北师版九年级物理 10.4-10.5第四节 热 机 第五节 火 箭（学习、上课课件）

第四节热机第五节火箭第十章机械能、内能及其转化逐点导讲练课堂小结作业提升课时讲解1课时流程2热机汽油机柴油机火箭知识点热机知1－讲1

知1－讲知识关联内燃机是燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，常见的内燃机有汽油机和柴油机。知1－练例1如图1所示，取一只透明胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。知1－练解题秘方：本题主要考查学生改变内能的方法，要结合热机的工作原理进行类比分析，学会综合运用。知1－练(1)实验中，你将观察到的现象是__________________。解析：打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，观察到的现象是酒精燃烧产生的内能使塑料盒盖飞出去。塑料盒盖飞出去了知1－练(2)在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的_______能减少，转化为盒盖的_______能。解析：酒精燃烧后产生的内能对外做功，燃气的内能减少，内能转化为盒盖的机械能。内机械知1－练1.[中考·无锡]如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞______，水蒸气的一部分______能转化为软木塞的______能，利用这一原理，可以制成热机。做功内机械知2－讲知识点汽油机21.

定义用汽油做燃料，使汽油在汽缸内燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。知2－讲2.结构进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。知2－讲模型图主要部件作用气缸汽油燃烧的场所活塞被高温、高压燃气推动，把内能转化为机械能连杆把活塞的上下运动转变为曲轴的圆周运动火花塞产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧知2－讲释疑解难1.热机启动的动力：先靠外力使飞轮和曲轴转动起来，然后带动活塞运动。2.活塞向上运动的动力：在做功冲程中，气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，并通过连杆推动曲轴旋转，从而带动飞轮旋转。飞轮旋转的惯性，会反过来带动曲轴旋转，实现活塞的上下移动。知2－讲3.

汽油机工作的四个冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程图示知2－讲续表：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程气门开闭进气门打开排气门关闭进气门关闭排气门关闭进气门关闭排气门关闭进气门关闭排气门打开活塞向下运动向上运动向下运动向上运动主要过程吸入汽油和空气的混合物压缩混合物火花塞点火产成高温高压气体，推动活塞向下运动排出废气知2－讲续表：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程能量转换无机械能→内能内能→机械能无说明1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2圈，对外做功1次知2－讲深度思考汽油机的做功冲程中，能量是如何转化的？深度理解做功冲程的两次能量转化：一是燃料燃烧，化学能转化为内能；二是燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。知2－练[中考·绥化]如图2是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是(

)例2知2－练解题秘方：通过气门的开闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。解析：图A中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是机械能转化为内能；图B中的一个气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程；图C中的一个气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程；知2－练图D中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，是内能转化为机械能；在做功冲程中，燃料燃烧时，化学能转化为内能，然后对外做功时内能转化为机械能。答案：A知2－练2.[中考·玉林]如图所示是一台四冲程汽油机的_______(填“压缩”或“做功”)冲程，这个冲程是通过______(填“做功”或“热传递”)的方式改变汽缸内气体的内能。压缩做功知3－讲知识点柴油机31.

主要结构进气门、排气门、喷油嘴、汽缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。知3－讲2.利用对比法分析柴油机和汽油机的不同点机种项目汽油机柴油机构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴燃料汽油柴油知3－讲续表：机种项目汽油机柴油机工作过程吸气冲程吸进汽油和空气的混合物吸进空气压缩冲程混合物被压缩后，压强达6~15atm，温度达250~300℃空气被压缩后，压强达35~45atm，温度达500~700℃做功冲程火花塞点火，燃料燃烧，即点燃式喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气燃烧，即压燃式知3－讲续表：机种项目汽油机柴油机用途轻巧、体积小，常用于汽车、轻型飞机等笨重、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、带动发电机发电等知3－讲3.柴油机和汽油机的相同点各冲程中能量转化情况相同。知3－讲深度理解汽油机和柴油机的辨析：和汽油机相比，柴油机的结构如图3所示，柴油机的压缩冲程更充分，压缩冲程末汽缸内的压强更大，温度更高，已超过了柴油的着火点，此时喷油嘴喷出雾状柴油，燃料燃烧更充分，通过做功获得的动力更大。知3－练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例3知3－练解题秘方：用对比法区别两种内燃机，要能找出两种内燃机的主要不同点。解析：汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造上的区别。此外，汽油机和柴油机吸气冲程时吸入的工作物质、压缩冲程时的压缩程度及点火方式都有所不同。答案：C知3－练3.

下列关于汽油机与柴油机的说法错误的是(

)A.汽油机和柴油机都属于内燃机B.汽油机适用于小型汽车，柴油机适用于载重汽车C.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同D.在压缩冲程中，柴油机汽缸内气体被压缩程度更大C知4－讲知识点火箭41.

喷气发动机(1)工作原理：喷气发动机的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体,这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出,同时产生很大的反冲推力推动机身向前运动。(2)分类：喷气发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。知4－讲2.

液体燃料火箭(1)构造：液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成，如图4所示。知4－讲(2)

工作过程：输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中,用电火花点燃,产生高温、高压气体,燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出,同时对火箭产生强大的反冲推力,使火箭前进。知4－讲易错提醒火箭在发射时的能量转化：先由燃料的化学能转化为内能，再由内能转化为机械能。火箭发射时机械能不守恒，这是同学们常出错的地方，他们误认为火箭上升，势能增加动能就要减小，忽略了内能转化为机械能这一情况。知4－练2023年1月9日长征七号A运载火箭托举“实践二十三号卫星”在中国文昌航天发射场直冲云霄。下列说法中正确的是(

)A．火箭升空动力的施力物体是火箭的助推器B．火箭上升过程中，火箭相对于实践二十三号卫星是运动的C．火箭也属于热机，能量转化与汽油机的做功冲程相同D．火箭加速升空的过程中，火箭受到平衡力作用例4知4－练解题秘方：明白火箭升空的原理是解题的关键。本题综合性较强，难度适中。解析：火箭对喷出的气体有向下的力，同时气体对火箭产生了向上的动力，则此动力的施力物体是燃气，受力物体是火箭；火箭发射过程中以实践二十三号卫星为参照物，长征七号A运载火箭的位置没有发生改变，所以火箭是静止的；知4－练火箭也属于热机，发射过程的能量转化是内能转化为机械能，汽油机的做功冲程的能量转化是内能转化为机械能，所以它们的能量转化相同；火箭加速升空过程中，不是处于平衡状态，受到的是非平衡力。答案：C知4－练4.

某社团老师带领学生们制作了水火箭，使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷