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九年级全一册物理第十四章 第2节
热 机
你知道它们为什么能大展神威吗？
你看到什么现象？你能解释其中的现象吗？
观察与思考
一、热机
燃料的化学能
水的内能
塞子的机械能
燃烧
做功
塞子被试管内热气推出，试管口有“白雾”生成。
现象：
说明：
根据这个实验原理，根据这个实验原理，瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机，这种蒸汽机在之后的一百多年里对工业的发展起了极其重要的作用。
像这种利用内能做功的机械统称为热机。
实验启示
如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功，便产生了内燃机。
热机的种类
蒸汽机
内燃机
喷气发动机
火电站的汽轮机
内燃机的分类
内燃机的定义：
汽油机
汽油机
：以汽油为燃料
柴油机
：以柴油为燃料
燃料在气缸内部燃烧的热机；
柴油机
二、内燃机
三、汽油机
汽油机的结构
火花塞
进气门
排气门
气缸
活塞
连杆
曲轴
吸气
压缩
做功
排气
汽油机的工作过程
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端的过程。
把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。
进气门
排气门
活塞自 向 运动
吸入___________________
此过程中，曲轴转动____圈。
吸气冲程
半
打开
关闭
上
下
空气和汽油混合物
压缩冲程
机械能转化为内能
进气门__________
排气门
活塞自 向 运动
此过程中，曲轴转动____圈。
关闭
关闭
上
下
半
做功冲程
内能转化为机械能
进气门__________
排气门
火花塞产生电火花（点燃式），使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞自 向 运动
此过程中，曲轴转动____圈。
关闭
关闭
上
下
半
排气冲程
进气门
排气门
活塞自 向 运动
排出废气（尾气）
此过程中，曲轴转动____圈。
打开
关闭
下
上
半
汽油机的工作过程
进气门
排气门
做功情况
能量转化
开
闭
向下
闭
闭
向上
闭
闭
向下
闭
开
向上
机械能转化为内能
内能转化为机械能
无
无
吸气
压缩
做功
排气
汽油机的工作过程
压缩冲程：把机械能转化成内能;
3.汽油机工作的四个冲程中,只有 燃气对外做功,其他三个冲程都
是辅助冲程,要靠安装在曲轴上 来完成,必须靠外力来启动。
4.汽油机一个工作循环包括 冲程,活塞往复 次,曲轴和飞轮转动 圈,
做功 次。有 次能量转化。
总结
做功冲程
飞轮的惯性
4
2
2
1
2
1.汽油机一个工作循环：
由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成
2.能量转化：
做功冲程：把内能转化成机械能。
柴油机的构造：
进气门
活塞
曲轴
气缸
连杆
喷油嘴
排气门
四、柴油机
汽油机和柴油机的构造对比
汽油机的构造
柴油机的构造
火花塞
进气门
排气门
气缸
连杆
活塞
曲轴
喷油嘴
进气门
排气门
柴油机工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
压燃式
柴油机的工作过程
观看视频，总结出柴油机和汽油机的不同点
比较 汽油机 柴油机
不同点 构造
燃料
吸气冲程
点火方式
效率
应用
相同点 汽油机和柴油机的异同总结
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
吸入汽油和空气的混合物
只吸入空气
点燃式
压燃式
效率低
效率高
机体轻便，主要用于摩托车、小型汽车、飞机等
机体笨重，主要用于载重汽车、轮船等
都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，一个工作循环曲轴和飞轮均转两圈，对外做功一次
内燃机工作的四个冲程中，只有气做功冲程对外做功，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
柴油机的启动
1.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．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
C
随堂练习
2.如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（ ）
A.活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次。
B.甲是压缩冲程，是将内能转化为机械能，丁是做功冲程，是将机 械能转化为内能。
C.该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙。
D.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质只有汽油。
甲 乙 丙 丁
C
3.（教材第3题）在图中，图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞、曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
4.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( )
A.做功10次,飞轮转40周
B.做功40次,飞轮转20周
C.做功10次,飞轮转20周
D.做功20次,飞轮转10周
C
5.（教材第4题）某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数。
由图知，发动机的转速为每分钟转750周。
因为飞轮每转2圈对外做功一次。
所以1min要对外做功375次。
6.国产油电混合动力汽车。
（1）汽油机是热机的一种，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程。该冲程将内能转化为 能；
（2）汽油机的飞轮转速为2400r/min，则在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功的次数是 次；
（3）该汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶了1min，发动机的功率始终保持72kW不变，该过程中发动机做的功为 J，发动机牵引力的大小为 N。
做功
机械
80
20
4.32×106
2400

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