初中物理人教版九年級全冊第1節(jié) 熱機評優(yōu)課課件ppt

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1.通過實驗探究及閱讀教材，了解可以利用內(nèi)能來做功，知道熱機的概念，知道內(nèi)燃機是熱機的一種，體會現(xiàn)代化交通工具對人們生活的巨大影響；2.通過模型或掛圖了解四沖程汽油機和柴油機的構(gòu)造；3.通過閱讀材料，能用文字或口頭表述內(nèi)燃機各沖程的工作狀態(tài)和能量轉(zhuǎn)化。
【重點】汽油機的工作原理及能的轉(zhuǎn)化過程?！倦y點】內(nèi)燃機的工作原理。
同學們知道它們?yōu)槭裁茨艽笳股裢幔?br/>蒸汽機帶來一場革命——第一次工業(yè)革命！
熱蒸汽為我們提供了強大的推力，把人們從繁重的體力勞作中解放出來。
世界上第一臺蒸汽機是由古希臘數(shù)學家希羅于1世紀發(fā)明的汽轉(zhuǎn)球，但它只不過是一個玩具而已。 瓦特在前人的啟迪下，對蒸汽機進行了一系列重大改進，在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，他開辟了人類利用能源的新時代。其實，“瓦特觀察水壺中的水燒開推動壺蓋，從而發(fā)明了蒸汽機”是一個善意的杜撰。
知識點 熱機
實驗探究：內(nèi)能與機械能的轉(zhuǎn)化
在一個試管中裝一些水，用軟木塞塞緊。對試管加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？你想到了什么？
現(xiàn)象：塞子被試管內(nèi)的熱氣推出，試管口有“白霧”生成。
想一想：水蒸氣將塞子沖出時能量如何轉(zhuǎn)化？
根據(jù)這個實驗原理，瓦特在1782年發(fā)明了往復式蒸汽機。
如果把試管變成汽缸，把水換成燃料，讓燃料在汽缸內(nèi)燃燒，形成高溫高壓的燃氣來推動活塞做功，便產(chǎn)生了內(nèi)燃機，如左圖。
熱機的種類：利用內(nèi)能做功的機器有很多，例如蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。
1. 熱 機：把燃料燃燒時釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。
2. 內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。
知識點 汽油機
汽油在汽缸里面燃燒時生成高溫高壓的燃氣，推動活塞做功?；钊苿訋忧S轉(zhuǎn)動。
活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。
1.進氣門、排氣門是關(guān)閉還是打開？2.活塞向哪個方向運動？3.吸進的是什么物質(zhì)？
進氣門打開，排氣門關(guān)閉
1.進氣門、排氣門是關(guān)閉還是打開？2.活塞向哪個方向運動？3.發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)化？
進氣門關(guān)閉，排氣門關(guān)閉
1.進氣門、排氣門是關(guān)閉還是打開？2.在壓縮沖程末，做功沖程前，火花塞有何動作？有什么作用？3.活塞向哪個方向運動？4.發(fā)生了什么能量轉(zhuǎn)化？
火花塞點火,引燃汽缸內(nèi)的汽油。產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞做功。
1.進氣門、排氣門是關(guān)閉還是打開？2.活塞向哪個方向運動？3.排出的氣體與吸進的氣體具有的內(nèi)能是否相同？
進氣門關(guān)閉，排氣門打開
不同，排出的氣體具有的內(nèi)能多。
2.汽油機一個工作循環(huán)包括____沖程，活塞往復____次，曲軸轉(zhuǎn)動____圈，與曲軸相連的飛輪也轉(zhuǎn)____圈，做功____次。有____次能量轉(zhuǎn)化。
1.汽油機工作的四個沖程中，只有____________燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的____________來完成。必須靠外力來啟動。
如圖所示，是汽油機工作時的四個沖程，其中屬于排氣沖程的是（　?。?br/>如圖甲、乙、丙、丁是單缸汽油機一個工作循環(huán)的四個沖程。以下說法不正確的（　?。?br/>A．圖甲沖程是靠飛輪的慣性來完成的B．圖乙沖程吸入的物質(zhì)是汽油和空氣的混合物C．圖丙是壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D．圖丁是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
甲 乙 丙 丁
汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農(nóng)業(yè)機械（如插秧機、機動噴霧機）上。柴油機的功率較大，被廣泛用于載重汽車、拖拉機、坦克、火車、輪船······
2. 柴油機的工作原理
利用柴油在汽缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓的燃氣來推動活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
3. 柴油機的工作過程
進氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\動，將空氣吸進汽缸。
進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點。機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。
進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出汽缸。
相同點： 燃料燃燒位置： 都是在汽缸內(nèi)燃燒; 點火時刻：壓縮沖程結(jié)束時; 啟動方式：靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動； 產(chǎn)生動力沖程：做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能； 吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關(guān)閉 排氣沖程：進氣門關(guān)閉，排氣門打開
柴油機和汽油機的區(qū)別與聯(lián)系
吸入汽油和空氣的混合物
小汽車和小型農(nóng)業(yè)機械、低速飛機等
載重汽車、拖拉機、火車、輪船等
1. 汽油機轉(zhuǎn)速高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，造價低廉，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用維修方便。汽油機在汽車上，特別是小型汽車上大量使用，至今不衰。 2. 柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機、火車輪船上。 3. 柴油發(fā)動機與汽油發(fā)動機相比熱效率高30%，因而從節(jié)約能源、降低燃料成本的角度來講，柴油發(fā)動機轎車的推廣使用具有重大意義。
汽油機和柴油機的優(yōu)缺點
現(xiàn)代汽車多數(shù)采用四缸或六缸等多缸發(fā)動機，每個汽缸都進行這種四沖程循環(huán)。
1．汽油機的一個工作循環(huán)有四個沖程，如圖是________沖程，在該沖程中的能量轉(zhuǎn)化是_______________________。
工作過程：吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程
汽缸頂部構(gòu)造、吸入氣體
1.（2019·武漢）如圖所示是四沖程汽油機的剖面圖，關(guān)于其四個沖程的描述正確的是（　?。?br/>A．吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進入汽缸B．壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C．做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機械能D．排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分
2．汽油機在壓縮沖程工作中物質(zhì)被壓縮，汽缸中的 （ ）　A．壓強增大，溫度降低　B．壓強減小，溫度升高　C．壓強增大，溫度升高 D．壓強減小，溫度降低
3. 關(guān)于熱機，下列說法正確的是（　 ?。〢．汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞B．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合物吸入汽缸C．汽油機在做功沖程中，進氣門關(guān)閉，排氣門打開D．汽油機在做功過程中，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能
4. 如圖甲所示是四沖程汽油機工作過程中的一個沖程，對該沖程的敘述錯誤的是（　?。?br/>A．能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B．能量轉(zhuǎn)化情況與圖乙水蒸氣對木塞做功相同C．做功沖程D．汽缸內(nèi)燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣
5. 如圖所示為生活中常用的熱水瓶，注入一定量的熱水后，立即蓋上軟木塞，軟木塞會跳起來。內(nèi)燃機的哪個沖程與這一現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化相同（ ）A.吸氣沖程 B.壓縮沖程 C.做功沖程 D.排氣沖程
6. 如圖是汽油機工作時的四個沖程，下列說法正確的是（　 ）
A．該汽油機的四個沖程正確的工作順序是乙→甲→丁→丙B．甲是壓縮沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，丁是做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．汽油機吸氣沖程汽缸吸進的物質(zhì)是汽油，柴油機吸氣沖程汽缸吸進的物質(zhì)是柴油D．活塞在汽缸內(nèi)往復運動一次，該汽油機對外做功一次