資源簡介

(共27張PPT)
14.1 熱機
人教版九年級上冊
早期的蒸汽機車
早期以汽油為動力的汽車
Bloodhound 超音速車
這些沒有被外力拖動、推動的車是如何獲得機械能的呢？
學習目標
1.通過演示實驗和分析， 知道熱機的概念，初步了解熱機的工作原理，體會內能的利用對人類發展的重要作用。
2. 通過觀看視頻和自主分析，了解汽油機的構造及工作過程。
3. 通過對比學習，了解柴油機的構造及工作過程。
熱機的基本原理
內能
機械能
學習任務一：熱機
演示實驗：氣體推動木塞運動
學習任務一：熱機
分析能量的轉化
燃料燃燒：
化學能轉化為內能，傳給水和水蒸氣
水蒸氣把塞子沖出去：
內能轉化為塞子的機械能。
熱機——利用內能做功的機械。
學習任務一：熱機
1．熱機——利用內能做功的機械
熱機的工作原理：內能轉化為機械能
熱機的種類：蒸汽機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。
蒸汽機車
噴氣發動機
火電站的汽輪機
二、熱機
學習任務一：熱機
內燃機
燃料直接在發動機汽缸內燃燒產生動力的熱機叫做內燃機
內燃機分為汽油機和柴油機，分別用汽油和柴油作燃料
學習任務二：內燃機
一、汽油機
汽缸
火花塞
排氣門
進氣門
活塞
連桿
曲軸
1．四沖程汽油機的結構
點火裝置
汽油和空氣混合物進入汽缸的通道
能在汽缸內上下移動
將廢氣排出汽缸的通道
連接活塞和外部機械，傳導力的作用(轉移機械能)
學習任務二：內燃機
三、汽油機
2．工作原理
汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓的燃氣，推動活塞做功，把內能轉化為機械能。
學習任務二：內燃機
一、汽油機
3．四沖程汽油機的工作過程
（1）沖程：活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫作一個沖程。
學習任務二：內燃機
進氣門 ，排氣門 ，
活塞由汽缸最 向 運動，
和 的混合物從 被吸入汽缸。
當活塞運動到汽缸的最下端，
關閉， 曲軸轉動 圈。
打開
關閉
上端
下
汽油
空氣
進氣門
進氣門
半
吸氣沖程
學習任務二：內燃機
進氣門和排氣門 ，
活塞由汽缸最 向 運動，
燃料的混合物被 ，
汽缸內溫度 ，氣壓 。
曲軸轉動 圈。
在此過程中， 轉化為 。
都關閉
下端
上
壓縮
升高
增大
半
機械能
內能
壓縮沖程
學習任務二：內燃機
在壓縮沖程末，火花塞產生電火花（點燃式），燃料混合物劇烈燃燒，產生 的燃氣，
推動活塞由汽缸頂端向 運動，
并通過連桿驅使曲軸轉動，
曲軸轉動 圈。
在此過程中, 轉化為 。
高溫高壓
下
半
做功沖程
機械能
內能
學習任務二：內燃機
進氣門 ，排氣門 ，
活塞由汽缸最 向 運動， 把廢氣排出汽缸。當活塞運動到汽缸的最上端， 關閉，
曲軸轉動 圈。
關閉
打開
下端
上
排氣門
半
排氣沖程
學習任務二：內燃機
演示：氣體擴散的實驗
三、汽油機
一個循環中，活塞往復運動___次，曲軸轉動___周，做功___次
學習任務二：內燃機
2
2
1
汽油機工作的四個沖程中，只有 燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，
要靠安裝在曲軸上的 來完成。
必須靠外力來啟動。
四沖程汽油機一個工作循環包括 個沖程，
活塞往復 次，曲軸轉動 圈，做功 次。
有 次能量轉化。
做功沖程
飛輪的慣性
4
2
1
2
四沖程汽油機--總結
2
學習任務二：內燃機
四沖程汽油機--總結
汽油機的構造
柴油機的構造
火花塞
進氣門
排氣門
氣缸
連桿
活塞
曲軸
噴油嘴
進氣門
排氣門
1、柴油機的構造
學習任務二：內燃機
四、柴油機
2．柴油機的工作過程
柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在吸氣沖程里吸進汽缸的只有空氣。在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓縮得非常小，使得空氣的溫度很高。在壓縮沖程結束時，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣便立刻燃燒起來。
學習任務二：內燃機
六、汽油機和柴油機的對比
1、不同點
熱機 汽油機 柴油機
構造 火花塞 噴油嘴
燃料 汽油 柴油
吸入氣體 汽油和空氣 空氣
點火方式 點燃式 壓燃式
學習任務三：汽油機和柴油機的異同點
(1)汽油機的應用
(2)柴油機的應用
柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上
汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業機械上
五、內燃機的應用
學習任務三：汽油機和柴油機的異同點
物理與社會
六、汽油機和柴油機的對比
2、相同點
1.每個工作循環都由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。
2.四個沖程中只有做功沖程對外做功，其他三個沖程靠飛輪的慣性完成。
3.一個工作循環中,活塞往復2次，曲軸轉動2周，飛輪轉動2周，做功1次。
學習任務三：汽油機和柴油機的異同點
科學世界
現代汽車
現代汽車多數采用四缸或六缸等多缸發動機，每個汽缸都進行這種四沖程循環。由于各個汽缸交替做功，所以發動機轉動比較平穩。
課堂檢測
1.內燃機有四個工作沖程,如圖所示是內燃機的 __ 沖程,活塞上升時,汽缸內氣體的內能 (選填“減少”或“增加”), 能轉化為 能。
壓縮
增加
機械
內
2.1個四沖程熱機的飛輪轉速為1800r/min，它1s內完成了(　　)
30個沖程，做了30次功 B.60個沖程，做了60次功
C.120個沖程，做了30次 D.60個沖程，做了15次功
D
3. 根據汽油機和柴油機的區別，下列說法錯誤的是（　　）
A．汽油機氣缸頂部有一個火花塞，柴油機氣缸頂部是一個噴油嘴
B．汽油機吸入的是空氣，柴油機吸入的是空氣和柴油的混合物
C．做功沖程是內能轉化為機械能
D．壓縮沖程是機械能轉化為內能
B
CD
4. （多選）如圖所示為汽油機的四沖程示意圖，下列說法中正確的是（　　）
A．一個工作循環的正確順序是：
丁→乙→丙→甲
B．丙沖程是內能轉化為機械能
C．乙沖程中存在著化學能轉化為內能的過程
D．丁沖程吸入汽缸的是汽油和空氣的混合物
1．熱機
蒸汽機、汽輪機、內燃機、噴氣發動機……
2．汽油機
內能轉化為機械能
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
3．柴油機
與汽油機的區別：結構、吸氣、壓縮、點火
工作過程與能量轉化
排氣沖程
—— 機械能 → 內能
—— 內能 → 機械能
課堂總結
謝謝
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