初中人教版第1节 热机教案配套ppt课件
展开如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到什么现象?
在这一过程中能量如何转化呢?
由实验得到了以下结论:
A酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能;
B水蒸汽对橡皮塞做功,又将内能转化成机械能,从而使橡皮塞获得了动力。
热机:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置
内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机。内燃机分为汽油机和柴油机。
主体是气缸,它的顶部有进气门和排气门,顶部有火花塞,下部有活塞,它通过连杆与 曲轴 相连,它的移动通过连杆带动曲轴转动。
汽油在汽缸中燃烧时,将存储的化学能转变为高温高压的燃气(蒸汽)的内能,又通过燃气(蒸汽)推动活塞做功,由内能转变为机械能。
活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的一次单向运动过程,叫做一个冲程。
进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。当活塞运动到汽缸的最下端,进气门关闭, 曲轴转动半圈。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,内能增加,温度升高。曲轴转动半圈。
在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,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半圈,对外做功。
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。当活塞运动到汽缸的最上端,排气门关闭, 曲轴转动半圈。
▲汽油机一个工作循环包括4冲程,活塞往复2次,曲轴转动2圈,做功1次。有2次能量转化。
▲四冲程汽油机的四个冲程,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是辅助冲程,活塞要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来保持运动。
▲汽油机实际工作时,是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来,带动活塞运动后汽油机才自己工作。
▲在压缩冲程中曲轴连杆的机械能转化为气体的内能,在做功冲程中内能转化为机械能。
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
柴油在汽缸中燃烧时,将存储的化学能转变为高温高压的燃气(蒸汽)的内能,又通过燃气(蒸汽)推动活塞做功,由内能转变为机械能。
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。
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。
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
汽油机比较轻巧,常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(2)柴油机的应用
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、轮船上面。
汽油机和柴油机在构造、工作过程等方面有哪些相同点,有哪些不同点?
汽油机和柴油机 的异同点比较
1、都是燃料在汽缸中燃烧。2、都是将内能转化为机械能的机器。3、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,活塞往复两次,对外做功一次。4、都是先靠外力使飞轮和曲轴转动起来,只有做功冲程对外做功,其余三个冲程靠飞轮惯性完成。5、排气冲程排出废气相同。
1.构造:汽油机气缸顶部有火花塞;柴油机气缸顶部有喷油嘴。2.燃料:汽油机是汽油;柴油机是柴油。3.吸气:汽油机吸进汽油和空气的混合气体;柴油机只吸进空气。4.点火:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。
1、汽轮发动机 包括蒸汽轮机和燃气轮机。它们通过高温高压的水蒸气或燃烧燃料产生的燃气推动一系列涡轮叶片旋转,从而带动发电机或其他大型机械工作。2、喷气发动机 空气从喷气发动机的前部进入,并被涡轮机压缩。它的工作过程可归纳为:进气、压缩、燃烧、排气。喷气式飞机靠喷气发动机提供的动力飞行。3.火箭发动机 火箭发动机除带有燃料(如液态氢)之外,还带有助燃剂(如液态氧),因此它可以在地球大气层外工作。燃料和助燃剂混合产生的高温高压燃气向后喷出,产生巨大的推进力。
中考链接
1、(甘肃省庆阳市2015年)如图9所示为汽油机的 冲程,该冲程工作时将 能转化为 能。答案:压缩;机械;内
2、(2015泰州)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧.此过程中活塞对筒内气体做功,气体的内能 ▲ ,这与四冲程汽油机的 ▲ 冲程的能量转化相同.某台汽油机飞轮的转速为2400r/min,在1min内,汽油机完成 ▲ 个工作循环.【答案】 增加 压缩 1200
3、(2015宿迁)关于功和能,下列说法正确的是A.0℃的物体没有内能B.物体的机械能越多,内能就越多C.物体内能增加,一定是从外界吸收了热量D.在热机的做功冲程中,内能转化为机械能答案:D
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