答】（1）在做功冲程中（压缩冲程结束时）存在着化学能转化为内能的过程； （2）在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程； （3）在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。
利用内能做功，将内能转化为机械能的机器
1.基础性作业：教材P29 ①-⑥题
2.拓展性作业： 大家可以通过查阅车辆使用手册、上网搜索或者请教专业维修人员来获取。分析这些参数对热机性能的影响时，要结合我们课堂上学到的知识，比如功率影响动力大小，热机效率影响能源利用情况等。下节课我们一起分享交流，看看大家的调查成果。