初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机精品课件ppt

这是一份初中物理沪科版（2024）九年级全册（2024）第三节 热机精品课件ppt，共51页。PPT课件主要包含了探究新知，燃料的化学能，汽油机，工作原理，工作过程，点火方式点燃式，吸气冲程，汽油和空气，进气门开排气门关，活塞向下运动等内容，欢迎下载使用。
说一说：从火柴头燃烧到软木塞被推出试管口过程中能量是怎样转化的？
思考：火柴头燃烧，能量是怎样转化的？软木塞被冲出，说明软木塞获得了什么能？软木塞的能量是从哪里来的？
思考： 改变物体内能的途径有哪些?内能可以怎么利用?
思考：这些机械是怎么工作的？
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
热机的种类较多。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。
常见的内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。
　　活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
　　汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
吸入汽油和空气的混合物
燃料混合物被压缩，气体体积减小、压强增大、温度升高、内能增加。
压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。
　 只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油壶，而没有火花塞。
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。
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。 内能转化为机械能。
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
一个工作循环：活塞：往复两次。曲轴：转动两周。完成：四个冲程。对外做功：一次。辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
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。
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
把内能转化为机械能的发动机是热机。
人们如何利用内能？热机是什么样的装置？
热机的一种——内燃机（燃料在气缸内燃烧）
任务一：知道内能的利用
汽油机——用汽油作为燃料的内燃机
汽油机的结构：气缸、火花塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、活塞、连杆和曲轴。
任务二：了解内燃机的工作过程
自主阅读教材，并试着回答问题：①在压缩冲程中混合气体内能增大的原因是什么？②在做功冲程中能量是如何转化的？
填写汽油机工作过程中的各部件的动作
汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在压缩冲程中，活塞对混合气体做功，混合气体内能增大，机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。
汽油机的四个冲程中只有做功冲程不是依靠惯性完成的。
如图所示，为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
柴油机——用柴油作为燃料的内燃机
柴油机的构造：气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴、连杆和喷油嘴。
柴油机与汽油机在工作过程上有什么区别？完成下表：
吸入的是汽油和空气的混合气体
一个工作循环需要有几个冲程？飞轮有什么作用？活塞往复运动几次？曲轴转动几周？对外做功几次？
一个工作循环有四个冲程，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。
内燃机一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。
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根据汽油机和柴油机特点列举应用②并阅读教材试着分析利用热机带来的环境问题
1.内燃机可以分为_______和_________两类；其工作原理是燃料在_____燃烧，生产高温高压的燃气，推动_____做功。2.四冲程汽油机的一个工作循环要经历_______、______、______和_____四个冲程，在构造上，汽油机气缸顶部有______，柴油机气缸顶部是______。
吸气
3.四冲程内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动___次，对外做功___次，_____冲程将内能转化为机械能，某单缸四冲程汽油机的转速为1200r/min，该汽油机每秒完成____个工作循环，做功____次。
4.下图为单缸四冲程汽油机的工作示意图，在一个工作循环中，工作过程依次是 。
5.汽车发动机的四个冲程中，使汽车获得动力的冲程是（ ）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
1. ［2024·新疆］下列运载工具中，不需要利用热机的是( )
A. 喷气式飞机B. 柴油拖拉机C. 纯电动汽车D. 长征系列火箭
【点拨】热机是利用燃料燃烧释放的热量转化成机械能的装置，喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均需要用到燃料，故都需要用热机；纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，不属于热机。故选C。
2. 学校科技节活动中，小明用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器（按下按钮会产生电火花）。演示时从瓶口喷
入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，雾状酒精燃烧，纸筒立即飞出，此过程中燃气的______转化为纸筒的________，纸筒飞出的过程相当于汽油机的______冲程。
判断内燃机工作冲程的方法：内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，判断冲程名称可用口诀：“先看气阀开关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上压缩关下功”进行分析。
4. 四冲程汽油机和柴油机的结构和工作过程都有很多相同点，也有一定区别。下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是 ( )
A. 汽油机相对于柴油机更笨重B. 柴油机和汽油机的气缸顶部都有一个火花塞C. 柴油机和汽油机的做功冲程都是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能D. 压缩冲程中汽油机比柴油机对空气的压缩程度更高
5. 如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，据图回答问题：
（1）这种内燃机是________（填“汽油机”或“柴油机”）。
（2）它在吸气冲程吸入的物质是______（填“空气”“燃料”或“空气和燃料的混合物”）。
【点拨】由题知，内燃机的气缸顶端有喷油嘴，所以该内燃机是柴油机；在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气。
6. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲），扭转瓶子
A. 吸气冲程和压缩冲程B. 压缩冲程和做功冲程C. 做功冲程和排气冲程D. 压缩冲程和排气冲程
（如图乙），轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是( )
A. 2个B. 3个C. 4个D. 5个