第1節(jié)熱機

學習目標

1.了解熱機的定義，了解內(nèi)燃機是熱機的一種,知道熱機的種類。

2.知道汽油機的工作原理及過程。知道熱機中能量的轉(zhuǎn)化。

3.學會分析汽油機和柴油機的構(gòu)造及工作過程的異同。

自主探究

1.各種利用做功的機械叫做熱機,燃料直接在發(fā)動機內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機叫內(nèi)燃

機。?

2.活塞在汽缸內(nèi)運動時,從汽缸的一端運動到另一端的過程叫做一個沖程。？

3.多數(shù)內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)分為四個沖程:沖程、沖程、沖程、

沖程。?

4.在四沖程內(nèi)燃機中,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的來完成的,而

沖程是內(nèi)燃機中唯一對外做功的沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為。另外壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為。?

合作探究

一、熱機

活動體驗:在試管內(nèi)裝少許水，用一層紅色塑料薄紙裹著的棉花塞塞在試管中上部,利用點燃的酒精燈

對封閉試管中的水加熱一段時間，當水沸騰時,水蒸氣會慢慢推動塞子向試管口運動。

提出問題:塞子被頂向試管口，推動塞子的能量來自哪里？

答案點撥:酒精燃燒的化學能一水和水蒸氣的內(nèi)能一塞子的機械能。

思考討論:生活中有哪些內(nèi)能轉(zhuǎn)億為機械能的實例呢？

答案點撥:用水壺燒水,7k沸騰后壺蓋會被頂起來:裝有半瓶水的熱水瓶，瓶塞有時會“跳”出來等。

白主學習：閱讀課本Pm“熱機”的內(nèi)容，學習有關(guān)的知識。

1.熱機的種類很多，有蒸汽機、、、噴氣發(fā)動機等。？

2.內(nèi)燃機分為和兩大類，它們分別用和作為燃料。？

二、汽油機

活動體驗:轉(zhuǎn)動汽油機的手柄，觀察活塞在汽缸內(nèi)的運動情況。

做功沖程排氣沖程

活塞在汽缸內(nèi)往復運動時,從汽缸一端運動到另一端的過程叫做一個沖程。仔細觀察四個沖程的工作

過程,并完成下表。

沖程名進氣門開閉情排氣門開閉情

活塞運動方向

稱況況

吸氣沖

程

壓縮沖

程

做功沖

程

排氣沖

程

答案點撥:

沖程名進氣門開閉情排氣門開閉情

02/9

稱況況

吸氣沖

打開關(guān)閉向下

程

壓縮沖

關(guān)閉關(guān)閉向上

程

做功沖

關(guān)閉關(guān)閉向下

程

排氣沖

關(guān)閉打開向上

程

提出問題：

(1)在四個沖程中，哪些沖程發(fā)生?了能量轉(zhuǎn)化？

(2)哪個沖程使機械獲得動力?其他幾個沖程中活塞的運動是靠什么來完成的？

(3)哪個沖程排出了廢氣？

答案點撥：

(1)壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

(2)做功沖程使機械獲得動力,其他沖程靠飛輪的慣性完成。

(3)排氣沖程排出廢氣。

三、柴油機

活動體驗:把汽油機模型和柴油機模型的構(gòu)造進行對比,會發(fā)現(xiàn)汽油機汽缸頂部有火花塞,而柴油機汽

缸頂部有噴油嘴。動手操作柴油機模型,完成下列問題。

(1)你能描述柴油機的工作過程嗎？

(2)請分析柴油機和汽油機的區(qū)別,完成卜表。

■I汽油機柴油機

構(gòu)造

吸氣沖程

壓縮沖程

點火方式

效率

應(yīng)用

答案點撥：

(1)柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在吸氣沖程吸進汽缸里的只有空氣。

在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓維得非常小，使得空氣的溫度很高。壓縮沖程結(jié)束時,汽缸內(nèi)空氣的溫

度已經(jīng)超過了柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到空氣立刻燃燒。在做功沖程中，燃燒放出的

熱使得氣體的壓強和溫度急劇升高，從而推動活塞對外做功。在排氣沖程中，曲軸推動活塞向上運動，把產(chǎn)

生的廢氣排出汽缸。

⑵

項目汽油機柴油機

構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴

吸入汽油和空氣的混

吸弋沖程只是吸入空氣

合物

續(xù)表

項目汽油機柴油機

氣體體積壓縮為氣體體積玉縮為

壓縮沖程

吸進體積的;2吸進體積的;之

點火方式點燃式壓燃式

效率低高

汽車、飛機、摩托車

應(yīng)用火車、輪船、載重汽車等

等

自主學習：閱讀課本P19"P20"柴油機”的內(nèi)容，學習有關(guān)的知識。

1.由于柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機，因此在做功沖程中氣體的壓強汽油機中

氣體的壓強,因而可以輸出的功率。？

2.由于柴油機工作的過程中壓強,要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強度，因此柴油機比

較。?

04/9

課堂檢測

1.如圖為汽油機工作時的某沖程示意圖,該沖程是（)

A.吸氣沖程B.壓縮沖程

C.做功沖程D.排氣沖程

2.在汽油機工作的四個沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程為（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程

C.做功沖程D.排氣沖程

3.我們知道，多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來連續(xù)工作的。關(guān)于壓縮

沖程的作用，下列說法正確的是（）

A.將廢氣排出缸外

B.完成對外做功

C.吸進汽油和空氣的混合物

D.壓縮汽油和空氣的混合物

4.下列關(guān)于熱機的敘述,正確的是（）

A.熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置

B.內(nèi)燃機每經(jīng)過?個工作循環(huán)，曲軸就要轉(zhuǎn)動4周

C.汽油機有噴油嘴,柴油機有火花寒

D.汽油機利用壓燃式點火,柴油機利用點燃式點火

5.柴油機上安裝了一個笨重的飛輪,是為了（)

A.提高熱機效率

B.節(jié)省燃料

C.可以做更多的功

D.利用飛輪慣性完成吸氣、壓縮和排氣三個輔助沖程

6.在內(nèi)燃機工作的四個沖程中，發(fā)生內(nèi)能和機械能相互轉(zhuǎn)化的是（）

A.吸氣沖程和壓縮沖程B.壓縮沖程和做功沖程

C.做功沖程和排氣沖程D.排氣沖程和吸氣沖程

7.關(guān)于汽油機的以下說法中正確的是（）

A.汽油機上的火花塞壞的時候,可以用柴油機的噴油嘴代替

B.汽油機中的燃料完全可以用柴油來代替

C.汽油機與柴油機除「所用燃料之外，其余沒有區(qū)別

I）.汽油機和柴油機可以達到相同的功率

8.如圖為汽油機工作時各沖程的示意圖,其中左門為進氣門，右門為排氣門，則甲為沖程，乙

為沖程，丙為沖程，丁為沖程。正常工作次序為。其中乙實現(xiàn)

能向能的轉(zhuǎn)化,丁實現(xiàn)能向能的轉(zhuǎn)化。？

9.目前我國研發(fā)出一款新型空氣動力汽車,它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供動力,這種車

在開動時將空氣的能轉(zhuǎn)化為能,這種車與汽油機相比優(yōu)點是（說出一

點）.?

06/9

10.汽油機的壓縮沖程中,汽缸內(nèi)汽油和空氣混合物的壓強,溫度_________0?

11.汽油機是熱機的一種,汽油在汽缸內(nèi)燃燒時將能轉(zhuǎn)化為能,如圖所示是四沖

程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在沖程。？

12.有的同學由如圖所示裝置聯(lián)想到內(nèi)燃機,請你用連線的方式來反映出該同學聯(lián)想的思維過程。

酒精燃燒堅固汽缸

高溫高壓水蒸氣活塞運動做功

試管燃料燃燒

木塞沖出高溫高壓燃氣

參考答案.......................

自主探究

1.內(nèi)能汽缸

2.往復

3.吸氣壓縮做功排氣

4.慣性做功機械能內(nèi)能

合作探究

一、熱機

L內(nèi)燃機汽輪機

2.汽油機柴油機汽油柴油

三、柴油機

1.高大于更大

2.較大笨重

課堂檢測

LB2.B2.B

3.D解析:汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物,壓縮沖程是將空氣和汽油的混合物壓縮,

使之壓強增大，溫度升高。

4.A解析:根據(jù)熱機的定義可知,A項F確：內(nèi)燃機每經(jīng)過一個T作循環(huán)，活塞件第運動2次.曲軸轉(zhuǎn)2

周”項錯誤;在做功沖程中，汽油機是用火花寒點火，是點燃式;柴油機是由噴油嘴向缸內(nèi)噴出霧狀柴油，霧

狀柴油遇到遠遠高于它的燃點溫度的空氣,立即燃燒,是壓燃式,C、D兩項錯誤。

5.D解析:柴油機工作前要靠外力使飛輪旋轉(zhuǎn)，儲存-定量的機械能。吸氣和壓縮沖程消耗￡輪的鞏

械能。做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能,并有一部分機械能由飛輪貯存，提供排氣沖程及卜.一循環(huán)的

吸氣和壓縮沖程中活塞的運動。

6.B解析：內(nèi)燃機工作過程中發(fā)生內(nèi)能與機械能之間相互轉(zhuǎn)化的有兩個沖程:壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)叱

為內(nèi)能，做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

7