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(共20张PPT)
第4节 热机
第十章 机械能、内能及其转化
18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢？
1.知道热机的概念，知道热机的分类及应用。
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。
任务一
汽油机
活动1：将由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。汽油机和柴油机是我们生活中最常见的热机。请描述下列几幅中的机械，哪些用的是汽油机，哪些用的是柴油机？
摩托车和小汽车使用的是汽油机
货车和坦克是使用的是柴油机。
活动2：观察图片，认识汽油机的主要构造，交流讨论四个冲程汽油机的工作过程并画出相关过程的简化图。
汽油机在四个冲程中的工作过程
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气缸。
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。高温高压的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，把废气排出气缸。
简化示意图如图：
问题1：学习了汽油机四个冲程的工作过程后，你知道哪个冲程对外做功使机械获得动力？其他冲程靠什么来完成？
内燃机完成一个工作循环，只有做功冲程靠高温高压气体对外做功使机械获得动力。而吸气冲程、压缩冲程和排气冲程靠飞轮的惯性完成。
活动3：请相互交流合作完成下列问题。
问题2：在内燃机的一个工作循环中，完成几个冲程，对外做功几次，活塞往复运动几次，飞轮转动几圈？
在一个工作循环中，完成四个冲程，对外做功一次，活塞往复运动两次，飞轮转动两圈。
活动小结
一、汽油机
1.主要构造：气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴。
2.吸气冲程
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
3.在一个工作循环中，完成四个冲程，对外做功一次，活塞往复运动两次，飞轮转动两圈。
活动1：如图为柴油机示意图，交流讨论归纳汽油机和柴油机的相同点。
柴油机的构造
任务二
柴油机
1.汽油机和柴油机的相同点：
（1）燃料燃烧部位：
都是燃料在气缸里燃烧。
（2）工作过程：
都是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成的。
（3）能量转换：
压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。
（4）启动原理：
都靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。
柴油机 汽油机
构造 气缸顶端有 。 气缸顶端有 。
燃料
吸入气体 只吸入 。 吸入 的混合物。
点火方式
主要特点 笨重、效率 。 轻便、效率 。
应用
喷油嘴
火花塞
柴油
汽油
空气
汽油和空气
压燃式
点燃式
高
低
活动2：从构造、燃料、吸入气体、点火方式、主要特点、
应用角度完成柴油机与汽油机的不同点。
载重汽车、拖拉机、
坦克、轮船等。
汽车、飞机、摩托车等
活动：说一说按工作方式可以将热机分成哪几类，并说说它们在生活中的应用。
任务三
热机的分类及应用
可分为蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、汽轮机、喷施发动机等。
①蒸汽机：水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动，最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作为动力的。
瓦特改进了蒸汽机
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
③汽轮机：轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中。
现代火力发电汽轮机
②喷气发动机：在航空航天中已经使用更加高效的喷气发动机（jet engine）。
长征七号火箭
长征五号运载火箭
1.内燃机在一个工作循环中，将内能转化为机械能的是( )
A.做功冲程　 B.压缩冲程
C.吸气冲程　 D.排气冲程
A
2.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
3.下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A. 汽油机与柴油机使用的燃料不同
B. 柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，汽油机汽缸顶部有个火花塞
C. 柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
D. 柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C
4.一台单缸四冲程汽油机，如图所示为________冲程，若飞轮转速为3600r/min，该汽油机活塞1s对外做功_______次。
做功
30
热机
总结：请画出本节内容的思维导图
热机：将由燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器
汽油机
柴油机
吸气冲程
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
→与汽油机的相同点与不同点
热机的分类及应用

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