资源简介

(共21张PPT)
第十四章 内能的利用
第1节 热机
学习目标
难点
2.了解汽油机、柴油机的构造和工作过程。
1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。
重点
新课引入
思考与讨论
蒸汽火车的动力装置通过燃烧煤带动火车向前行驶
现代汽车需要经常加“油”，才能让车持续行驶
火箭一般靠燃料燃烧排出高温高速燃气来获得推力
你觉得，蒸汽机、汽车和火箭的动力装置是如何提供机械能的？
新课引入
用酒精灯加热试管中的水
橡胶塞冲了出去
实验现象：
试管口出现大量“白雾”
实验分析：
酒精燃烧释放热量
水内能↑温度↑产生越来越多的水蒸气，对橡胶塞的压力↑
水蒸气将塞子推出试管口
实验现象及分析
水蒸气将橡胶塞推出的过程中，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。
实验探究
（化学能→内能）
热传递
（内能→机械能）
水蒸气内能↓温度↓
水蒸气液化成小水珠（白雾）
蒸汽机的工作原理
2.热机的种类包括：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
热机
1.利用内能做功的机械就是热机。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
知识讲解
喷气发动机
热机
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。
内燃机
知识讲解
汽油机
柴油机
——用汽油做燃料
——用柴油做燃料
一种内燃机剖面图
四缸发动机
知识讲解
知识讲解
甲 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。
乙 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。
丙 做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
丁 排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
汽油机的工作过程
知识讲解
汽油机
甲 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。
问：吸气冲程为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸？
答：当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增大，气压变小，大气压把汽油和空气的混合物压进汽缸。
知识讲解
汽油机
乙 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。
问：压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？为什么？能量是如何转化的？
答：压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增加，温度升高，这是一个机械能转化为内能的过程。
知识讲解
汽油机
丙 做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
问：做功冲程中，能量是如何转化的？
答：做功冲程中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，燃气的内能转化为机械能。
知识讲解
汽油机
丁 排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
问：排气冲程中是怎样将废气排出的？
答：当活塞向上运动时，汽缸内气体的体积变小，气压增大，当汽缸内的气压大于大气压时，废气被排出汽缸。
（2）汽油机在一个工作循环（四个冲程）中，活塞往复运动2次，汽缸内的燃料燃烧1次，曲轴、连杆带动飞轮转动2周，对外做功1次。
知识讲解
汽油机
总结：
（1）做功冲程将内能转化为机械能，为汽车等提供动力；其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
（3）内燃机中的能量转化过程：
压缩冲程中，机械能转化为内能
做功冲程中，内能转化为机械能。
知识讲解
柴油机
用柴油作燃料的内燃机叫做柴油机。请阅读课本第19-20页关于柴油机的内容，回答以下问题：
1.柴油机与汽油机在构造上有什么不同？
2.二者的吸气冲程有什么不同？
3.二者的压缩冲程末的工作状态有什么不同？
4.柴油机相比于汽油机有哪些优势？有哪些劣势？
5.二者在工作过程中有哪些相同点？
柴油机
VS
汽油机
汽油机 柴油机
燃料
结构
工作循环
吸气冲程
点火方式
能量转换
优缺点
汽油
柴油
火花塞
喷油嘴
吸进汽缸的是
汽油和空气的混合物
吸进汽缸的
只有空气
点燃式
压燃式
均有四个冲程。一个工作循环中，活塞往复2次，飞轮转动2周，做功1次。四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成
压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能
汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高
知识讲解
随堂练习
3000 r/min=50 r/s；汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，一个循环内曲轴旋转两周，活塞往复两次，对外做功一次。
解析
题2.某汽油机飞轮转速为3000 r/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
压缩冲程的过程中，活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能；做功冲程的过程中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，燃气的内能转化为机械能。
解析
题3.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A.压缩冲程，将化学能转化成内能
B.做功冲程，将机械能转化成内能
C.压缩冲程，将机械能转化成内能
D.做功冲程，将内能转化成机械能
C
随堂练习
拓展延伸
电子燃油喷射系统
作业：
布置作业
完成作业本上的作业

展开更多......

收起↑