資源簡介

(共33張PPT)
14.1熱機
情 景 導 入
蒸汽機帶來一場革命!第一次工業革命!
1886年的汽車 最快的汽車(1600 km/h)
內燃機——電氣時代第二次工業革命
汽車中的巨無霸(額定核載360噸)
使用汽油作為燃料的叫汽油機。
使用柴油作為燃料的叫柴油機。
內燃機分為汽油機和柴油機兩大類
(1)看到了什么現象
(2)整個過程中，能量是怎么轉化的
(3)試管口“白霧”形成的原因。
知識點<1 熱 機
1.熱機———把內能轉化為機械能的機器
新 課 教 學
演 示
2.熱機的種類
利用內能做功的機器有很多
例如蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
要點精析：汽油機的汽缸里燃燒的是汽油；柴油機的汽缸里燃燒的是
柴油。
蒸汽機車 噴氣發動機 蒸汽機車
3.常見的內燃機：汽油機和柴油機。
火箭發動機
例1.如圖所示，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過程中，以下說法
正確的是(D)
A.試管口出現的“白霧”是氣體
B. 水蒸氣對外做功，內能增加
C.水蒸氣的溫度升高
D.這個實驗基本展示了蒸汽機的工作原理
典例賞析
汽缸
進氣門
活塞
曲軸
火花塞
排氣門
連桿
1.構造
2.工作原理
汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓的燃氣，推動活塞做功。活塞 移動帶動曲軸轉動。
活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程
點火方式：點燃式
甲 吸氣 乙 壓 縮 丙 做 功
丁 排 氣
吸氣
壓縮
做功
排氣
3.工作過程
吸氣沖程
閥門：進氣閥 打開；
排氣閥 關 閉。
活塞運動方向：向 下。
吸入氣體：汽油和空氣的燃料混合物
吸氣沖程
閥門：進氣閥 關閉；排氣閥 關閉。
活塞運動方向：向 上。
燃料混合物：壓強增 大，溫度 升高。
能量轉化：機械 能 內 能
活塞對燃料混合物做功，燃料內能增大，溫度 升高。
壓縮沖程
在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，
使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣， 推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲 軸轉動。
活塞運動方向：向 下。
能量轉化：內 能一→機 械能
做功沖程
閥門：進氣閥 關閉；排氣閥 打開。
活塞運動方向：向 上。
排氣沖程
例2.請說出下列各圖對應什么沖程
C
排氣沖程
A
做功沖程
B
吸氣沖程
D
壓縮沖程
例3.如圖所示是內燃機工作循環中的一個沖程，它是( B )
A.壓縮沖程，將化學能轉化成內能
B.壓縮沖程，將機械能轉化成內能
C.做功沖程，將內能轉化成機械能
D.做功沖程，將機械能轉化成內能
柴油機結構和汽油機相似，它們的主要區別是：柴油機通過壓縮空氣直
接點燃柴油。柴油機的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入物 質也只有空氣，在壓縮沖程結束時，壓縮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就立刻燃燒起來。
3> 柴油機
知識點《
噴油嘴
噴油嘴
排氣門
氣缸
曲軸
1.柴油機的構造
進氣門 活塞
連桿
吸氣沖程—→壓縮沖程—→做功沖程—→排氣沖程
2.工作過程
閥門：進氣閥 打開；排氣閥 關閉。
活塞運動方向：向下。
吸入氣體：空氣。
吸氣沖程
空氣
閥門：進氣閥 關閉；排氣閥 關閉。
活塞運動方向：向 上。
空氣：壓強增大，溫度升高。
能量轉化：機 械能 內 能
活塞壓縮空氣體積對空氣做功，空氣內能增 大，溫 度升 高 。超過柴油著火點。
壓縮沖程
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動。
活塞運動方向：向 下。
能量轉化：內 能 機械能
做功沖程
閥門：進氣閥關閉；排氣閥打開。
活塞運動方向：向 上。
排氣沖程
燃燒后的廢氣
機種項目 柴油機
汽油機
構造 汽缸頂部有噴油嘴
汽缸頂部有火花塞
燃料 柴油
汽油
工 作 過 程 吸氣沖程 吸進空氣
吸進汽油和空氣的混合物
壓縮沖程 空氣被壓縮后，壓強達35~ 45 atm,溫度達500～700℃
燃料被壓縮后，壓強達6~
15 atm,溫度達250～300℃
做功沖程 噴油嘴噴出霧狀柴油，遇高 溫燃燒，即壓燃式
火花塞點火，燃料燃燒， 即點燃式
用途 笨重、經濟、功率大，主要 用于載重汽車、輪船等
輕巧、體積小，常用于汽車、 輕型飛機等
汽油機和柴油機的優缺點
汽油機轉速高，結構簡單，質量輕，造價低廉，運轉平穩，使用維修 方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。
柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、坦克、拖拉機、火車、輪船上。
柴油發動機與汽油發動機相比熱效率高30%,因而從節約能源、降低 燃料成本角度上講，柴油發動機轎車的推廣使用具有重大意義。
例4. (1)汽油機的頂部有火花塞 ，柴油機頂部有噴油嘴；汽油機吸
氣沖程吸入空氣和汽油混合氣體，柴油機吸氣沖程吸入空 氣；
(2)汽油機的壓縮比例 小于(填寫“大于”或“小于”)柴油機 的壓縮比例，壓縮沖程末汽油機汽缸溫度較高，壓強較 大；汽油 機的點火方式點燃式 ,柴油機的點火方式 壓燃式 ;柴油機主要特 點是：壓縮比例大 ，適用于笨重的大型機型，汽油機的主要特點
是 輕 巧 ,適用小型機型。
概念
熱機 能量轉化情況
汽油機
內燃機
柴油機
構造
一個工作循環
能量轉化
課 堂 小 結
課 堂 訓 練
1.下列設備中，沒有利用熱機的是( D )
火車 飛機 輪船 自行車
A B C D
2.熱機在工作過程時，能量的轉化過程( B )
A.內能化學能機械能 B.化學能內能機械能
C.化學能機械能內能 D.化學能機械能化學能
3.四沖程汽油機在工作過程中，將內能轉化為機械能的沖程是( C )
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
4.用水壺燒水，這是通過熱傳遞_方式改變其內能，水沸騰后會頂起
壺蓋，此過程能量轉化情況與四沖程汽油機的 做功 沖程相似。一單 缸四沖程汽油機，飛輪轉速為3000r/min, 則 1s 對外做功 25 _次，完 成了 100 個沖程。
5.如圖是單缸四沖程內燃機的四個沖程的示意圖，下列四組關于這種內燃
機一個工作循環的四個沖程的順序排列正確的是( C )
A.丙、丁、乙、甲 B.乙、丁、甲、丙
C.乙、甲、丁、丙 D.甲、乙、丙、丁
甲 乙 丙 丁
(1)這種內燃機是柴油機 (選填“汽油機”或“柴油機”);
(2)它在吸氣沖程吸入的物質是 空氣 0
(3)圖中內燃機處在 做功沖程；該沖程中其能 量轉化是把內 能轉化為機械 能
(4)若此內燃機轉速為50r/s(即每秒飛輪轉50轉), 那么,它正常工作時，每秒鐘對外做功 25次。
6.如圖所示是內燃機某一沖程的示意圖，其中噴油嘴正在噴油，由圖可知：

展開更多......

收起↑