第1课时 通过做功改变物体的内能、热机

1、第第1课时课时 通过做功改变通过做功改变物体的内能、热机物体的内能、热机苏科版苏科版 九年级上册九年级上册问题：水沸腾后会怎样？问题：水沸腾后会怎样？推动塞子的能量来自哪里？推动塞子的能量来自哪里？新课导入新课导入演示实验演示实验:现象现象:软木塞冲出；管口有软木塞冲出；管口有“白气白气”产生。产生。说明说明:水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度水蒸汽对木塞做功，内能减少，它的温度下降下降,水蒸汽液化成小水珠。水蒸汽液化成小水珠。工作时：内能转化为机械能工作时：内能转化为机械能应用：热机应用：热机获取新知获取新知种类种类汽油机汽油机柴油机柴油机1.1.热机的种类蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机汽轮机汽

2、轮机喷气发动机喷气发动机火箭等火箭等内燃机内燃机：热机热机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机力的热机。常见的内燃机常见的内燃机：汽油机汽油机 柴油机柴油机把燃料燃烧时释放的内能转变为机把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。械能的装置。2.内燃机的构造内燃机的构造(1)(1)汽油机汽油机(2)(2)柴油机柴油机构造构造工作原理工作原理汽油机完整工作过程汽油机完整工作过程构造构造工作原理工作原理(1)汽油机的构造汽油机的构造火花塞火花塞气缸气缸进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门曲轴曲轴吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气内燃机的内燃机的冲程冲程和和工作

3、循环工作循环(2)汽油机工作原理汽油机工作原理吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程吸气冲程汽油和空气汽油和空气 进气门打开，排气进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。气门吸入气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。压缩，压强增大，温度升高。机械能转化为内能。机械能转化为内能。做功冲程 在压缩冲程末尾，在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使火花塞产生电火花，使燃料

4、猛烈燃烧，产生高燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。杆带动曲轴转动。内能转化为机械能。内能转化为机械能。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排进气门关闭，排气门打开，活塞向上气门打开，活塞向上运动，把废气排出气运动，把废气排出气缸。缸。(3)(3)柴油机的构造柴油机的构造喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴(4)柴油机工作原理吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程吸气冲程空气 进气门打开，排进气门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，

5、将空端向下端运动，将空气吸进气缸。气吸进气缸。压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。机械能转化为内能。做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。带动曲

6、轴转动。 内能转化为机械能。内能转化为机械能。排气冲程燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气开，活塞向上运动，把废气排出气缸。排出气缸。l 一个工作循环：一个工作循环：l 活塞：往复两次。活塞：往复两次。l 曲轴：转动两周。曲轴：转动两周。l 完成：四个冲程。完成：四个冲程。l 对外做功：一次。对外做功：一次。l 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。3.内燃机的应用内燃机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。型农业机械上面。(1)汽油机的应用汽油机的应用(2)柴油机的应用柴油机

7、的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。想想议议： 4.汽油机和柴油机的工作过程有什么汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？相同点，有什么不同点？1基本构造和主要部件的作用相似。基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压每个工件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。缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。个冲程靠飞轮惯性完成。4 一

8、个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。周，做功一次。相同点相同点不同点不同点1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。机气缸顶部有喷油嘴。2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。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。体，柴油机只吸进空气。4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。压燃式点火。1、压缩冲程混合

9、气体内能增大的原因是什么？、压缩冲程混合气体内能增大的原因是什么？ 2、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲、做功冲程中，气体的内能如何转化？为什么被称为做功冲程？程？ 答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧答：混合气体爆发性燃烧，化学能转变为内能；燃烧产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变产生的高温高压气体迅速膨胀，推动活塞运动，内能转变为机械能为机械能 。 答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体答：活塞压缩混合气体做功，机械能转变为混合气体的内能。的内能。随堂演练随堂演练3、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？、在吸气冲程、压缩冲程、排气冲程活塞为什么会运动？4、排气后，下一个工作过程是什么冲程？、排气后，下一个工作过程是什么冲程？5、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？、当燃油还没有燃烧做功的时候，活塞是怎样动起来的？ 答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸答：在做功冲程，飞轮获得足够的动能而高速转动，在吸气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来气、压缩、排气三个冲程中，活塞的运动都是靠飞轮的惯性来完成的。完成的。答：吸气冲程答：吸气冲程 答：通常是先接通了启动机答：通常是先接