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热机
第十四章 内能的利用 第1节
汽车奔驰
列车飞驶
飞机凌空飞去
舰船劈波斩浪
你知道它们为什么能大展神威吗？
钻木取火，人类第一次学会使用自然的力量；
钻 木 取 火
古老的热机——蒸汽机(带来一场革命！第一次工业革命！)
热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
演示实验
现象：
① ;
② 。
瓶塞被冲出来
管口出现“白雾”
蒸汽机模型
基本展示了蒸汽机的工作原理
实验中的能量转化过程为：
① 酒精燃烧放出热量，酒精的_______能转化为水的 能；
② 水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的 能转化为
瓶塞的 能 .
化学
内
内
机械
利用内能做功的机械
热机
①热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。
②工作原理：
热机利用内能做功，将内能转化为机械能。
③种类：
燃料燃烧： 能 能
内能做功： 能 能
化学
内
内
机械
①蒸汽机
蒸汽机带来第一次工业革命！
1814年，英国人史蒂芬孙把瓦特的蒸汽机装在火车上，实验成功，尽管蒸汽机的体积庞大、效率很低，但是热蒸汽提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
热机
②内燃机
广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机等交通工具。
世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子，这就是德国人卡尔 本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。
1888年，法国自行车商人埃米尔·罗杰斯获得奔驰的许可，开始生产商用汽车。
燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。
③汽轮机
汽轮机是火力发电的动力机械，是汽轮机带动发动机发电。
火电站用汽轮机发电
热机
④喷气发动机
晴
喷气发动机是一种通过喷气产生推力的反作用式发动机。大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作的内燃机。
热机
⑤火箭
火箭是利用反冲力推进的飞行装置。用以发射人造卫星、人造行星、宇宙飞船等，也可装上弹头制成导弹。在一般用语中，火箭也作为火箭发动机的简称。
热机
内燃机
①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
②种类：
柴油机
汽油机
使用汽油作为燃料的叫汽油机
使用柴油作为燃料的叫柴油机
1．构造
由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。
一、汽油机
2．工作过程
点燃式汽油机
吸入气体: 。
吸气冲程:
汽油和空气的燃料混合物
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
打开
关闭
观察思考
压缩冲程
阀门：进气阀 ；
排气阀 。
关闭
关闭
能量转化：
能
能
机械
内
活塞向 运动，对燃料混合物做功，燃料 增大，温度 。
观察思考
内能
升高
上
机械
内
做功冲程
能量转化：
能
能
观察思考
点燃式
进气门 ，排气门 ，火花塞产生 ，使汽缸内气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向 运动，从而带动曲轴转动，对外 。
关闭
关闭
电火花
下
做功
排气冲程
通过四个冲程的观察，总结汽油机的工作规律。
观察思考
废气
进气门 ，排气门 ，活塞向 运动， 从排气门排出汽缸。
关闭
打开
上
废气
四
总 结
一个工作循环有 个冲程，活塞往复 次，曲轴转动 周，对外做功 次，只有 冲程是燃气对活塞做功，其它冲程都是靠 来完成的。
两
两
一
做功
飞轮惯性
飞轮惯性
内燃机的启动
四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
所以，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。
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动力？
3．哪个冲程排出了汽车的尾气？
4．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？
5．现代汽车里的“马达”起什么作用？
6．启动以后活塞能够往复不停的运动的动力来自哪里？
7.一个工作循环，活塞往复运动几次，连杆转动几圈，对外做功几次，包含几个冲程。
想想议议
电动机
飞轮
　　柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
喷油嘴
二、柴油机　
种类 汽油机 柴油机
相同点 不 同 点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
总结：汽油机和柴油的异同
都是内燃机，一个工作循环都是四个冲程,都对外做功一次
汽油 柴油
火花塞 喷油嘴
汽油和空气 空气
点燃式 压燃式
　　柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
　　汽油机造价低廉，转速高，结构简单，质量轻，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车、飞机和小型农业机械上面上大量使用，至今不衰。
　　柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
汽油机和柴油机的优缺点
做功
减少
降低
排气
2．内燃机压缩冲程中 能转化为 ；在做功冲程中 能转化为 能。
机械
内能
机械
内
1.某四冲程汽油机,飞轮转速1200转/分,则该汽油机每秒做功_______次,有________个冲程，飞轮转________周。
10
40
20
　　3．依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
B C D
A
D
B
C
　　4．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ）
　 　A．压强增大，温度降低
　　 B．压强减小，温度升高
　　 C．压强增大，温度升高
　　 D．压强减小，温度降低
C
　　5．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）
　　A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气
　　B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
　　C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
　　D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
C

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