資源簡介

(共24張PPT)
第十章 機械能、內能及其轉化
第4節 熱機
2.了解汽油機、柴油機的構造和工作過程。
1.知道熱機的概念，初步了解熱機的工作原理，體會內能的利用對人類發展的重要作用。
學習目標
2.利用內能做功
1.利用內能加熱
內能的利用
在生活中，人們發現內能可以做功，并制造了各種利用內能做功的機械 熱機 。
新知導入
1.種類：熱機的種類有很多，如蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
2.熱機的工作原理
將由燃料燃燒產生的高溫高壓氣體的內能轉化為機械能的機器。其實質是將內能轉化機械能。
一、常見熱機種類及原理
新知學習
實驗演示
水沸騰后：
現象：軟木塞______；______有“白氣”產生.
沖出
管口
分析:
________ 對木塞做功，內能 , 溫度______, ________成小水珠.
水蒸氣
減小
降低
液化
能量轉化：_______轉化為_________。
內能
機械能
塞子沖出的過程中，能量的轉化：
燃料的_____能
水蒸氣的_____
塞子運動的 ;
熱機的能量轉換：
燃料的______能
_____
_______；
做功
燃燒
化學
內能
機械能
化學
內能
機械能
觀察圖回答汽油機的構造：
上部有 和 ，頂部有 。
主體是 ，內有 ,它通過 與 相連。
進氣門
排氣門
火花塞
汽缸
活塞
連桿
曲軸
二、汽油機
內燃機是熱機的一種,是燃料在汽缸內燃燒的熱機。內燃機分為汽油機和柴油機。
沖程：
活塞在氣缸內往復運動時，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。
1.汽油機的工作原理
吸氣沖程：
進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸。
2.工作過程：第1沖程——吸氣沖程
壓縮沖程：
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。內能增大，溫度升高。
能量轉化：
機械能轉化為內能。
2. 工作過程：第2沖程——壓縮沖程
做功沖程：
在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉動，對外做功。
能量轉化：
內能轉化為機械能。
做功沖程是使汽車獲得動力的沖程。
2.工作過程：第3沖程——做功沖程
排氣沖程：
進氣門保持關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
2.工作過程：第4沖程——排氣沖程
汽油機四個沖程中，只有做功沖程對外做功，將內能轉化為機械能，其余三個沖程依靠飛輪的慣性完成。
4 2 2 1 2
4個沖程
1個工作循環有：
活塞上下往復運動2次
曲軸轉動2圈
對外做功1次
2次能量轉化
三、柴油機
坦克和輪船上使用的不是汽油機，而是柴油機。
噴油嘴
閱讀課本P22，回答問題。
柴油機在構造上，和汽油機有哪些不同？燃料是怎么點燃的？
柴油機構造及工作原理
進氣門
活塞
連桿
排氣門
汽缸
曲軸
柴油機構造
噴油嘴
火花塞
對比
汽油機構造
柴油機吸氣沖程只吸入空氣；
柴油機也有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程，在壓縮沖程結束時，汽缸內空氣的溫度已經超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣便立刻燃燒起來。
汽油機和柴油機的異同
汽油機 柴油機
相 同 點
不 同 點
①基本構造和主要部件的作用
②每個工作循環都經歷四個沖程
③只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成
④一個工作循環中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周，做功一次。
①構造
氣缸頂有火花塞
氣缸頂有噴油嘴
②燃料
汽油
柴油
③吸入物
汽油和空氣
空氣
④點火
點燃式
壓燃式
了解各種熱機的效率
蒸汽機的效率只有6%~15%
柴油機的效率為30%~45%
汽油機的效率為 20%~30%
熱機
熱機工作原理：內能轉化為機械能
內燃機
汽油機
柴油機
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
存在能量轉化
工作循環
課堂總結
1.汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮，汽缸中的（ ）
A.壓強增大，溫度降低
B.壓強減小，溫度升高
C.壓強增大，溫度升高
D.壓強減小，溫度降低
C
課堂練習
2．汽油機和柴油機相比較，下列敘述中正確的是（ ）
A.柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入的是空氣
B.在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的
C.柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高
D.在壓縮沖程末，汽油機汽缸內的溫度比柴油機的高
C
3.（多選題）依靠飛輪慣性完成的沖程是（ ）
BCD
A
D
B
C

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