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(共33张PPT)
1.通过观察水蒸气吹动小叶轮旋转的实验现象，认识热机
的工作原理.
2.知道四冲程内燃机工作时的能量转化.
3.能领悟内能的利用在人类社会发展中的重要意义.
1.情境探究：车、船和飞机的动力来源
____________________ _____________________________________ _______________________________________________
车、船和飞机能大展神威，都是因为有了一种叫作热机 的装置 汽车风驰电掣
舰船劈波斩浪
飞机凌空穿云
2.观察：热机的原理
实验 现象 在试管内装适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住，
在玻璃管口放一个纸做的小叶轮，加热试管使
水沸腾，细心观察，小叶轮会转动起来
__________________
现象 分析 在这个实验中，酒精燃烧把化学能转化为内能，
传递给水，使水的内能增加（热传递），温度升
高，直至沸腾，产生高温高压的水蒸气，气流对
小叶轮做功，驱动小叶轮转动，水蒸气的内能转
化为小叶轮的机械能（做功）
总结 可利用某些设备把内能转化为机械能，即内能可
以用来做功
. .
. .
3.热机
（1）概念：热机是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为
机械能的装置.
（2）热机工作时的能量转化过程：
（3）分类：常见的热机有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷
气发动机等.
4.蒸汽机
蒸汽机是最早应用于工业生产的热机.如图是蒸汽机的工
作原理图.
蒸汽机的工作原理图
蒸汽机的工作过程：当滑块阀门移到右端时，蒸汽从左
面进入汽缸，推动活塞向右运动，通过曲柄带动轮子转
动.当滑块阀门移到左端时，蒸汽从右面进入汽缸，推动
活塞向左运动，通过曲柄带动轮子转动.同时汽缸中的废
气随活塞的移动由排气管排出.
典例1 （ 新疆中考 ）下列运载工具中，不需要利用
热机的是( )
C
A.喷气式飞机 B.柴油拖拉机
C.纯电动汽车 D.长征系列火箭
[解析] 电动机是利用电能来获得动力的，纯电动汽车不
需要利用热机.柴油拖拉机、喷气式飞机和长征系列火箭
都是利用燃料燃烧产生的内能来做功的,都有把内能转化
成机械能的装置,即需要利用热机.
1.观察：内能转化为机械能的实验
实验 现象 在透明塑料盒的底部钻一个小孔，把电子式火花
发生器的放电针插进孔中；打开盒盖，在盒中滴
入几滴酒精；再将盒盖盖好，按下火花发生器的
按钮.观察到盒内酒精剧烈燃烧，盒盖被酒精燃烧
产生的燃气推出
___________________________________
现象 分析 酒精燃烧后产生高温高压的燃气对盒盖做功，燃
气的内能减少，转化为盒盖的机械能
总结 内能通过做功，可以转化为机械能
2.活塞式内燃机
（1）定义：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活
塞做功的热机.
（2）种类：常见的有汽油机和柴油机，分别以汽油和柴
油为燃料.
典例2 内燃机的特点：燃料在______内燃烧，生成_____
_____的燃气，燃气推动活塞______，将____能转化为
______能.
汽缸
高温
高压
做功
内
机械
[解析] 内燃机属于热机的一种，内燃机的特点是燃料在
汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，
将燃气的内能转化为活塞的机械能.
1.工作原理：利用汽缸内汽油燃烧时生成的高温高压的燃
气来推动活塞做功，将内能转化为机械能.
2.构造：如图所示，汽油机的主体是一个汽缸，汽缸上部
有进气门和排气门，顶部有火花塞,下部有活塞，活塞通
过连杆与曲轴相连.
3.工作过程：活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端
叫作一个冲程.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，
分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程.汽油
机的工作过程如表所示.
（1）吸气冲程 ___________________________________________ （2）压缩冲程
___________________________________________
（3）做功冲程 ___________________________________________ （4）排气冲程
___________________________________________
4.对汽油机工作过程的理解
汽油机的工作过程是一个往
复的工作过程.四冲程汽油机
在一个工作循环中有四个冲
程，活塞往复各运动两次，曲轴转动两周，对外做功一
次.汽油机在工作时只有做功冲程使机车获得动力，其他
的三个冲程均为辅助冲程，依靠曲轴的惯性来完成.
典例3 汽油机的一个工作循环有四个冲程，如
图是______冲程，在此冲程中的能量转化是
__________________.
做功
内能转化为机械能
[解析] 图中两气门关闭，活塞向下运动，这是做功冲程，
在此冲程中内能转化为机械能.（判断做功冲程，也可通
过观察火花塞是否喷出电火花）
1.工作原理
利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活
塞做功，将内能转化为机械能.
2.构造
如图所示，柴油机的构造与汽油机相
似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有
一个喷油嘴，而没有火花塞.柴油机
的压缩比高，能够在没有火花塞的情况下通过高温使柴
油自燃.
3.工作过程（1个循环4个冲程 曲轴转2周）
柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成的，曲轴转
两周，对外做功一次，活塞往复各运动两次，除做功冲
程外的其他三个冲程，都是靠曲轴的惯性来完成的.
4.汽油机与柴油机的比较
汽油机 柴油机
不 同 点 结构 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气 冲程 吸进汽油和空气的混 合物 吸进空气
汽油机 柴油机
不 同 点 压缩 冲程 压缩程度小，气体温 度升高较少，达不到 燃料的着火点 压缩程度大，气体温度
升高较多，能达到燃料
的着火点
做功 冲程 压缩冲程末，火花塞 产生电火花使燃料燃 烧 压缩冲程末，喷油嘴喷
出雾状柴油，遇到高温
空气燃烧
汽油机 柴油机
不 同 点 用途 轻巧、体积小，常用 于汽车、飞机和小型 农业机械 笨重、经济、功率大，
主要用于载重汽车、轮
船、坦克等
汽油机 柴油机
相同点 （1）二者都是将内能转化为机械能的热机. （2）二者均由吸气、压缩、做功和排气四 个冲程构成一个工作循环；一个工作循环 中，曲轴转动两周，对外做功一次. （3）启动时都要依靠外力先使曲轴转动起 来 典例4 关于汽油机和柴油机的不同点，下列说法正确的是
( )
C
A.在构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶
部有火花塞
B.在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽
缸的是柴油
C.在压缩冲程末，汽油机用点燃式点火，而柴油机用压燃式
点火
D.在做功过程中，汽油机里的燃气温度和压强比柴油机里的高
[解析] 汽油机顶部有火花塞，采用点燃式点火，柴油机
顶部有喷油嘴，采用压燃式点火，A错误，C正确；吸气
冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，柴
油机吸入汽缸的是空气，B错误；在做功过程中，汽油机
里的燃气温度和压强比柴油机里的低，D错误.
图2-1-11走马灯.
（ 常州中考 ） 如图所示为展会中
的“走马灯”，点燃底部的蜡烛，热空气上升
驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的
影子动了起来.热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式
为________，这与四冲程汽油机的________冲程相同.
将我国民间工艺制品融入物理问题，以走马
灯的工作原理和汽油机工作时的能量转化为命题点.如题
中，热空气对扇叶做功，将内能转化为机械能，这与四
冲程汽油机的做功冲程的能量转化方式相同.

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