人教版九年级上册物理优质课件 第十四章 内能的利用 第1节热机

第十四章内能的利用第1节热机,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？,导入新知,第一辆汽车,最快的汽车,1.了解热机的工作原理。了解四冲程汽油机、柴油机的基本工作过程。,2.通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较等研究方法。,素养目标,该实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。,蒸汽机原理,探究新知,热机,点击图片播放,探究实验能量之间的转化,人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械热机。,蒸汽机,内燃机,汽轮机,喷气发动机,热机的种类,探究新知,蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！,蒸汽轮机,蒸汽纺纱机,蒸汽火车,蒸汽轮船,热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。,探究新知,内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。,探究新知,一种内燃机的剖面图,内燃机分为汽油机和柴油机两大类。,使用汽油作为燃料的叫汽油机。,使用柴油作为燃料的叫柴油机。,探究新知,汽油机的构造,探究新知,汽油机,汽油机由汽缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。,探究新知,汽油机工作时，活塞在汽缸内做往复运动，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。,点击播放：了解汽油机的结构和工作过程,探究新知,汽油机的结构与工作过程,汽油机在四个冲程中的工作过程,探究新知,进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气混合物进入汽缸。,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。,汽油机在四个冲程中的工作过程,探究新知,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。,在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。,【想想议议】1.在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？,2哪个冲程使汽车获得动力？做功冲程使汽车获得动力，其他三个冲程依靠飞轮的惯性。,3哪个冲程排出了汽车的尾气？,压缩冲程,做功冲程,机械能转化为内能,内能转化为机械能,排气冲程,探究新知,例1（2018镇江）下列表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是（）,ABCD,A,解析判断内燃机的四个冲程，应根据进气门的开、闭情况和活塞的运动方向去判断。,巩固练习,喷油嘴,探究新知,柴油机,柴油机的构造,柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。,探究新知,点击播放：了解柴油机的结构和工作过程,探究新知,柴油机的结构与工作过程,点击播放：了解汽油机、柴油机的结构和工作过程的异同点,探究新知,汽油机与柴油机的结构与工作过程的异同点,汽油机和柴油机的优缺点,探究新知,柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。,柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。,汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用。,【思考】老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？现代汽车里的“马达”（起动机）起什么作用？,答：老式摩托在启动时，需踏动启动杆，带动飞轮转动，完成吸气与压缩冲程、排气冲程，然后发动机（汽油机）才能开始正常工作。,同样，小汽车启动时，转动钥匙，电动机开始带动飞轮转动，完成吸气与压缩冲程、排气冲程，从而启动发动机。,探究新知,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,例2（2018泸州）常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力，工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中机械能转化为内能的是冲程。解析压缩冲程是将机械能转化为内能。,巩固练习,压缩,1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,基础巩固题,课堂检测,C,2.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）A柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气B在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的C柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高D在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高,课堂检测,3.科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，第五冲程是_冲程，这一冲程将_能转化成_能。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_冲程。,做功,内,机械,排气,课堂检测,1.一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,课堂检测,能力提升题,2.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（）A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴B.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合C.吸气冲程是内能转化为机械能D.压缩冲程是内能转化为机械能,课堂检测,A,热机是利用内能做功的机器,内燃机分为汽油