初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 热机试讲课课件ppt

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册（2024）第2节 热机试讲课课件ppt，共40页。
3.通过生活中的观察和模型对比，探究内燃机的工作过程，培养学生归纳相关结论的能力。
目前最快汽车的速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢?
现在的汽车能爬山能涉水力大无穷，请问他是如何做到的呢？
——各种利用内能做功的机械叫做热机。
【实验】不同形式能量之间的转化
　　在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。 讨论这个过程中不同形式能量之间转化的情况。
一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出
1.定义：通过长期的经验积累，人们发现内能可以做功，由此制造了各种利用内能做功的机械——热机。
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。
1. 近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( )
①定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。
内燃机是现代社会中最常见的一种热机。
②分类：汽油机和柴油机
利用汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气,燃气推动活塞做功。
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆等组成。
①冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。②多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
要使汽油机连续工作，活塞必须能在气缸内往复运动。
③汽油机的工作过程分析
· 进气门 ，排气门 。· 活塞 运动。· 汽缸内气体的体积 ，气压 。· 汽油和空气的混合物从进气门进入 。· 曲轴转动： 圈。
· 进气门 ，排气门 。· 活塞 运动。· 汽缸内气体的体积 ，温度 。· 活塞的 能转化为燃料混合物的 能。· 曲轴转动： 圈。
· 进气门 ，排气门 。· 火花塞产生电火花点燃燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。· 燃气推动活塞 运动，带动曲轴转动，对外做功。· 燃气的 能转化为活塞的 能。· 曲轴转动： 圈。
· 进气门 ，排气门 。· 活塞 运动，将废气排出汽缸。· 由于安装在曲轴上的飞轮转动具有的动能，可以带动活塞继续运动，再次进入到吸气冲程，这样汽油机就实现了连续工作。· 曲轴转动： 圈。
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？
在压缩冲程中，是机械能转化为内能，做功冲程中，是内能转化为机械能。
在汽油机的一个工作循环中，在做功冲程中，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使汽车获得动力。
3. 哪个冲程排出了气缸的废气？
2. 哪个冲程使汽车获得动力？
在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。
汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。该工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动2周，对外做功1次。只有做功冲程燃气推动活塞做功，其他三个冲程靠飞轮转动的动能来完成。
2. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示是单缸
四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是 ( )
【点拨】 图甲：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；图乙：排气门
打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；图丙：气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，气缸容积增大，是做功冲程，将化学能转化为内能，内能再转化为机
通过压缩空气直接点燃柴油，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。
与汽油机大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
活塞把空气的体积压缩得很小，空气温度升高，在压缩冲程结束时，温度超过柴油燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。
燃烧放出的热使得气体的温度急剧升高 、压强急剧增大 ，从而推动活塞对外做功。
3. 2024年11月30日，我国新型运载火箭长征十二号成功实现首飞。火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火箭升空，此能量转化过程相当于四冲程汽油机的哪个冲程( )
A. 压缩冲程B. 排气冲程C. 做功冲程D. 吸气冲程
【点拨】火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推动火箭升空，将内能转化为机械能。四冲程汽油机的压缩冲程中，机械能转化为内能，A不合题意；排气冲程中没有明显的能量转化，B不合题意；做功冲程中将内能转化为机械能，C符合题意；吸气冲程中没有明显的能量转化，D不合题意。
　　在现代生活中汽车已经成了不可缺少的一部分。　　燃油汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。
　　发动机把燃料燃烧产生的内能变为机械能，再通过底盘上的传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。电气设备的作用主要是产生电火花以点燃气缸中的可燃气体、启动发动机时用电机带动飞轮旋转、提供照明等 。
　　燃油汽车一般采用三缸、四缸或六缸等多缸发动机，每个气缸都进行四冲程循环，由于各个气缸交替做功，所以发动机运转比较平稳 。
4. ［2025·济南期中，多选］如图是一种常用的“柴油平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等场合。使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运动。关于汽油机和柴油机的主要区别，下列说法正确的是( )
A. 构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞B. 在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高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. 吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物
【点拨】 构造上，柴油机气缸的顶端有喷油嘴，吸气冲程只需吸入空气；汽油机气缸顶部有火花塞，吸气冲程需要吸入空气和汽油
的混合物，故A错误，D正确；在压缩冲程中，柴油机的压缩程度更大，柴油机气缸内的燃气温度和压强比汽油机里的高，故B正确；在做功冲程，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故C正确。
5. 内燃机是现代交通运输工具的动力源，在如图所示的四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是( )
B.
C.
D.
【点拨】 汽油机比柴油机轻巧，制造成本低，噪声较小，低温起动性较好，摩托车、小轿车和轻型货车等大多用汽油机；柴油机比较笨重，体积较大，压缩比很高，热效率和经济性都要好于汽油机，柴油机一般用于大、中型载重货车，内燃机车，农业收割机和轮船等。故选C。
6. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作示意图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是( )
A. B. C. D.
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
动活塞右移。活塞右移过程相当于四冲程汽油机的( )
【点拨】 当活塞右移时，活塞对外做功，则该过程相当于四冲程汽油机的做功冲程，故C正确。
8. 若让一台正在正常开动的柴油机停止转动，一般应对它进行的操作是( )
A. 断开它的电路，停止给它供电B. 关停它的油路，停止给它供油C. 以上两种方法都可以D. 以上两种方法都不行
【点拨】 柴油机在压缩冲程末，喷油嘴会喷出雾状柴油，柴油燃烧，内能转化为机械能，对外做功，要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动，需要停止供油，若断开它的电路，停止给它供电，柴油机也可以工作，故选B。
9. 如图所示是我国传统的 “走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升，驱动扇叶转动，可以看到纸马动了起来，在此过程中，能量的转化情况是_______________________________。某汽油机每秒对外做功的次
空气的内能转化为扇叶的机械能
10. 如图是老师在物理课上做的汽油机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
（1）向下压橡皮塞时，其能量转化与四冲程汽油机工作中的______冲程相同。
（2）如果想让橡皮塞弹得更远，你的方法是____________________________________（答出一条即可）。
橡皮塞下压更长距离（答案合理即可）