第十四章

內(nèi)能的利用第2節(jié)

熱機(jī)人教版（2024）九年級(jí)物理全一冊(cè)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道熱機(jī)的概念，了解熱機(jī)的工作原理。2.了解汽油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)程。3.了解柴油機(jī)的構(gòu)造和工作過(guò)程。1.復(fù)習(xí)提問(wèn)：1.什么叫機(jī)械能？2.什么叫做物體的內(nèi)能？3.改變物理的方法有幾種？分別是什么？2.問(wèn)題深化：（1）冬季用的暖手寶是什么能轉(zhuǎn)化成了什么能？（2）推動(dòng)火車(chē)、火箭

水火箭的能量來(lái)自哪里?復(fù)習(xí)導(dǎo)入課堂探究熱機(jī)一

利用內(nèi)能做功的機(jī)器有很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)等。

因?yàn)橛兴鼈儾抛屍?chē)、飛機(jī)、火車(chē)有了動(dòng)力，交通更加便利！蒸汽機(jī)車(chē)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火電站的汽輪機(jī)課堂探究如圖所示，在試管中裝些水，用橡膠塞塞住管口，加熱使水沸騰。木塞被彈出，試管口處有“白霧”出現(xiàn)。學(xué)習(xí)任務(wù)：請(qǐng)同學(xué)們觀察現(xiàn)象，思考該現(xiàn)象中的能量轉(zhuǎn)化？觀察與思考過(guò)程一：酒精燈燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，傳給水和水蒸氣過(guò)程二：水蒸氣把塞子沖出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的動(dòng)能1、熱機(jī)的工作原理：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能一、熱機(jī)(利用內(nèi)能做功的機(jī)械)燃料的化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能燃燒做功蒸汽機(jī)2、熱機(jī)的種類(lèi)蒸汽機(jī)內(nèi)燃機(jī)汽輪機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)一、熱機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽輪機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)活動(dòng)2：觀察圖片，認(rèn)識(shí)汽油機(jī)的主要構(gòu)造，交流討論四個(gè)沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程并畫(huà)出相關(guān)過(guò)程的簡(jiǎn)化圖。汽油機(jī)在四個(gè)沖程中的工作過(guò)程甲吸氣沖程：進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸。乙壓縮沖程：進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮。汽油機(jī)工作原理吸氣沖程：進(jìn)氣門(mén)____，排氣門(mén)____，活塞向___運(yùn)動(dòng)，________的混合物進(jìn)入氣缸。（怎樣進(jìn)入汽缸的？）曲軸轉(zhuǎn)____周。打開(kāi)關(guān)閉下汽油和空氣半新知學(xué)習(xí)汽油機(jī)二進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)_______，活塞向__運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被____。內(nèi)能變______能量轉(zhuǎn)化：_________汽油機(jī)工作原理壓縮沖程：都關(guān)閉上壓縮曲軸轉(zhuǎn)____周。半機(jī)械能內(nèi)能大新知學(xué)習(xí)汽油機(jī)二過(guò)程分析

·進(jìn)氣門(mén)繼續(xù)關(guān)閉，排氣門(mén)打

開(kāi)，活塞向上

運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸。

排氣沖程有什么作用?把廢氣排出，為新的吸氣沖程做準(zhǔn)備!

汽油機(jī)排氣汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括

4

個(gè)沖程，活塞往復(fù)

2

次,曲軸(飛輪)轉(zhuǎn)動(dòng)

2

圈，對(duì)外做功

1

次。

汽

油機(jī)2、工作循環(huán)(四個(gè)沖程):點(diǎn)火方式：

點(diǎn)燃式。吸氣沖程

→

壓縮沖程

→做功沖程

→

排氣沖程做功沖程：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)生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向___運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外________。下做功內(nèi)能機(jī)械能能量轉(zhuǎn)化：汽油機(jī)的工作原理寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)排氣沖程：進(jìn)氣門(mén)_____，排氣門(mén)_____，活塞向____運(yùn)動(dòng)，把______排出氣缸。廢氣上打開(kāi)關(guān)閉半曲軸轉(zhuǎn)____周。汽油機(jī)的工作原理寶劍鋒從磨礪出，梅花香自苦寒來(lái)3.某單缸四沖程汽油機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到2400r/min，則1s內(nèi)燃?xì)鈱?duì)活塞做功_____次。

20解析飛輪轉(zhuǎn)速是2400r/min＝40r/s，則汽油機(jī)每秒鐘曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40轉(zhuǎn)，燃?xì)鈱?duì)活塞做功20次。三、柴油機(jī)1.柴油機(jī)氣缸頂部沒(méi)有火花塞，而有一個(gè)_______。2.柴油機(jī)的工作過(guò)程也分為_(kāi)____、_____、_____、_____四個(gè)沖程。3.柴油機(jī)在吸氣沖程中吸進(jìn)氣缸的只有______。4.柴油機(jī)的做功沖程中，柴油燃燒放出的熱使得氣體溫度急劇_____，壓強(qiáng)急劇______，從而推動(dòng)活塞對(duì)外做功。噴油嘴吸氣壓縮做功排氣空氣升高增大1.連桿轉(zhuǎn)幾圈完成四個(gè)沖程？做功幾次？?jī)扇?，做?次我勸天公重抖擻，不拘一格降人才汽油機(jī)和柴油機(jī)的構(gòu)造對(duì)比汽油機(jī)的構(gòu)造柴油機(jī)的構(gòu)造火花塞進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)氣缸連桿活塞曲軸噴油嘴進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)吸入空氣和汽油混合物吸入空氣①②3.汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同新知學(xué)習(xí)汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)火花塞噴油嘴吸氣沖程吸入氣體吸入是汽油和空氣的混合物吸入的是空氣壓縮沖程氣壓、溫度相對(duì)較低氣壓、溫度相對(duì)較高點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式相同點(diǎn)工作循環(huán)都有四個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化（1）壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（2）做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)每一個(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次。運(yùn)動(dòng)都需要外力優(yōu)缺點(diǎn)汽油機(jī)比柴油機(jī)輕巧，柴油機(jī)比汽油機(jī)效率高。但兩者都帶來(lái)了廢氣和噪聲污染。新知學(xué)習(xí)根據(jù)汽油機(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.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B.汽油機(jī)吸入的是空氣，柴油機(jī)吸