資源簡介

(共18張PPT)
第十四章　內能的利用
第2節　熱　機
練基礎
知識點1　熱機
1. 下列沒有利用熱機的交通工具是 （　　）
A. 蒸汽火車
B. 噴氣飛機
C. 山地自行車
D. 越野摩托車
C
2. （保定期末）熱機工作時，能量的轉化過程是 （　　）
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. 內能→機械能→化學能
B
3. （教材圖片改編）如圖所示，在試管內裝些水，用塞子塞住管口，加熱使水沸騰，塞子會被管內氣體推出，同時管口出現“白霧”，這是
因為管內的氣體對塞子________時，將管內氣體的________
能轉化為塞子的機械能，導致氣體溫度降低。利用這
一原理，可以制成________。
內
做功
熱機
知識點2　汽油機
4. 汽油機吸氣沖程吸入氣缸內的物質是 （　　）
A. 柴油
B. 汽油和空氣
C. 汽油
D. 空氣
B
5. 汽油機工作的某一沖程的示意圖如圖所示，下列說法錯誤的是 （　　）
A. 它表示的是做功沖程
B. 這個沖程將內能轉化為機械能
C. 這個沖程可以對外提供動力
D. 這個沖程的下一個沖程是壓縮沖程
D
6. （唐山期末）用來說明單缸四沖程汽油機的一個工作循環及涉及的主要能量轉化情況的流程圖如圖所示。請將圖中的①②③④補充完整。
①________沖程；
②________轉化為________。
③________沖程；
④________轉化為________。
壓縮
機械能
內能
做功
內能
機械能
7. （教材圖片改編）汽油機一個工作循環的四個沖程如圖所示，下列四幅圖所表示的沖程分別是：A________沖程，B________沖程，C________沖程，D________沖程。其中不是靠飛輪慣性完成的沖程是________（填字母）。
吸氣
排氣
做功
壓縮
C
知識點3　柴油機
8.關于四沖程汽油機和柴油機，下列說法錯誤的是 （　　）
A. 柴油機的工作過程分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程
B. 汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴
C. 汽油機和柴油機都是內燃機，吸入氣缸的物質相同
D. 在壓縮沖程中，柴油機比汽油機壓縮程度高，柴油機可以輸出更大的功率
C
易錯點　內燃機飛輪轉速和做功次數的關系
9.某單缸四沖程汽油機的飛輪轉速是1 200 r/min，則此汽油機每秒完成________個沖程，對外做功________次，完成________個工作循環。
40
10
10
10.（淄博中考）如圖，玻璃瓶內有少量水，用橡膠塞塞住瓶口，向瓶內打氣，瓶塞跳起。下列說法正確的是 （　　）
A. 向瓶內打氣，通過熱傳遞的方式改變瓶內空氣的內能
B. 瓶塞跳起時，瓶內空氣溫度降低，內能減少
C. 瓶塞跳起時，瓶內出現“白霧”是汽化現象
D. 瓶塞跳起過程與熱機壓縮沖程的能量轉化相同
B
練提升
11.（廊坊期末）為使艦載機在短時間內達到起飛速度，航母上安裝了蒸汽彈射裝置，其簡化原理圖如圖所示。氣缸內蒸汽體積膨脹對外做功，同時推動活塞，從而使艦載機獲得巨大的牽引力，彈射出去。從能量轉化角度講，蒸汽彈射裝置原理與汽油機的四個沖程中相似的是 （　　）
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程
C. 做功沖程 D. 排氣沖程
C
12.（保定期末）四沖程汽油機工作示意圖如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A. 一個工作循環的正確順序是乙、甲、丙、丁
B. 圖甲沖程中將機械能轉化為內能
C. 圖丙沖程存在化學能轉化為內能的過程
D. 圖丁沖程通過做功的方式使氣缸內氣體內能增大
D
13. （新思維　模型建構）二十世紀，人類制成了世界上第一盞用海浪發電的航標燈。它的氣室示意圖如圖所示，其工作原理是利用海浪上下起伏的力量將空氣吸入氣室，壓縮后再推入工作室，然后推動渦輪機帶動發電機發電。下列說法正確的是 （　　）
A. 當海水下降時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
B. 當海水上升時，閥門K1關閉，閥門K2開啟
C. 當海水下降時，類似于汽油機的壓縮沖程
D. 當海水上升時，類似于汽油機的做功沖程
A
14.（新情境　傳統文化）我國古代發明的取火器模型圖如圖所示，把推桿迅速推入牛角套筒時，套筒內空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機械能轉化為________能，內燃機工作的________沖程原理與該過程相同。
內
壓縮
15.單缸四沖程汽油機某一沖程工作示意圖如圖所示，該沖程是________沖程。若該汽油機1 s對外做功15次，則汽油機的飛輪的轉速為________r/min。
壓縮
1 800
16.（新情境生活實踐）如圖所示，用力劃火柴，火柴點燃，該過程將________能轉化為________能，它與汽油機的________沖程能量轉化相同。
練素養
機械
內
壓縮
17.（新情境　五育文化）小柯在科技館看到一種奇思妙想的設計——六沖程引擎。這種引擎在完成四沖程工作后，會把水注入氣缸，水瞬間變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產生第五沖程，為汽車提供動力，第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器，變成可再次注入氣缸的水，則第五沖程相當于四沖程汽油機的________沖程，這個沖程中的能量轉化是________能轉化為________能。這種內燃機一個工作循環對外做功_____次。
做功
內
機械
2課題 第2節 熱機 1課時
授課教師 授課類型 新授課
教學目標 1.了解可以利用內能來做功，知道熱機的概念，知道內燃機是熱機的一種。2.了解四沖程汽油機和柴油機的構造。3.了解內燃機各沖程的工作狀態和能量轉化。
重點難點 重點：四沖程汽油機的基本工作原理；汽油機和柴油機的異同。難點：四沖程汽油機的基本工作原理。
教學方法 學生對于熱機有一定的生活經驗，比如汽車、摩托車中的應用等都比較常見，所以本節課更容易激發學生學習和研究的興趣和求知欲。本節會從實際應用的角度，對熱機進行介紹，并詳細描述內燃機的工作流程。熱機的工作過程及原理比較難想象，理解起來有一定的難度，應該借助實驗演示和視頻分析，幫助學生理解熱機的四沖程，形成清晰的認知過程。
教學準備 鐵架臺、鐵夾、酒精燈、試管夾、試管、橡皮塞、汽油機模型、柴油機模型
教學過程 一、新課引入很多人在談論汽車時，不在乎汽車的外形有多酷，汽車的價格有多少，而看重的是這輛車跑得有多快。你知道汽車是如何獲得機械能的嗎？二、講授新課知識點一 熱機演示實驗：在試管內裝些水，用軟木塞塞住管口。將水加熱一段時間，觀察現象。問題：會看到什么現象？塞子被推出的能量來自哪里？參考答案：看到塞子被試管內的熱氣推出，試管口有“白霧”生成。能量轉化：燃料燃燒時，化學能轉化為內能；軟木塞沖出時，內能轉化為機械能。引出概念：這個實驗雖然簡單，卻展示了蒸汽機的工作原理，即利用內能做功。像這種利用內能做功的機器，稱為熱機，本節我們來學習熱機。圖片舉例：熱機的種類很多，蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。你們知道生活中哪些地方用到熱機了嗎？鼓勵學生回答，展示圖片，講述熱機發展過程。 自主學習：閱讀課本P26第1自然段，了解什么是內燃機，內燃機的分為哪幾類？總結：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機叫內燃機。內燃機為為柴油機和汽油機兩大類。知識點二 汽油機根據燃料的不同，將內燃機分為汽油機和柴油機，我們首先來分析汽油機的工作原理及能量轉化。1.汽油機的構造：觀察汽油機的剖面圖，試著找出氣缸、進氣門、排氣門、 活塞、連桿、曲軸、火花塞等各部分的位置。認識過程中簡要介紹其作用。2.汽油機的沖程自主學習：閱讀課本P26-27汽油機部分，思考什么叫一個沖程，四沖程汽油機的工作過程是怎樣的？演示操作：利用汽油機模型進行操作，仔細觀察汽油機的四個沖程中進氣門、排氣門、活塞的運動情況，填寫下表。總結各個沖程的工作特點。沖程名稱進氣門開閉情況排氣門開閉情況活塞運動情況吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程吸氣沖程：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。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。做功沖程：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。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。歸納總結：（1）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。（2）工作循環：多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。思考討論：（1）在四個沖程中，哪些沖程發生能量的轉化？（2）哪個沖程獲得動力？（3）一個工作循環由四個沖程組成，每個工作循環活塞往復運動 次，曲軸和飛輪轉動 周，對外做 次功。答案：（1）壓縮沖程：機械能轉化為內能；做功沖程：內能轉化為機械能。（2）做功沖程獲得動力，其他沖程靠飛輪慣性完成。（3）一個工作循環由四個沖程組成，每個工作循環活塞往復運動二次，曲軸和飛輪轉動二周，對外做一次功。知識點三 柴油機問題導入：有些載重汽車、輪船、火車、坦克中會用到另一種內燃機——柴油機，它的工作原理是怎樣的？1.柴油機的構造：觀察柴油機的剖面圖，看看柴油機由哪些部分構成。將柴油機和汽油機的剖面圖對比觀察，比較柴油機與汽油機的構造什么不同。不同：柴油機氣缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。2.柴油機的工作沖程：柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。3. 汽油機和柴油機的異同點比較請分析比較汽油機和柴油機的相同點和不同點，并完成下表。 種類汽油機柴油機相同點都是內燃機，一個工作循環都經歷四個沖程不同點構 造火花塞噴油嘴燃 料汽油汽油吸入氣體汽油和空氣混合物空氣點火方式點燃式壓燃式拓展閱讀：引導學生閱讀課本P28“現代汽車”，了解汽車的組成及技術發展。三、課堂小結回顧本節課你學到了什么？梳理本節知識要點。四、板書設計第2節 熱機一、熱機1.概念2.種類二、汽油機1.構造2.工作沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣三、柴油機比較汽油機與柴油機異同
教學設計反思 本節課主要采用讓學生觀察演示實驗、實物模型、多媒體圖片、視頻播放等直觀教學方法,增加學生的感性認識，啟發學生的思考，同時注重聯系實際，讓學生將所學熱機的知識應用到實際中，解決實際問題。
蒸汽機車
內燃機車
火電站的汽輪機
噴氣發動機
21世紀教育網(www.21cnjy.com)(共22張PPT)
第2節 熱機
九年級
初中物理
第十四章 內能的利用
1.了解可以利用內能來做功，知道熱機的概念，知道內燃機是熱機的一種。
2.了解四沖程汽油機和柴油機的構造。
3.了解內燃機各沖程的工作狀態和能量轉化。
學習目標
很多人在談論汽車時，不在乎汽車的外形有多酷，汽車的價格有多少，而看重的是這輛車跑得有多快。你知道汽車是如何獲得機械能的嗎？
熱機
知識點一
實驗探究：內能與機械能的轉化
在一個試管中裝一些水，用軟木塞塞住。對試管加熱使水沸騰，會看到什么現象？你想到了什么？
現象：塞子被試管內的熱氣推出，試管口有“白霧”生成。
能量轉化：在這個實驗中，燃料燃燒時，化學能轉化為內能；軟木塞沖出時 ，內能轉化為機械能。
熱機：利用內能做功的機械。
蒸汽機車
火箭發動機
內燃機車
火電站的汽輪機
噴氣發動機
熱機的種類：蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
內燃機：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。
常見的內燃機：
汽油機
柴油機
汽油機
知識點二
1.構造
氣缸
火花塞
進氣門
排氣門
連桿
活塞
曲軸
（1）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。
2.工作過程
吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程
（2）工作循環：多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。
思考：
1. 在四個沖程中，哪些沖程發生能量的轉化？
壓縮沖程：
機械能
內能
做功沖程：
機械能
內能
2. 哪個沖程獲得動力？
做功沖程
3.一個工作循環由四個沖程組成，每個工作循環活塞往復運動二次，曲軸和飛輪轉動二周，對外做一次功。
柴油機
知識點三
1.構造
氣缸
2.工作過程
柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
3.汽油機和柴油機的異同點比較
種類 汽油機 柴油機
相同點 都是內燃機，一個工作循環都經歷四個沖程
不
同
點 構 造 火花塞 噴油嘴
燃 料 汽油 汽油
吸入氣體 汽油和空氣混合物 空氣
點火方式 點燃式 壓燃式
（2）柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、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。
（1）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。
4.汽油機和柴油機的優缺點
課堂小結
1. 如圖所示是演示點火爆炸的實驗裝置，按動電火花發生器的按鈕，點燃盒內酒精，盒蓋被打出去。內燃機的哪個沖程與這一現象的能量轉化相同（ ）
A.吸氣沖程
B.壓縮沖程
C.做功沖程
D.排氣沖程
C
點燃酒精，盒蓋被打出去，對外做功。
隨堂練習
2.如圖所示，汽油機處于工作過程中的某個沖程，對此沖程下列敘述正確的是 (　　)
A.壓縮沖程,機械能轉化為內能
B.壓縮沖程,內能轉化為機械能
C.做功沖程,機械能轉化為內能
D.做功沖程,內能轉化為機械能
進氣門和出氣門關閉，活塞向上運動，為壓縮沖程
B
3.某內燃機飛輪轉速為3 000 r/min，每秒鐘內完成 個沖程，活塞往復 　 次，燃氣推動活塞做功的次數為 　 次。
解析：3 000 r/min=50 r/s。
一個工作循環 飛輪轉2周 活塞往復運動2次 完成4個沖程 對外做功1次
50 r/s 50 50 100 25
100
50
25

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