【精品】新人教版 九年级物理全册14.1热机 课件

。2021年3月16日星期二2021/3/162021/3/162021/3/16
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/162021/3/162021/3/163/16/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/162021/3/16March 16, 2021
喷油嘴
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。
汽油机和柴油机的优缺点
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，至今不衰。
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。
练一练
1．请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程 中的主要不同之处。
2．内燃机压缩冲程中 机械 能转化为 内能 ； 在做功冲程中 内 能转化为 机械 能。
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
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/162021/3/16Tuesday, March 16, 2021
蒸汽机车
蒸汽机车
火电站的汽轮机

1）吸气冲程
进气门打开，排气 门关闭，活塞由上端向 下运动，汽油和空气组 成的燃料混合物从进气 门吸入汽缸。
2）压缩冲程
进气门和排气门都关 闭，活塞向上运动，燃料 混合物被压缩，压强增大， 温度升高。
能量转化？
机械能
内能
3）做功冲程
在压缩冲程未尾， 火花塞产生电火花，使 燃料猛烈燃烧，产生高 温高压的燃气。高温高 压燃气推动活塞向下运 动，并通过连杆带动曲 轴转动。 能量转化？ 化学能 内能
二、汽油机
1、汽油机结构：
气缸、火花塞、进气门、出 气门、活塞、连杆、曲轴
进气门 汽缸
火花塞 排气门
汽 油 机 结 构 图
活塞 连杆 曲轴
2、冲程：汽油机工作 时，活塞在汽缸里做往 复运动，活塞从汽缸的 一端运动到另一端的过 程叫做一个冲程。
3、汽油机的工作过程：
一个工作循环
吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
汽油机和柴油机的相同点
1）基本构造和主要部件的作用相似。 2）每个工作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。 3）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。 4）一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
汽轮机 将蒸气的热能转换为机械能的叶轮式旋转原动机
喷气发动机
是一种通过加速和排出的高速流体做功的热机或电机，使燃料燃烧时产生 的气体高速喷射而产生动力。 大部分喷气发动机都是依靠牛顿第三定律工作 的内燃机。
3、内燃机分为汽油机和柴油机两大类 (1)汽油机 (2)柴油机
由于柴油机工作中压强较大，要求零件结构 强度高，因此较笨重，主要应用在载重汽车、拖 拉机、坦克、火车、轮船上。

演示实验: 现象:软木塞冲出;管口有“白气”产生. 说明: 水蒸气对木塞做功,内能减少,它的温度 下降,水蒸汽液化成小水珠. 工作时：内能转化为机械能
应用：热机
内能的利用2——利用内能做功
将内能转化为机械能
热机
蒸汽机火车 热机的种类
汽轮机
飞 机 上 的 喷 气 发 动 机
火箭上的喷气发动机
奇迹往往是执著者造成的。许多人惊奇地发现，他们之所以达不到自己孜孜以求的目标，是因为他们的主要目标太小、而且太模糊不清，使自己失去动力。如果你的主 的实现就会遥遥无期。因此，真正能激励你奋发向上的是确立一个既宏伟又具体的远大目标。实现目标的道路绝不是坦途。它总是呈现出一条波浪线，有起也有落，但 看你的时间表，框出你放松、调整、恢复元气的时间。即使你现在感觉不错，也要做好调整计划。这才是明智之举。在自己的事业波峰时，要给自己安排休整点。安排 使是离开自己挚爱的工作也要如此。只有这样，在你重新投入工作时才能更富激情。困难对于脑力运动者来说，不过是一场场艰辛的比赛。真正的运动者总是盼望比赛 就很难在生活中找到动力，如果学会了把握困难带来的机遇，你自然会动力陡生。所以，困难不可怕，可怕的是回避困难。大多数人通过别人对自己的印象和看法来看 错，尤其正面反馈。但是，仅凭别人的一面之辞，把自己的个人形象建立在别人身上，就会面临严重束缚自己的。因此，只把这些溢美之词当作自己生活中的点缀。人 人身上找寻自己，应该经常自省。有时候我们不做一件事，是因为我们没有把握做好。我们感到自己“状态不佳”或精力不足时，往往会把必须做的事放在一边，或静 果有些事你知道需要做却又提不起劲，尽管去做，不要怕犯错。给自己一点自嘲式幽默。抱一种打趣的心情来对待自己做不好的事情，一旦做起来了尽管乐在其中。所 战后，要尽量放松。在脑电波开始平和你的中枢神经系统时，你可感受到自己的内在动力在不断增加。你很快会知道自己有何收获。自己能做的事，放松可以产生迎接 ，面对社会，面对工作，一切的未来都需要自己去把握。人一定要靠自己。命运如何眷顾，都不会去怜惜一个不努力的人，更不会去同情一个懒惰的人，一切都需要自 帮你，一时的享受也只不过是过眼云烟，成功需要自己去努力。当今社会的快速发展，各行各业的疲软，再加上每年几百万毕业生涌向社会，社会生存压力太大，以至 努力提高自己。看着身边一个个同龄人那么优秀，看着朋友圈的老同学个个事业有成、买房买车，我们心急如梵，害怕被这个社会抛弃。所以努力、焦躁、急迫这些名 太想改变自己，太想早一日成为自己梦想中的那个自己。收藏各种技能学习资料，塞满了电脑各大硬盘；报名流行的各种付费社群，忙的人仰马翻；于是科比看四点钟 纷开始早起打卡行动。其实……其实我们不觉得太心急了吗？这是有一次自己疲于奔命，病倒了，在医院打点滴时想到的。我时常恐慌，害怕自己浪费时间，就连在医 的一种浪费。想快点结束，所以乘着护士不在，自己偷偷的拨快了点滴速度。刚开始自己还能勉强受得了，过了差不多十分钟，真心忍不住了，只好叫护士帮我调到合 上，我就在想，平时做事和打点滴何尝不是一样，都是有一个度，你太急躁了、太想赶超，身体是受不了的。身体是革命的本钱，我们还年轻，还有大把的时间够我们 是1000前面的那个若是1都不存在了，后面再多的0又有什么用？我是一个急性子，做事风风火火的，所以对于想改变自己，是比任何人都要心急。这次病倒了，个人感 通乱忙乎才导致的，病倒换来的努力根本是一钱不值。生病的那几天，我跟自己的大学老师打了一个电话，想让老师帮我解惑一下，自己到底是怎么了。别人也很努力 我了，为啥他们反到身体倍棒而一无所获的自己却病倒了？老师开着电脑，给我分享了两个小故事讲的第一个故事是“保龄球效应”，保龄球投掷对象是10个瓶子，你 是90分，而你如果每次能砸倒10个瓶子，最终得分是240分。故事讲完，老师问我明白啥意思没？我说大概猜到一点，你让我再努力点，对吗？不对！你已经够努力了， 你，你现在就是那个每次砸倒9个瓶子的人。你累倒的原因是因为你同时在几个场馆玩，每一个场馆得分都是90分，而有些人，则是只在一个场馆玩，玩多了，他就能砸 倍，得分却还是远远超过你。老师讲的第二故事是“挖水井”，一个人选择好一处地基，就在那里一直坚持不懈的挖下去，而另一个人则是到处选地基，这边挖几米， 出水来了，而另一个人则是直到累死也没有挖出一滴水。首先，你必须承认努力是必须的，只要你比别人努力了那么一点，你确实能超过一些人。只是人的精力也是有 终得到的结果只会是永远装不满水桶的半桶水。和老师通完电话后，我调整了几天，也对自己手头上的事物做一些大改变。将目前摆在面前的计划一一列出来，挑出最 再以此类推，排完手中所有的计划。对

3、柴油机
柴油机的 工作原理 与汽油机 大致相同 ，如图是 柴油机的 结构图，
与汽油机 比较一下 ,想一想 它是怎样 工作的。
吸气冲程
进气门____，
排气门_____。
空
气
活塞由___端向____端
运动，将_空__气__吸进气
缸。
压缩冲程
进气门和排气门____，
活塞向____运动，活塞把空 气压缩得很小，空气的压强 更_大__，温度更_高___。 在压缩冲程末，缸内空气温 度已超过柴油的着火点。
压缩冲程：活塞将汽缸内的空气压缩成高温的气 体，其温度超过柴油的燃点。 做功冲程：在压缩冲程的最后状态，由喷__油__嘴向汽 缸内喷射雾状的__柴_油__，这些雾状的_柴__油_在汽缸 内高温的空气中燃烧起来，这种点火方式称为 压__燃__式。由于雾状柴油的燃烧，使得汽缸内的压 强急剧增大，气体对活塞做功，将活塞推向汽缸 的下端。
能量转化：内能
机械能
内燃机（汽油机）的工作原理
排气冲程：
进气门_关__闭__， 排气门_打__开__， 活塞向_上___运动， 把__废__气__排出气缸。 曲轴转_半___周。
第三冲程： 做功冲程 。在压缩冲程末，火花塞
产产生 生电高火温花高（压点的燃燃式气），，推燃动料活混塞合由物汽剧缸烈向燃烧下，运 动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动 半 圈
。
在此冲程中， 内能 转化 机械能。
第四冲程： 排气冲程 。进气门 关闭，排气门 ，活打塞开由汽缸最 向 下运端动，上 把废气排出
汽缸。当活塞运动到汽缸的最上
关闭排，气曲门轴转动 圈。 半
端，
汽油机工作的四个冲程中，只有_做_功__冲_ 程 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助 冲程，要靠安装在曲轴上的飞__轮__的_惯__性_ 来完成。必须靠外力来启动.

下 面 我 们 将 作认真 的总结 ,为日后 更好地 服务同 学做准 备。 一 、 迎 新 、 招新工 作
1、 新学期 开始迎 新生 ,我们经 管系在 相关领 导、老 师及学 长们的 带领下 ,上下同 心、 团 结 互 助 ,使 得迎新 工作得 以高质 量的完 成,得到 了学院 领导、 老师、新生和家长的
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭
内燃机 1、工作原理：
燃料在_汽__缸__内燃烧，产生高温高压的气体对活塞__做__功_。
2、分类：
汽__油__机__和___柴__油__机___ 两种 。
三、汽油机
汽油机的构造
1、观察图回答汽油机的构造：
上部有进气门 和 排气门 顶部有 火花塞 。
火花塞
4、单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所 示。与下图实验原理相同的冲程是( )
5、小明将铁丝快速弯折十余次，铁丝弯折处的温度会升 高，以下四个事例中能量转化与之相同的是（ ）
甲
活塞迅速下压，棉花燃烧
乙
按动电火花发生器按钮，盒盖飞出
丙 汽油机压缩冲程
A.甲、丙 B.甲、丁
丁 汽油机做功冲程
C.乙、 D.乙、丁
巩固训练
1、汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多采用 汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列 说法中正确的是( ) A．甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是把内能转化为机械能 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是把内能转化为机械能
2.单缸四冲程内燃机，曲轴转速1200转/分,关于每秒做
汽油机工作原理
排气冲程：
把_废__气___排出气缸。
汽油机工作的四个冲程中，只有__做_功__冲程 燃 气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠 安装在曲轴上的 飞轮的惯性 来完成。必须靠外力 来启动.

_内___能转化__机__械___能。
排气冲程
__进__气__门_关闭，_排__气__门__
燃
烧
打开，活塞_向__上__运动，
后 的
把废气排出气缸。
废 气
练习
1.一个工作循环有 四 个冲程， 飞轮转动 二 周，对外做功 一 次， 活塞往复运动 二 次，其他冲程靠 飞轮的惯性完成。
2.在汽油机工作的四个冲程中， 内能最大的冲程是＿做＿功＿冲程＿＿。内 能最小的冲程是＿吸＿气＿冲程＿＿。
小结
一、热机的定义：
利用内能做功，把内能转化为机械能 的机械。（热机的工作原理）
二、热机的种类：
蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
学前指导（2）
学生自学P18页第4、5段“内燃机” 内容，思考下面的问题。
三、内燃机 （一）内燃机的定义：
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力 的热机。
（二）内燃机的种类：汽油机、柴油机
1、你看到了什么现象？
塞子被冲出，并且瓶口出现白雾。 2、整个过程中，能量是怎样转化的： 燃料燃烧将热量传给水和水蒸气，燃料的__化__学___ 能转化为水和水蒸气的__内__能；水蒸气将塞子推 出，将它的__内__能转化为塞子的__机__械__能__。 3、上面的装置就是一个__简__单__原__始__的__热__机___。
自学指导（3）
阅读课本19—20页“柴油机”的内容5分钟， 解决以下问题：
1、简述柴油机的工作过程。 2、总结柴油机和汽油机有哪些异同？
2、柴油机
火花塞 进气门
（1）柴油机的构造
喷油嘴 排气门
排气门
进气门
气缸
活塞
连杆
曲轴
吸气冲程
进气门_打__开__，排气

率:
放出能量之比
课堂练习:
1.汽油机在压缩冲程中工作物质被 压缩, 汽缸中的．．．．．（ c） 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
课堂练习:
２.根据汽油机和柴油机的区别, 下列说 法正确的是．．．．．．（ ）A 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物 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
课堂练习:
３.一台四冲程内燃机的飞轮转速为 1800r／min, 它１s完成（）D A.30个冲程, 做了30次功 B.60个冲程, 做了60次功 C.120个冲程, 做了30次功 D.60个冲程, 做了15次功
这节课你有哪些收获? 还有哪些困惑?
热机效率:做有用功的能量与燃料
完全燃烧放出能量之比
η=
W
Q
提高热机效率的方法: 技术改造和革新; 正确使用和保养。
汽油机: 20%~30% 柴油机: 30%~45%
1.热机的能量转化:
化学
内能
机械
2.内燃能机的工作过
能
吸程气: 冲 压缩冲 做功冲 排气冲
程
程
程
程
3.热机效 做有用功的能量与燃料完全燃烧
WZX
热机的种类
蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气式Байду номын сангаас动机
利用惯性完成吸气、压缩、 排气三个辅助冲程。
内燃机的启动: 外力 （电动机或人力）。
热机中能量的转化
化学能 内能 机械能
（燃料）
（做功）
压缩冲程: 机械能内能 做功冲程: 内能机械能

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？ 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 4．老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？ 5．现代汽车里的“马达”起什么作用？ 6．启动以后活塞能够往复不停的运动的动力来自哪里？ 7.一个工作循环，活塞往复运动几次，连杆转动几圈，对外做功几次，包 含几个冲程。
能量转化： 内 能
机械 能
点燃式
观察思考
排气冲程
进气门 关闭 ，排气门 打开 ， 活塞向 上 运动， 废气 从排 气门排出汽缸。
废气
通过四个冲程的观察，总结汽油机的工作规律。个冲程，活 塞往复 两 次，曲轴转动 两 周， 对外做功 一 次，只有 做功冲程 是燃气对活塞做功，其它冲程都
是靠 飞轮惯性 来完成的。
内燃机的启动
四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气 推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴 上的飞轮的惯性来完成。
所以，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。
想想议议
②内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。 广泛使用在汽车、火车、轮船、飞机等交通工具。
世界上第一辆以汽油为动力的车开始 只有三个轮子，这就是德国人卡尔• 本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。
1888年，法国自行车商人埃 米尔·罗杰斯获得奔驰的许 可，开始生产商用汽车。
热机
种类
汽油机
柴油机
相同点
都是内燃机，一个工作循环都是四个 冲程,都对外做功一次
不 构造
同
点
燃料
吸入气体
火花塞 汽油
汽油和空气
喷油嘴 柴油 空气

燃
烧
后
进气门关闭，排气门
的 废
气
打开，活塞向上运动，
把废气排出气缸。
想想议议：
汽油机和柴油机有什么相同点， 有什么不同点？
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。都是燃料 在气缸内燃烧,都是将内能转化为机械能的机器. ；
2 ．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。
火花塞
进气门 活塞
连杆
气缸 排气门
曲轴
汽油机工作时， 活塞在汽缸里 做往复运动， 活塞从汽缸的 一端运动到另 一端的过程叫 做冲程。
(2)汽油机工作原理
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
进气门打
1
开，排气
门关闭，
吸 气
活塞由上 端向下运 动，汽油
冲
和空气组
程
成的燃料
混合物从
进气门吸
入气缸。
械
冲程发生了能量的转化？ 能 转
2、哪个冲程使汽车获得
化 为
了动力？
内 能
3、哪个冲程排出了汽车
内
的尾气？
能
转
化
为
机
械
能
吸气
压缩
获得 动力
做功
排气
排出尾气
分析得结论：
在做功冲程燃气对活 塞做功，内能转化为 机械能。其余三个冲 程靠消耗飞轮的机械 能（惯性）来完成.
请你思考！
某汽油机飞轮转速为3000r/min，那么，每 秒钟内完成 100 个冲程，活塞往复 50 次， 燃气推动活塞做功的次数为 25 次。
热机
问题：水沸腾后会怎样？
现象:软木塞冲出;管口有“白 气”产生. 为什么管口有“白气”产生？ 推动塞子的能量来自哪里？

二、燃料的价值:
提高热机效率的途径和方法: （l）尽可能减少各种热损失, 如保证良好 的润滑, 减少因克服摩擦所消耗的能量; (2)充分利用废气的能量, 提高燃料的利用 率, 如利用热电站废气来供热。这种既供电又供 热的热电站, 比起一般火电站来, 燃料的利用率 大大提高。
火力发电站
第14章热和能 热机
在试管内装些水, 用橡皮塞塞住, 加热使水 沸腾, 会看到什么现象?
一、内燃机:
一、内燃机:
一、内燃机:
一、内燃机:
一、内燃机:
内燃机工作原理:
二、燃料的价值:
1、燃烧相同质量的不同燃料, 放出 的热量不同。
二、燃料的价值:
一些燃料的热值
干木柴 约1.2×10/7(J·kg)-1 柴油 3.3×10/7(J·kg)-1
烟煤 约2.9×10/7(J·kg)-1 煤油 4.6×10/7(J·kg)-1
无烟煤 约3.4×10/7(J·kg)-1 汽油 4.6×10/7(J·kg)-1
焦炭 3.0×10/7(J·kg)-1
氢 1.4×10/8(J·kg)-1
木炭 3.4×10/7(J·kg)-1 酒精 3.0×10/7(J·kg)-1
煤气 约3.9×10/7(J·kg)-3 天然气 (7.1～8.8)×10/7(J·m)-3
二、燃料的价值:
热机的效率: 用来做有用功的那部分能量和 燃料完全燃烧放出的热量之比。叫热机的效率。
燃料的不完全燃烧、气缸部件吸热后的热 量散失、废气带走的热量和克服摩擦做功而消 耗的能量, 都是引起能量损失的原因。因此, 提 高热机效率, 可提高燃料的利用率。