第十四章

內(nèi)能的利用第1節(jié)熱機(jī)人教版

物理 九年級 上冊18世紀(jì)第一輛汽車問世時(shí)，它的速度只有數(shù)千米每小時(shí)，而目前最快的汽車速度已經(jīng)超過了聲速。汽車是如何獲得機(jī)械能的呢？第一輛汽車最快的汽車1.

了解熱機(jī)的工作原理。了解四沖程汽油機(jī)、柴油機(jī)的基本工作過程。2.

通過分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造及工作過程的異同，學(xué)習(xí)分析和比較等研究方法。該實(shí)驗(yàn)中，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給水和水蒸氣；塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能。蒸汽機(jī)原理探究新知知識點(diǎn)

1探究實(shí)驗(yàn)

能量之間的轉(zhuǎn)化人們發(fā)現(xiàn)內(nèi)能可以做功，并制造了各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械——熱機(jī)。蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)的種類蒸汽機(jī)帶來一場革命！第一次工業(yè)革命！蒸蒸汽汽火輪車機(jī)

蒸蒸汽汽輪紡船紗機(jī)熱蒸汽為我們提供了強(qiáng)大的推力，把人們從繁重的體力勞作中解放出來。內(nèi)燃機(jī)：燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。一種內(nèi)燃機(jī)的剖面圖內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類。使用汽油作為燃料的叫汽油機(jī)。使用柴油作為燃料的叫柴油機(jī)。汽油機(jī)的構(gòu)造知識點(diǎn)

2汽油機(jī)由汽缸、火花塞、進(jìn)氣門、排氣門、活塞、曲軸、連桿組成。汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在汽缸內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程，叫作一個(gè)沖程。汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。了解汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程汽油機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程汽油機(jī)在四個(gè)沖程中的工作過程進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣混合物進(jìn)入汽缸。進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮。汽油機(jī)在四個(gè)沖程中的工作過程進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸。在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，對外做功。【想想議議】1.在四個(gè)沖程中，哪些沖程發(fā)生了能量的轉(zhuǎn)化？2．哪個(gè)沖程使汽車獲得動(dòng)力？做功沖程使汽車獲得動(dòng)力，其他三個(gè)沖程依靠飛輪的慣性。3．哪個(gè)沖程排出了汽車的尾氣？壓縮沖程做功沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程ABCD例1下列表示四沖程汽油機(jī)處于壓縮沖程的是（

A

）連接中

考噴油嘴知識點(diǎn)

3柴油機(jī)的構(gòu)造柴油機(jī)結(jié)構(gòu)和汽油機(jī)相似，它們的主要區(qū)別是：柴油機(jī)通過壓縮空氣直接點(diǎn)燃柴油。柴油機(jī)的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個(gè)噴油嘴。吸入物質(zhì)也只有空氣，在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點(diǎn)，此時(shí)從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來。了解柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程了解汽油機(jī)、柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作過程的異同點(diǎn)汽油機(jī)與柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作過程的異同點(diǎn)汽油機(jī)和柴油機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)柴油機(jī)比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機(jī)、火車輪船上。柴油發(fā)動(dòng)機(jī)與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)轎車的推廣使用具有重大意義。汽油機(jī)轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價(jià)低廉，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機(jī)在汽車上，特別是小型汽車上大量使用?！舅伎肌坷鲜侥ν性趩?dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，這是為什么？現(xiàn)代汽車?yán)锏摹榜R達(dá)”（起動(dòng)機(jī)）起什么作用？答：老式摩托在啟動(dòng)時(shí)，需踏動(dòng)啟動(dòng)桿，帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成吸氣與壓縮沖程、排氣沖程，然后發(fā)動(dòng)機(jī)（汽油機(jī)）才能開始正常工作。同樣，小汽車啟動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)鑰匙，電動(dòng)機(jī)開始帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，完成吸氣與壓縮沖程、排氣沖程，從而啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)燃機(jī)不能自行啟動(dòng)。開始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來，由曲軸通過連桿帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，以后內(nèi)燃機(jī)才能自己工作。連接中

考例2

常規(guī)潛艇以四沖程柴油內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力，工作時(shí)包括吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，其中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是 壓縮 沖程。汽油機(jī)在壓縮沖程中工作物質(zhì)被壓縮，汽缸中的（C

）A．壓強(qiáng)增大，溫度降低B．壓強(qiáng)減小，溫度升高C．壓強(qiáng)增大，溫度升高D．壓強(qiáng)減小，溫度降低基礎(chǔ)鞏固

題2.

汽油機(jī)和柴油機(jī)相比較，下列敘述中正確的是（C ）柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽

油機(jī)吸入的是空氣在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的柴油機(jī)里推動(dòng)活塞做功的燃?xì)獾膲簭?qiáng)比汽油機(jī)

里的高在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)的溫度比柴油機(jī)

的高3. 科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī)，它每一個(gè)工作循環(huán)的前四個(gè)沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同，在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸汽，推動(dòng)活塞再次做功，第五沖程是 沖程，這一沖程將循環(huán)，這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是 沖程。做功

內(nèi) 能轉(zhuǎn)化成 機(jī)械 能。為進(jìn)入下一個(gè)工作排氣1.

一臺單缸四沖程汽油機(jī)，如圖所示為沖程，若飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min，做功該汽油機(jī)活塞1s對外做功

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次。能力提升

題2.

根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別，下列說法正確的是（汽油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)火花塞，柴油機(jī)汽缸頂部是一個(gè)噴油嘴汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸入的是空氣和柴油的混合吸氣沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能壓縮沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能A

）熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)器內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類汽油機(jī)和柴油