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第十章 機械能、內(nèi)能及其轉(zhuǎn)化10.4熱機2023-2024學年九年級全一冊物理同步精品課堂（北師大版）2023-2024學年九年級全一冊物理同步備課課件（北師大版）目錄010203汽油機柴油機汽油機和柴油機的異同2023-2024學年九年級全一冊物理同步備課課件（北師大版）學習目標1.初步認識發(fā)動機的作用,體會現(xiàn)代交通工具對人們生活的影響。2.能用文字或口頭表述內(nèi)燃機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化。3 知道內(nèi)燃機工作有廢氣污染,樹立環(huán)境保護意識。本課件主要內(nèi)容課程導入新課教學思維導圖鞏固練習
1. 汽油機
新課教學
情景導入
觀察與思考
如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？
在這一過程中能量是如何轉(zhuǎn)化的呢？
1.酒精燃燒的化學能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的內(nèi)能。
2.水蒸氣又對活塞做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而使得活塞獲得了動力。
情景導入
酒精燃燒產(chǎn)生的燃氣對外做功,燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能,
根據(jù)這一原理,可以制造出將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器.
熱機是熱力發(fā)動機的簡稱,它是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置,
將由燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器,統(tǒng)稱為熱機(heat engine)。
熱機：
將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器
熱機的種類
熱機的種類：
蒸汽機
內(nèi)燃機
噴氣發(fā)動機
火箭等
熱機的種類
汽油機
柴油機
汽油機
概念剖析
熱機原理是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓的燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置
概念剖析
汽油機的工作循環(huán)
想想議議
吸氣
壓縮
做功
排氣
1.在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生
了能量的轉(zhuǎn)化？
2.哪個沖程使汽車獲得了動力？
3.哪個沖程排出了汽車的尾氣？
機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
獲得動力
排出尾氣
汽油機
概念剖析
（1）原理：
將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
（2）汽油機的構(gòu)造：
汽缸、活塞、連桿、曲軸、進氣門、排氣門、火花塞
（3）汽油機在工作時,
活塞在汽缸里做往復運動,活塞從汽缸的一端
運動到另外一端的過程
叫做一個沖程.
（4）汽油機的一個工作循環(huán)：
吸氣沖程：燃料和空氣的混合氣體吸入汽缸
壓縮沖程：機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
排氣沖程：廢氣排出汽缸
一個工作循環(huán)由四個沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復兩次，對外做功一次。做功沖程是主要沖程，其它三個沖程是輔助沖程，是靠飛輪的慣性完成的 。
典例精析
1.如圖所示的內(nèi)燃機工作的一個循環(huán)中，其四個沖程的順序應(yīng)當是（　　）
A．乙、甲、丁、丙
B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙
D．甲、丁、乙、丙
D
解答：
甲、活塞向下運動，進氣門開啟，排氣門關(guān)閉。吸氣沖程。
乙、活塞向下運動，兩個氣門都關(guān)閉，做功沖程。
丙、活塞向上運動排氣門開啟，進氣門關(guān)閉，排氣沖程。
丁、活塞向上運動，兩氣門關(guān)閉，壓縮沖程；
故順序是甲、丁、乙、丙；
故選：D。
典例精練
1.一個工作循環(huán)有 個沖程，飛輪轉(zhuǎn)動 周，對外做功 次，活塞往復運動 次，其他沖程靠飛輪的慣性完成。
2.在汽油機工作的四個沖程中，內(nèi)能最大的沖程是＿＿＿＿＿。內(nèi)能最小的沖程是＿＿＿＿＿。
四
二
一
二
2. 柴油機
新課教學
柴油機
新課教學
柴油機
新課教學
噴油嘴
進氣門
活塞
連桿
排氣門
氣缸
曲軸
火花塞
典例精煉
我們經(jīng)常會看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車，人們形象地將它稱為霧炮車（如圖），噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈化空氣的作用。
（1）噴向空中的水霧，有許多在掉向地面之前已經(jīng)在空中散失了，還能起到降溫作用，其原理是 。
（2）該霧炮車的發(fā)動機是柴油機，柴油機四個沖程中的
沖程實現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動霧炮車前進。
（3）該霧炮車在平直的公路上勻速行駛噴霧過程中的動能 .
汽化吸熱
做功
變小
3. 汽油機和柴油機的異同
新課教學
汽油機和柴油機的異同
新課教學
(1)汽油機的構(gòu)造
火花塞
氣缸
進氣門
活塞
連桿
排氣門
曲軸
排氣門
進氣門
噴油嘴
(2)柴油機機的構(gòu)造
柴油機
新課教學
在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。
在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。
點火方式：
壓燃式
點火方式：
引燃式
柴油機
汽油機
新課教學
柴油機與汽油機的區(qū)別
柴油機有噴油嘴沒有火花塞
吸氣沖程：將空氣吸入氣缸 不是燃料和空氣的混合氣體
1.噴射的方式不同：一般的汽油機(除直噴發(fā)動機)是將汽油與燃料混合后進入氣缸，而柴油機是直接將柴油噴入已經(jīng)充滿壓縮空氣的氣缸。
2.點火方式不同:柴油機是通過壓縮自燃點火,而汽油機需要火花塞點燃混合氣體。
3.壓縮比不同:柴油機的壓縮比一般都比汽油機的要大，因此它的膨脹比和熱效率比較高，油耗比汽油機要低。
典例精析
1.某汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min，那么，每秒鐘內(nèi)完成 個沖程，\活塞往復 次，燃氣推動活塞做功的次數(shù)為 次。
100
50
25
3000r/min=50r/s
一個工作循環(huán)由四個沖程組成，曲軸旋轉(zhuǎn)兩周，活塞往復兩次，對外做功一次
概念鞏固
1.明確：
一個沖程
、一個工作循環(huán)
2.完成以下問題
（1）熱機是把______能轉(zhuǎn)化為_____能
的裝置。內(nèi)燃機是燃料直接在發(fā)動機_____
燃燒產(chǎn)生動力的熱機。最常見的內(nèi)燃機，以
汽油或柴油為燃料，分別叫做______和
_______。（2）工作過程以一個循環(huán)為一個
單元，一個循環(huán)有______個沖程。包括：_______
________ 、 _______ 、 ________四個沖程。
內(nèi)能
機械
汽缸內(nèi)
汽油機
柴油機
四
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
熱機的工作原理：
思維導圖
鞏固練習
課堂練習
課堂練習
1.關(guān)于四沖程汽油機，下面說法正確的是（　　）
A．汽油機是利用機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的機器
B．在做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
C．在壓縮沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．四個沖程依次為吸氣、做功、壓縮、排氣
B
課堂練習
2.在內(nèi)燃機工作的四個沖程中，發(fā)生內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化的是（　　）
A．吸氣沖程和壓縮沖程
B．壓縮沖程和做功沖程
C．吸氣沖程和做功沖程
D．壓縮沖程和排氣沖程
B
課堂練習
3.如圖是四沖程汽油機的工作示意圖，下列說法正確的是（　　）
A．這四個沖程的正確順序是：丙→甲→丁→乙
B．靠慣性完成的沖程是甲、乙、丙
C．甲沖程中是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
D．丁沖程中是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為化學能
B
課堂練習
4.下列所示的工具工作過程中使用熱機的是（　　）
B
課堂練習
5.某四沖程汽油機的飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min，則該汽油機1s內(nèi)，經(jīng)歷 個工作循環(huán)，有 個沖程，對外做功 次
。
50
200
50
課堂練習
6.一臺四沖程內(nèi)燃機的飛輪轉(zhuǎn)速為1800 rad／min，它１s完成（ ）
A.30個沖程，做了30次功
B.60個沖程，做了60次功
C.120個沖程，做了30次功　　　　　
D.60個沖程，做了15次功
D
再見

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