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第十章 机械能、内能及其转化10.4热机2023-2024学年九年级全一册物理同步精品课堂（北师大版）2023-2024学年九年级全一册物理同步备课课件（北师大版）目录010203汽油机柴油机汽油机和柴油机的异同2023-2024学年九年级全一册物理同步备课课件（北师大版）学习目标1.初步认识发动机的作用,体会现代交通工具对人们生活的影响。2.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。3 知道内燃机工作有废气污染,树立环境保护意识。本课件主要内容课程导入新课教学思维导图巩固练习
1. 汽油机
新课教学
情景导入
观察与思考
如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？
在这一过程中能量是如何转化的呢？
1.酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸气的内能。
2.水蒸气又对活塞做功，又将内能转化为机械能，从而使得活塞获得了动力。
情景导入
酒精燃烧产生的燃气对外做功,燃气的内能转化为机械能,
根据这一原理,可以制造出将内能转化为机械能的机器.
热机是热力发动机的简称,它是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置,
将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器,统称为热机(heat engine)。
热机：
将内能转化为机械能的机器
热机的种类
热机的种类：
蒸汽机
内燃机
喷气发动机
火箭等
热机的种类
汽油机
柴油机
汽油机
概念剖析
热机原理是将燃料燃烧产生的高温高压的燃气的内能转化为机械能的装置
概念剖析
汽油机的工作循环
想想议议
吸气
压缩
做功
排气
1.在四个冲程中，哪些冲程发生
了能量的转化？
2.哪个冲程使汽车获得了动力？
3.哪个冲程排出了汽车的尾气？
机械能转化为内能
内能转化为机械能
获得动力
排出尾气
汽油机
概念剖析
（1）原理：
将内能转化为机械能
（2）汽油机的构造：
汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞
（3）汽油机在工作时,
活塞在汽缸里做往复运动,活塞从汽缸的一端
运动到另外一端的过程
叫做一个冲程.
（4）汽油机的一个工作循环：
吸气冲程：燃料和空气的混合气体吸入汽缸
压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
排气冲程：废气排出汽缸
一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次。做功冲程是主要冲程，其它三个冲程是辅助冲程，是靠飞轮的惯性完成的 。
典例精析
1.如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（　　）
A．乙、甲、丁、丙
B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙
D．甲、丁、乙、丙
D
解答：
甲、活塞向下运动，进气门开启，排气门关闭。吸气冲程。
乙、活塞向下运动，两个气门都关闭，做功冲程。
丙、活塞向上运动排气门开启，进气门关闭，排气冲程。
丁、活塞向上运动，两气门关闭，压缩冲程；
故顺序是甲、丁、乙、丙；
故选：D。
典例精练
1.一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 周，对外做功 次，活塞往复运动 次，其他冲程靠飞轮的惯性完成。
2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是＿＿＿＿＿。内能最小的冲程是＿＿＿＿＿。
四
二
一
二
2. 柴油机
新课教学
柴油机
新课教学
柴油机
新课教学
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
火花塞
典例精炼
我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图），喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
（1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用，其原理是 。
（2）该雾炮车的发动机是柴油机，柴油机四个冲程中的
冲程实现了内能转化为机械能，驱动雾炮车前进。
（3）该雾炮车在平直的公路上匀速行驶喷雾过程中的动能 .
汽化吸热
做功
变小
3. 汽油机和柴油机的异同
新课教学
汽油机和柴油机的异同
新课教学
(1)汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
排气门
进气门
喷油嘴
(2)柴油机机的构造
柴油机
新课教学
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
点火方式：
压燃式
点火方式：
引燃式
柴油机
汽油机
新课教学
柴油机与汽油机的区别
柴油机有喷油嘴没有火花塞
吸气冲程：将空气吸入气缸 不是燃料和空气的混合气体
1.喷射的方式不同：一般的汽油机(除直喷发动机)是将汽油与燃料混合后进入气缸，而柴油机是直接将柴油喷入已经充满压缩空气的气缸。
2.点火方式不同:柴油机是通过压缩自燃点火,而汽油机需要火花塞点燃混合气体。
3.压缩比不同:柴油机的压缩比一般都比汽油机的要大，因此它的膨胀比和热效率比较高，油耗比汽油机要低。
典例精析
1.某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每秒钟内完成 个冲程，\活塞往复 次，燃气推动活塞做功的次数为 次。
100
50
25
3000r/min=50r/s
一个工作循环由四个冲程组成，曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次
概念巩固
1.明确：
一个冲程
、一个工作循环
2.完成以下问题
（1）热机是把______能转化为_____能
的装置。内燃机是燃料直接在发动机_____
燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以
汽油或柴油为燃料，分别叫做______和
_______。（2）工作过程以一个循环为一个
单元，一个循环有______个冲程。包括：_______
________ 、 _______ 、 ________四个冲程。
内能
机械
汽缸内
汽油机
柴油机
四
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
热机的工作原理：
思维导图
巩固练习
课堂练习
课堂练习
1.关于四冲程汽油机，下面说法正确的是（　　）
A．汽油机是利用机械能转化成内能的机器
B．在做功冲程，内能转化为机械能
C．在压缩冲程，内能转化为机械能
D．四个冲程依次为吸气、做功、压缩、排气
B
课堂练习
2.在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（　　）
A．吸气冲程和压缩冲程
B．压缩冲程和做功冲程
C．吸气冲程和做功冲程
D．压缩冲程和排气冲程
B
课堂练习
3.如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（　　）
A．这四个冲程的正确顺序是：丙→甲→丁→乙
B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙
C．甲冲程中是内能转化为机械能
D．丁冲程中是内能转化为化学能
B
课堂练习
4.下列所示的工具工作过程中使用热机的是（　　）
B
课堂练习
5.某四冲程汽油机的飞轮转速为6000r/min，则该汽油机1s内，经历 个工作循环，有 个冲程，对外做功 次
。
50
200
50
课堂练习
6.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rad／min，它１s完成（ ）
A.30个冲程，做了30次功
B.60个冲程，做了60次功
C.120个冲程，做了30次功　　　　　
D.60个冲程，做了15次功
D
再见

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