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人教版九年级物理第十四章 第1节
热
热
机
机
震撼的卫星发射过程
导入新课
热机
独学：思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
（1）木塞被顶开，是谁对它做了功？
（2）木塞被顶开过程中，瓶内水蒸气内能变化情况？
（3）在加热过程中，瓶内水蒸气内能的变化情况？
（4）对子讨论：在这个过程中，能量是如何相互转化的？
水蒸气
内能减小
内能增加
燃料的化学能
水的内能
塞子的机械能
燃烧
做功
能量的转化（热机原理）
定义：
利用内能做功的机械（内能转化机械能）
分类：
喷气发动机
汽轮机
内燃机
蒸汽机
中国北斗火箭发动机
汽油机
柴油机
内燃机剖面
汽油机
汽缸
汽油机的结构
冲程：
活塞从汽缸一端运动到另一端的过程。
阅读图14.1-4弄清四个冲程的特点（活塞运动方向、进气门和排气门的情况）
进气门
排气门
活塞自 向 运动
吸入___________________
进气门__________
排气门
活塞自 向 运动
______能转化为_____能
吸气冲程
压缩冲程
打开
关闭
关闭
关闭
上
下
上
下
空气和汽油混合物
机械
内
做功冲程
进气门
排气门
活塞自 向 运动
排出废气（尾气）
排气冲程
进气门__________
排气门
活塞自 向 运动
______能转化为_____能
打开
关闭
上
下
机械
内
关闭
关闭
下
上
完整观看汽油机的工作过程，归纳总结，完成下列问题：
（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？
压缩和做功
做功
排气
内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠飞轮惯性来完成。必须靠外力来启动。
内燃机的启动
（4）思考：老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？现代汽车里的“马达”（起动机）起什么作用？
例1：某单缸汽油机飞轮转速是3000r/min,则每秒钟飞轮转动________r,那么1s内经历了_______个冲程，燃气又推动活塞做功的________次
柴油机
观看视频，总结出柴油机和汽油机的不同点。
结构不同
吸气不同
喷油嘴
汽油机
柴油机
火花塞
汽油机
柴油机
汽油
空气
空气
不同点
点火方式不同
柴油机
汽油机与柴油机的区别
总结
汽油机
内燃机应用
汽油机特点:质量轻、转速高、结构简单。
柴油机特点：笨重、功率大、效率高。
例2：当手扶拖拉机的柴油机出现故障而使转速急剧加快，正常操作已经不能使它停转时，下列措施中有效的是（ ）
A．捂住进气口
B．立即找一个隔热东西捂住排气口
C．脚踏杀车板，同时手拉制动器
D．让它空转，等它全部耗完油自动停下
总结
当堂检测
1.如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．试管口出现的“白雾”是气体
B．水蒸气对外做功，内能增加
C．水蒸气的温度升高
D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理
2.下列示例中，属于能量转化与做功冲程相似的是（ 　　）
A．流星与空气摩擦生热、发光
B．木材燃烧放出大量热量
C．水壶中的水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起
D．用气筒给自行车打气，气筒会发热
3.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
4.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，第五冲程是________冲程，这一冲程将______能转化成__________能。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是__________冲程。
5.（能力提升）如图1所示为四缸发动机工作原理：内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)有一台四缸发动机，其主要技术指标如表所示。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
①该发动机在1s内做功______J，单缸排量V=______L=________m3。
②在每个做功冲程里，发动机做功W=______J。
(2)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W=pV，式中 p表示燃气对活塞的压强，则 p=_________Pa。
(3)如图2为发动机在做功冲程中的示意图。下面给出了公式W=pV的证明，请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示)：设活塞的面积为S，冲程长为l，燃气对活塞的压强为p，则燃气对活塞的压力F=______，燃气对活塞所做的功W=______，又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=______，故W=pV。

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