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第1节 热机
第十四章 内能的利用
它们为大展神威靠的是什么？
想一想
汽车奔驰
列车飞驶
飞机凌空飞去
舰船劈波斩浪
它们为什么能大展神威？
想一想
1.知道热机的概念；初步了解热机的工作原理。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
4.熟练掌握四冲程的特点。
目标与任务
如图所示，在试管中装些水，用橡胶塞塞住管口，加热使水沸腾，观察现象。
木塞被弹出，试管口处有“白雾”出现。
酒精灯燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能。
热机
一
人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械
——热机。
热机：把内能转化为机械能的机器。
利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机车
喷气发动机
火箭发动机
火电站的汽轮机
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。
内燃机中最常见的是汽油机和柴油机。
汽油机
二
1.汽油机的构造
由汽缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
内燃机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动，叫作一个冲程。汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸入气体: 。
1、吸气冲程
活塞运动方向： 。
汽油和空气的燃料混合物
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
打开
关闭
向下
2.汽油机的工作原理
2、压缩冲程
燃料混合物：压强 ，
温度 。
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
活塞运动方向： 。
关闭
关闭
增大
向上
升高
能量转化：
能
能
机械
内
活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。
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。
活塞运动方向： 。
向下
机械
内
3、做功冲程
能量转化：
能
能
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
活塞运动方向： 。
关闭
打开
向上
4、排气冲程
汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，与曲轴相连的飞轮也转___圈，做功 次。有 次能量转化。
汽油机工作的四个冲程中，只有_____ 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 来完成。必须靠外力来启动.
做功冲程
飞轮的惯性
4
2
2
1
2
2
总结
柴油机
三
1.柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
汽缸
曲轴
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2.柴油机的工作原理
1、吸气冲程
活塞运动方向： 。
空气
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
打开
关闭
向下
吸入气体： 。
空气
2、压缩冲程
空气：压强 ，温度 。
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
活塞运动方向： 。
关闭
关闭
增大
向上
升高
活塞压缩空气体积对空气做功，空气内能增大，温度升高。
超过柴油着火点。
能量转化：
能
能
机械
内
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。
3、做功冲程
活塞运动方向： 。
向下
机械
内
能量转化：
能
能
4、排气冲程
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
活塞运动方向： 。
关闭
打开
向上
燃烧后的废气
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
柴油机比汽油机要笨重些，但柴油机的效率___，功率____，并且柴油的价格又比汽油便宜，因而多用在拖拉机、坦克、轮船、内燃机车、载重汽车以及小型发电机上。 　　
更高
更大
汽油机和柴油机的异同
内燃机
项目 汽油机 柴油机
燃料 汽油 柴油
构造
工作循环 吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
主要特点
主要用途
汽缸顶部是火花塞
汽缸顶部是喷油嘴
吸入汽油和空气的混合物
吸入纯净的空气
压缩程度较小
压缩程度较大
点燃式
压燃式
轻巧、效率较低
笨重、效率较高
小汽车和小型农业机
械、低速飞机等
载重汽车、
拖拉机、火车、轮船等
总结与复习
学以致用 1
某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒做功 次,有 个冲程, 飞轮转 周.
单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( )
A.做功10次,飞轮转40周 B.做功40次,飞轮转20周
C.做功10次,飞轮转20周 D.做功20次,飞轮转10周
C
10
40
20
学以致用 2、3
说出下图分别是汽油机的什么冲程
吸气冲程
做功冲程
排气冲程
压缩冲程
学以致用 4
单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转
动的情况,下列说法正确的是( )
A.做功10次,飞轮转40周
B.做功40次,飞轮转20周
C.做功10次,飞轮转20周
D.做功20次,飞轮转10周
C
学以致用 5
根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（ ）
A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷
油嘴
B.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合
C.吸气冲程是内能转化为机械能
D.压缩冲程是内能转化为机械能
某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒
做功_______次,有________个冲程,飞轮转________周。
20
BCD
10
40
学以致用 6、7
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