九年級(jí)物理全冊(cè)14.1熱機(jī)

第1節(jié)熱機(jī)第十四章內(nèi)能利用第1頁(yè)1.熱機(jī)：將燃料燃燒時(shí)放出_____能轉(zhuǎn)化為_(kāi)______能機(jī)械（即利用內(nèi)能做功機(jī)械）.熱機(jī)常見(jiàn)種類(lèi)有蒸汽機(jī)、________、汽輪機(jī)、_____________等.2.內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在_____________內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力熱機(jī)叫做內(nèi)燃機(jī).內(nèi)燃機(jī)是當(dāng)代社會(huì)中最常見(jiàn)一個(gè)熱機(jī).生活中，汽車(chē)動(dòng)力機(jī)械就是_________.內(nèi)燃機(jī)能夠分為_(kāi)________和_________兩大類(lèi)，它們分別用汽油和柴油作為燃料.內(nèi)機(jī)械內(nèi)燃機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)第2頁(yè)熱蒸汽為我們提供了強(qiáng)大推力，把人們從繁重體力勞作中解放出來(lái)。蒸汽機(jī)帶來(lái)一場(chǎng)革命！第一次工業(yè)革命！第3頁(yè)世界上第一臺(tái)蒸汽機(jī)是由古希臘數(shù)學(xué)家希羅于1世紀(jì)創(chuàng)造汽轉(zhuǎn)球，但它只不過(guò)是一個(gè)玩具而已。

瓦特在前人啟迪下，對(duì)蒸汽機(jī)作出一系列重大改進(jìn)，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。他開(kāi)辟了人類(lèi)利用能源新時(shí)代，標(biāo)志著工業(yè)革命開(kāi)始。其實(shí)，瓦特觀察水壺中水燒開(kāi)，推進(jìn)壺蓋，從而創(chuàng)造了蒸汽機(jī)，是一個(gè)善意杜撰。

向瓦特致敬！第4頁(yè)蒸汽機(jī)遺憾——體積太龐大用什么來(lái)代替高溫高壓水蒸氣呢？那樣，鍋爐就能夠不要啦！想一想第5頁(yè)最早汽車(chē)（1886年）汽車(chē)中巨無(wú)霸（額定核載360噸）內(nèi)燃機(jī)——電氣時(shí)代第二次工業(yè)革命

最快汽車(chē)（1600km/h）第6頁(yè)內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類(lèi)使用汽油作為燃料叫汽油機(jī)。使用柴油作為燃料叫柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)分類(lèi)第7頁(yè)1．熱機(jī)——利用內(nèi)能做功機(jī)械討論這個(gè)試驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化情況。一、熱機(jī)演示

燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣；水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子動(dòng)能。熱機(jī)視頻第8頁(yè)利用內(nèi)能做功機(jī)器有很多，比如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。蒸汽機(jī)車(chē)蒸汽機(jī)車(chē)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火電站汽輪機(jī)2．熱機(jī)種類(lèi)第9頁(yè)例1如圖所表示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，用酒精燈加熱一段時(shí)間后，會(huì)觀察到現(xiàn)象有：①______________________________；②____________________.試驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化過(guò)程為：①酒精燃燒放出熱量，酒精______能轉(zhuǎn)化為水______能；②水吸熱沸騰，產(chǎn)生大量水蒸氣，氣體膨脹對(duì)瓶塞做功，氣體______能轉(zhuǎn)化為瓶塞_______能.瓶塞被沖出來(lái)（向上跳起來(lái)）管口附近出現(xiàn)白霧化學(xué)內(nèi)機(jī)械內(nèi)第10頁(yè)1．結(jié)構(gòu)二、汽油機(jī)第11頁(yè)2．工作原理活塞從汽缸一端運(yùn)動(dòng)到另一端過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。

汽油在汽缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓燃?xì)?，推進(jìn)活塞做功?；钊苿?dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。第12頁(yè)3．工作過(guò)程汽油機(jī)視頻點(diǎn)火方式：點(diǎn)燃式。吸氣壓縮做功排氣第13頁(yè)放映狀態(tài)觀看flash第14頁(yè)吸氣沖程汽油和空氣

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)吸入氣缸。第15頁(yè)

進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。壓縮沖程第16頁(yè)做功沖程

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)生高溫高壓燃?xì)?，推進(jìn)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。第17頁(yè)

進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。排氣沖程第18頁(yè)1．在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量轉(zhuǎn)化？2．哪個(gè)沖程使汽車(chē)取得動(dòng)力？3．哪個(gè)沖程排出了汽車(chē)尾氣？4．傳統(tǒng)摩托在開(kāi)啟時(shí)，需踏動(dòng)開(kāi)啟桿，這是為何？5．當(dāng)代汽車(chē)?yán)铩榜R達(dá)”起什么作用？想想議議壓縮沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.做功沖程排氣沖程第19頁(yè)例2如圖所表示是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中一個(gè)沖程，它是（）A.壓縮沖程，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能B.壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C.做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能D.做功沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能解析：判斷內(nèi)燃機(jī)工作過(guò)程屬于哪一個(gè)沖程，需分兩步：一是看氣門(mén)開(kāi)閉情況，二是看活塞運(yùn)動(dòng)情況.B詳細(xì)判斷方法是：一氣門(mén)打開(kāi)，若進(jìn)氣為吸氣沖程，若排氣為排氣沖程；兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程，活塞向下為做功沖程.本題是兩氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上是壓縮沖程.壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.第20頁(yè)例3一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為6000r/min，則每秒鐘發(fā)動(dòng)機(jī)完成______個(gè)沖程，對(duì)外做功______次.20050解析：由6000r/min，算出飛輪每秒轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)數(shù)為.飛輪轉(zhuǎn)一周完成2個(gè)沖程，一個(gè)工作循環(huán)為4個(gè)沖程，做1次功，飛輪需要轉(zhuǎn)動(dòng)2周，則每秒完成沖程數(shù)為100×2＝200（個(gè)），每秒做功次數(shù)為12×100＝50（次）.第21頁(yè)例4如圖所表示是汽油機(jī)汽化器工作原理圖，油管?chē)娮鞛楹我惭b在進(jìn)氣管狹窄處？請(qǐng)作出簡(jiǎn)明解釋.解：將油管?chē)娮彀惭b在進(jìn)氣管狹窄處，是因?yàn)檫M(jìn)氣管狹窄處空氣流速較大，壓強(qiáng)較?。ㄐ∮谟拖鋬?nèi)油面大氣壓），汽油才能在氣壓作用下流出噴嘴，在高速氣流沖擊下變成霧狀，與空氣混合.第22頁(yè)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和汽油機(jī)相同，它們主要區(qū)分是：柴油機(jī)經(jīng)過(guò)壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴油。柴油機(jī)汽缸頂部沒(méi)有火花塞，而有一個(gè)噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣溫度已經(jīng)超出柴油燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出霧狀柴油碰到熱空氣就立刻燃燒起來(lái)。噴油嘴三、柴油機(jī)點(diǎn)火方式：

壓燃式。第23頁(yè)噴油嘴進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)氣缸曲軸1．柴油機(jī)結(jié)構(gòu)第24頁(yè)2．工作過(guò)程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程柴油機(jī)視頻第25頁(yè)進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。吸氣沖程空氣第26頁(yè)壓縮沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超出柴油著火點(diǎn)。

機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。第27頁(yè)在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出霧狀柴油碰到熱空氣馬上猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)猓七M(jìn)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。

內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。做功沖程第28頁(yè)排氣沖程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。燃燒后廢氣第29頁(yè)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車(chē)上，尤其是小型汽車(chē)上大量使用，至今不衰。柴油機(jī)比較粗笨，主要用于載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、火車(chē)輪船上。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車(chē)推廣使用含有重大意義。汽油機(jī)和柴油機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)第30頁(yè)柴油機(jī)和汽油機(jī)區(qū)分與聯(lián)絡(luò)相同點(diǎn)：

都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能裝置，都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，開(kāi)啟時(shí)，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái).第31頁(yè)不一樣點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)工作循環(huán)吸氣沖程壓縮沖程做功沖程主要特點(diǎn)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混合物吸入純凈空氣壓縮程度較小壓縮程度較大點(diǎn)燃式壓燃式輕巧、效率較低粗笨、效率較高小汽車(chē)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械、低速飛機(jī)等載重汽車(chē)、拖拉機(jī)、火車(chē)、輪船等第32頁(yè)例5以下關(guān)于柴油機(jī)敘述中，正確是（）A.柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能裝置B.四沖程柴油機(jī)每經(jīng)過(guò)一個(gè)工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動(dòng)兩周C.汽油機(jī)有噴油嘴，柴油機(jī)有火花塞D.汽油機(jī)用壓燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)用點(diǎn)燃式點(diǎn)火熱機(jī)B在做功沖程中，汽油機(jī)是經(jīng)過(guò)火花塞產(chǎn)生電火花點(diǎn)燃高溫高壓油氣混合物，是點(diǎn)燃式；而柴油機(jī)是用噴油嘴向遠(yuǎn)高于柴油燃點(diǎn)空氣噴射霧狀柴油而使柴油燃燒，稱(chēng)之為壓燃式，故C、D選項(xiàng)錯(cuò)誤.××第33頁(yè)

2．內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能；在做功沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能。機(jī)械內(nèi)機(jī)械內(nèi)

1．請(qǐng)說(shuō)出汽油機(jī)與柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和工作過(guò)程中主要不一樣之處。知識(shí)點(diǎn)1熱機(jī)第34頁(yè)3．依靠飛輪慣性完成沖程是（）BCDADBC知識(shí)點(diǎn)2汽油機(jī)做功吸氣排氣壓縮第35頁(yè)4．汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中（）A．壓強(qiáng)增大，溫度降低B．壓強(qiáng)減小，溫度升高C．壓強(qiáng)增大，溫度升高D．壓強(qiáng)減小，溫度降低C第36頁(yè)5．汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，以下敘述中正確是