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第十四章 内能与热机
第3节 热机
1.知道什么是热机
2.初步了解内燃机的工作原理
3.掌握汽油机的构造和工作过程
4.掌握柴油机的构造和工作过程
汽车奔驰
列车飞驶
舰船劈波斩浪
飞机凌空穿云
火车、轮船、汽车是常见的交通运输工具，你知道它们的动力来自哪里吗？它们工作过程中能量是如何转化的吗？
知识点一：热机
1.热机：把燃料燃烧时释放的_____转化为_______的装置
2.内燃机：燃料直接在发动机______燃烧产生动力的热机。
最常见的内燃机有_______和________。
内能
机械能
气缸
汽油机
柴油机
最常见的内燃机是汽油机和柴油机它们是怎么工作的？
工作的时候有什么不同？
思考
1.汽油机的构造。
知识点二：汽油机
汽油机的主要构造
2.汽油机的工作示意图
（1）吸气冲程
阀门：进气阀__________；
排气阀__________。
活塞运动方向：__________ 。
吸入气体: ________________________。
打开
关闭
从上到下
汽油和空气的燃料混合物
3.汽油机工作过程
（2）压缩冲程
阀门：进气阀________；
排气阀________。
活塞运动方向：___________ 。
燃料混合物：压强________，
温度___________。
关闭
关闭
从下到上
增大
升高
活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。
能量转化：
_______能
_______能
机械
内
______能
（3）做功冲程
压缩冲程结束后做功冲程开始时，气缸顶部的火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压气体迅速膨胀，使活塞向下运动。
活塞运动方向：__________。
从上到下
能量转化：
______能
内
机械
（4）排气冲程
阀门：进气阀__________；
排气阀__________。
活塞运动方向：__________ 。
关闭
打开
从下到上
四冲程内燃机一个工作循环：
汽油机的一个工作循环中，活塞上下共往复( )次；（ ）个能量转化；曲轴转动( )周；对外做( )次功，是( )冲程。
2
2
2
1
做功
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
知识点二：柴油机
1.柴油机的构造
柴油机的主要构造
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
（a）吸气冲程
空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，只将空气吸进气缸。
（b）压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，柴油机气缸内气体被压缩的程度比汽油机更大，因此，其缸内气体的温度更高，压强更大。
（c）做功冲程
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，进行压燃式点火。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。
（d）排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
【思考】汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点
1.每个工作循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
2.一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
3.四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
相同点
1.构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2.燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。
3.吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。
4.点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
不同点
(1)汽油机的应用
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上。
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上。
内燃机的应用
走马灯(如图)是节日常见的一种灯饰，是我国具有悠久历史的民间工艺制品。下面通过制作简易的走马灯，了解其工作原理。
学科综合
调研并制作神奇“走马灯”
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走马灯
热机原理：把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置
内
燃
机
汽油机
柴油机
构造：火花塞、进气门、排气门、气缸、活塞、曲轴连杆、飞轮
应用：汽车、飞机和小型农业机械
构造：喷油嘴、进气门、排气门、气缸、活塞、连杆、曲轴
应用：载重汽车、拖拉机、坦克等
工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
2.如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是(　　)
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．做功冲程，将内能转化为机械能
C．压缩冲程，将机械能转化为内能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
B
3. 关于四冲程内燃机，下列说法正确的是( )
A. 汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B. 汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的
C. 做功冲程的能量转化形式是机械能转化为内能
D. 压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D
4.汽油机和柴油机的主要不同是(　　)
A．在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞
B．在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油
C．汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D．在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴油机里的高
C
5.在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程
C. 做功冲程 D. 排气冲程
C

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