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第十四章 內能的利用
第1節 熱機
1.知道熱機的概念，初步了解熱機的工作原理。
2.了解汽油機的構造和工作過程。
3.了解柴油機的構造和工作過程。
學習目標
熱蒸汽為我們提供了強大的推力，把人們從繁重的體力勞作中解放出來。
蒸汽機帶來一場革命——第一次工業革命！
新課導入
熱 機
一
實驗視頻
實驗探究
熱 機
一
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
熱 機
一
實驗探究
蒸汽機的遺憾——體積太龐大！
用什么來代替高溫高壓的水蒸氣呢？那樣，鍋爐就可以不要啦！
想一想
新知學習
熱 機
一
最早的汽車（1886年）
汽車中的巨無霸
（額定核載360噸）
內燃機——電氣時代　第二次工業革命
最快的汽車（1 600 km/h）
新知學習
熱 機
一
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
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熱 機
一
二、熱機的種類：
蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機、火箭
熱機是把______能轉化為______能的機器。
一、熱機的定義
內能
機械
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熱 機
一
三、內燃機
1、工作原理：
2、分類：
燃料在_____內燃燒，產生高溫高壓的氣體對活塞_____。
______和__________兩種 。
汽缸
做功
汽油機
柴油機
1、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。
汽缸
活塞
連桿
曲軸
進氣門
排氣門
火花塞
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汽油機
二
2．工作原理
活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。
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。
汽油機工作原理
吸氣沖程：
進氣門____，
排氣門____，
活塞向___運動，________ 的混合物進入氣缸。（怎樣進入汽缸的？）
曲軸轉____周。
打開
關閉
下
汽油和空氣
半
新知學習
汽油機
二
進氣門和排氣門_______，
活塞向__ 運動，
燃料混合物被____。內能變______
能量轉化：_________
汽油機工作原理
壓縮沖程：
都關閉
上
壓縮
曲軸轉____周。
半
機械能
內能
大
新知學習
汽油機
二
汽油機工作原理
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___運動，帶動曲軸轉動,對外________。
下
做功
內能
機械能
能量轉化：
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汽油機
二
汽油機工作原理
排氣沖程：
進氣門_____，
排氣門_____，
活塞向____運動，
把______排出氣缸。
廢氣
上
打開
關閉
半
曲軸轉____周。
新知學習
汽油機
二
小結：汽油機一個工作循環包括 沖程，活塞往復 次，曲軸轉動 . 圈，與曲軸相連的飛輪也轉___圈，做功 次。有 次能量轉化。
汽油機工作的四個沖程中，只有 燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的 來完成。必須靠外力來啟動.
做功沖程
飛輪的慣性
4
2
2
1
2
2
新知學習
汽油機
二
1．在四個沖程中，哪些沖程發生了能量的轉化？
2．哪個沖程使汽車獲得動力？
3．哪個沖程排出了汽車的尾氣？
4．老式摩托在啟動時，需踏動啟動桿，這是為什么？
5．現代汽車里的“馬達”起什么作用？
想想議議
壓縮沖程把機械能轉化為內能；
做功沖程把內能轉化為機械能.
做功沖程
排氣沖程
新知學習
汽油機
二
柴油機也是常見的熱機。它是用_____作為燃料來工作的熱機。
新知學習
柴油機
三
柴油機的工作原理與汽油機大致相同，如圖是柴油機的結構圖
與汽油機比較一下,想一想它是怎樣工作的。
新知學習
柴油機
三
進氣門打開，排氣門關閉。
活塞由上端向下端運動，
將空氣吸進氣缸。
吸氣沖程
空氣
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柴油機
三
壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的著火點。
機械能轉化為內能。
新知學習
柴油機
三
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。
內能轉化為機械能。
做功沖程
柴油機
三
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排氣沖程
進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
燃燒后的廢氣
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柴油機
三
汽油機和柴油機異同點：
內燃機 項目 汽油機 柴油機
燃料 汽油 柴油
構造
工作循環 吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
主要特點
主要用途
汽缸頂部是火花塞
汽缸頂部是噴油嘴
吸入汽油和空氣的混合物
吸入純凈的空氣
壓縮程度較小
壓縮程度較大
點燃式
壓燃式
輕巧、效率較低
笨重、效率較高
小汽車和小型農業機
械、低速飛機等
載重汽車、
拖拉機、火車、輪船等
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汽油機和柴油機
柴油機分別在火車,坦克,輪船和挖土機上的運用
新知學習
柴油機比汽油機要笨重些，但柴油機的效率 ，功率 ，并且柴油的價格又比汽油便宜，因而多用在拖拉機、坦克、輪船、內燃機車、載重汽車以及小型發電機上。 　　
更高
更大
1.四沖程汽油機的工作過程由( )、( )、( )、( )
四個沖程組成的.
2.四沖程汽油機,由機械能轉化為內能的是( )沖程,做功沖程是
( )能轉化為( )能.
3.汽油機吸入汽缸的是( ),點火方式是( )。
柴油機吸入汽缸的是( ),點火方式是( )。
吸氣
壓縮
做功
排氣
壓縮
內能
機械能
汽油和空氣混合物
點燃式
空氣
壓燃式
當堂檢測
4.單缸四沖程內燃機完成40個沖程,關于做功和飛輪轉動的情況,下列說法正確的是( )
A.做功10次,飛輪轉40周
B.做功40次,飛輪轉20周
C.做功10次,飛輪轉20周
D.做功20次,飛輪轉10周
C
當堂檢測
5.說出下圖分別是汽油機的什么沖程
吸氣沖程
做功沖程
排氣沖程
壓縮沖程
當堂檢測

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