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1、第十四章 内能的利用第1节 热机从镰刀到联合收割机从帆船到远洋巨轮从马车到小轿车你想到了什么？在一个试管中装一些在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？你会看到什么现象？你想到了什么？想到了什么？现象：现象：塞子被试管内热气推出，试塞子被试管内热气推出，试管口有管口有“白雾白雾”生成。生成。实验探究实验探究你能说出在这一过程中你能说出在这一过程中能量能量如何转化呢？如何转化呢？2 2、水蒸汽对活塞做功，、水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成机械能，又将内能转化成机械能，从而使活塞获得了动力。从而使活塞获得了动力。1、酒精燃烧的化
2、学能转、酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的内能；化为水和水蒸汽的内能；这个实验，展示了人类利用内能的过程这个实验，展示了人类利用内能的过程根据这个实验原理，瓦特在根据这个实验原理，瓦特在17821782年发明了年发明了往复式往复式蒸汽机蒸汽机，这种蒸汽机在之后的一百多，这种蒸汽机在之后的一百多年里对工业的发展起了极其重要的作用。年里对工业的发展起了极其重要的作用。如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功推动活塞做功，便产生了，便产生了内燃机内燃机， 如右图。如右图。 像这种能
3、够将像这种能够将内能内能转化为转化为机械能机械能的机器统的机器统称为称为热机热机。燃气废气实验启示实验启示自学自学P19页页20页的课本知识，探讨下面的问题。页的课本知识，探讨下面的问题。一、自主完成一、自主完成1 1、热机是将、热机是将 能转化为能转化为 能的机械。能的机械。2 2、热机的种类有、热机的种类有 、 、 、 等。其中等。其中 是最常见的热是最常见的热机。机。3 3、燃料在、燃料在 燃烧的热机叫内燃机。燃烧的热机叫内燃机。4 4、内燃机的种类有、内燃机的种类有 机和机和 机。机。5 5、理解两个名词概念。、理解两个名词概念。（1 1）什么叫一个冲程；（）什么叫一个冲程；（2 2）
4、什么叫一个工作循环。）什么叫一个工作循环。6 6、内燃机是由、内燃机是由 、 、 、 四个冲程组成的。四个冲程组成的。自主质疑自主质疑内内 机械机械 蒸汽机蒸汽机 内燃机内燃机 汽轮机汽轮机 喷气发动机喷气发动机 内燃机内燃机 在发动机汽缸内在发动机汽缸内 汽油汽油 柴油柴油 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 工作原理。（观看汽油机的模型，结合书本了解它工作原理。（观看汽油机的模型，结合书本了解它的工作原理）的工作原理） 第一冲程是什么冲程？该冲程中汽油和空气的混合物第一冲程是什么冲程？该冲程中汽油和空气的混合物为什么会进入气缸？活塞由哪端向哪端运动？为什
5、么会进入气缸？活塞由哪端向哪端运动？ 第二冲程是什么冲程？该冲程中活塞压缩燃料混合物第二冲程是什么冲程？该冲程中活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？该冲程末产生什么结果？是什么能向什么能转化？该冲程末产生什么结果？ 第三冲程是什么冲程？该冲程中汽油机是利用什么方第三冲程是什么冲程？该冲程中汽油机是利用什么方式点火？该冲程是什么能向什么能转化？式点火？该冲程是什么能向什么能转化？ 第四冲程是什么冲程？该冲程有什么作用？第四冲程是什么冲程？该冲程有什么作用？合作研讨合作研讨二、小组研讨完成二、小组研讨完成 通过汽油机模型，结合自学，小组相通过汽油机模型，结合自学，小组相互协作探讨认识汽油机互协
6、作探讨认识汽油机 构造（知道名称的同时，构造（知道名称的同时， 要能了解各部分的功能）要能了解各部分的功能）合作研讨讨论分析，在四个冲程中，哪些冲程发讨论分析，在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？分别是什么能转化为生了能量的转化？分别是什么能转化为什么能？只有哪个冲程获得动力？其余什么能？只有哪个冲程获得动力？其余的三个冲程是靠什么完成的？哪个冲程的三个冲程是靠什么完成的？哪个冲程排出了汽车的尾气？排出了汽车的尾气？合作研讨冲程冲程进气门进气门排气门排气门活塞运动方向活塞运动方向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小组展示内燃机内燃机（一）内燃机的定义：（一）内
7、燃机的定义：（二）内燃机的种类：（二）内燃机的种类：燃料在燃料在气缸内部气缸内部燃烧燃烧的热机的热机汽油机汽油机、柴油机柴油机汽油机柴油机热机的种类：热机的种类：蒸汽机蒸汽机内燃机内燃机汽轮机汽轮机喷气式发动机喷气式发动机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汽油机的结构：汽油机的结构：汽油机的工作原理汽油机的工作原理：几个名词：几个名词：1 1、一个、一个冲程冲程：2 2、一个、一个工作循环工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。汽缸的一端运动到另一端的过程。 把这把这四个冲程四个冲程称为发动称为发动机的一个
8、工作循环。机的一个工作循环。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循环工作循环汽油机的工作过程：汽油机的工作过程：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 进气门打开，进气门打开，排气门关闭，排气门关闭，活塞由上端向活塞由上端向下运动，汽油下运动，汽油和空气组成的和空气组成的燃料混合物从燃料混合物从进气门吸入气进气门吸入气缸。缸。1 吸气冲程吸气冲程进气门和排进气门和排气门都关闭，气门都关闭，活塞向上运活塞向上运动，燃料混动，燃料混合物被压缩，合物被压缩，压强增大，压强增大，温度升高。温度升高。2 压缩冲程压缩冲程
9、在压缩冲程未在压缩冲程未尾，火花塞产尾，火花塞产生电火花，使生电火花，使燃料猛烈燃烧，燃料猛烈燃烧，产生高温高压产生高温高压的燃气。高温的燃气。高温高压燃气推动高压燃气推动活塞向下运动，活塞向下运动，并通过连杆带并通过连杆带动曲轴转动。动曲轴转动。3 做功冲程做功冲程进气门关闭，进气门关闭，排气门打开，排气门打开，活塞向上运动，活塞向上运动，把废气排出气把废气排出气缸。缸。4 排气冲程排气冲程工作原理小结工作原理小结A A、吸气冲程：吸进汽油与空气的混合物。、吸气冲程：吸进汽油与空气的混合物。B B、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、压强增大。压强
10、增大。此冲程将此冲程将机械能转化为内能机械能转化为内能C C、做功冲程：点火方式：点燃式、做功冲程：点火方式：点燃式 原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，气， ( (燃料的化学能转化为燃气的内能燃料的化学能转化为燃气的内能）燃气推）燃气推动活塞对外做功。动活塞对外做功。将内能转化为机械能将内能转化为机械能D D、排气冲程：、排气冲程： 排出废气，为下一个工作循环做准备。排出废气，为下一个工作循环做准备。比一比比一比 坦克、轮船上使用的是柴油机，柴油机是坦克、轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的，它的构造又如何呢？找出柴如何工作的，它的构造又如
11、何呢？找出柴油机和汽油机在构造上、工作原理上的相油机和汽油机在构造上、工作原理上的相同点和不同点。同点和不同点。 汽油机 柴油机1.吸入气缸的物质 2.结构 3.点火方式 4.输出功率 汽油和空气的混合物汽油和空气的混合物空气空气顶部火花塞顶部火花塞顶部喷油嘴顶部喷油嘴点燃式点燃式压燃式压燃式较小较小较大较大小结小结、 在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其 他三个冲程称为辅助冲程，要靠他三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性飞轮的惯性来完来完成，所以汽油机在开始工作时要靠成，所以汽油机在开始工作时要靠外力外力带动。带动。、把四个冲程称为一个工作循环。、把四
12、个冲程称为一个工作循环。、一个工作循环活塞往复、一个工作循环活塞往复两次两次，曲轴转动，曲轴转动两转两转，对外做一次功，飞轮转动对外做一次功，飞轮转动两圈两圈。汽油机的一个工作循环是排气汽油机的一个工作循环是排气, ,吸气吸气, ,压缩压缩,_,_这四个冲程组成的这四个冲程组成的, ,其中能将机械能转化为内能的冲其中能将机械能转化为内能的冲程是程是_冲程。冲程。汽油机吸入气缸的物质是汽油机吸入气缸的物质是: ( ): ( ) A. A.汽油汽油 B.B.空气空气 C.C.汽油与空气混合物汽油与空气混合物 D.D.柴油柴油克服摩擦力做功，或压缩气体做功而使物体的内能克服摩擦力做功，或压缩气体做功
13、而使物体的内能增加，这时是将增加，这时是将_能转化为能转化为_能。气体膨胀能。气体膨胀对外做功使物体的内能减少，这时是将对外做功使物体的内能减少，这时是将_能转化能转化为为_能。能。判断下列属于排气冲程的是（判断下列属于排气冲程的是（ ）。）。做功做功压缩压缩机械机械内内内内B B机械机械C C达标练习达标练习二、选择题二、选择题4.4.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（活塞向上运动，此冲程是（ ）A.A.吸气冲程吸气冲程 B.B.压缩冲程压缩冲程 C.C.做功冲程做功冲程 D.D.排气冲程排气冲程5.5.在图所示的内燃
14、机工作的一个循环中，其四个在图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（冲程的顺序应当是（ ）B Ba c d ba c d b一、填空题一、填空题1.1.热机是把热机是把_能转化为能转化为_能的机器。能的机器。2.2.内燃机的特点是：燃料在内燃机的特点是：燃料在_燃烧，生燃烧，生成成_ _ _ _的燃气，燃气推动活塞的燃气，燃气推动活塞_，将将_能转化为能转化为_能。能。3.3.内燃机的工作过程由内燃机的工作过程由_ _ 、_ _ _ _ _、_、 _ _ _四个冲程组成，内燃机四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是中，将机械能转化为内能的是_冲程，将冲程，将内能转化为机械能的是内能转化为机械能的是_ _ _冲程。冲程。考考你考考你内内机械机械气缸内气缸内高温高压高温高压做功做功内内机械机械吸气冲程吸气冲程 压缩冲程压缩冲程 做功冲程做功冲程 排气冲程排气冲程 压缩压缩做功做功