热机公开课ppt课件

第十四章 内能的利用人教版九年级上册14.1 热机知识与技能知识与技能1 1了解了解热热机的概念。机的概念。2 2了解四冲程汽油机的基本工作原理。了解四冲程汽油机的基本工作原理。重点重点汽油机的工作原理及能的汽油机的工作原理及能的转转化化过过程程。难点难点内燃机的工作原理。内燃机的工作原理。新课导入热蒸汽热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命蒸汽机带来一场革命第一次工业革命！第一次工业革命！实验视频水沸腾后：水沸腾后：现象现象:软木塞软木塞_;_有有“白气白气”产生产生.冲出管口分析分析:_ 对木塞做功对木塞做功,内能内能 _,温度温度_成小水珠成小水珠.水蒸气减小降低液化能量转化：能量转化：_转化为转化为_。内能机械能蒸汽机的遗憾蒸汽机的遗憾体积太庞大！体积太庞大！用什么来代替高用什么来代替高温高压的水蒸气呢？温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不那样，锅炉就可以不要啦！要啦！想一想想一想最早的汽车（最早的汽车（1886年）年）汽车中的巨无霸汽车中的巨无霸（额定核载（额定核载360吨）吨）内燃机内燃机电气时代第二次工业革命电气时代第二次工业革命 最快的汽车（最快的汽车（1 600 km/h）塞子冲出的过程中，能量的转化：塞子冲出的过程中，能量的转化：燃料的燃料的_能能水蒸气的水蒸气的_塞子运动的塞子运动的_;热机的能量转换：热机的能量转换：燃料的燃料的_能能_；做功做功燃烧燃烧热机是把热机是把_能转化为能转化为_能的机器。能的机器。一、热机的定义一、热机的定义化学内能机械能化学内能机械能内机械内能内能机械机械二、热机的种类：二、热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭 内燃机内燃机1、工作原理：、工作原理：2、分类：、分类：燃料在燃料在_内燃烧，产生高温高压的气体对活塞内燃烧，产生高温高压的气体对活塞_。_和和_ 两种两种。汽缸做功汽油机柴油机1、观察图回答汽油机的构造：、观察图回答汽油机的构造：上部有上部有 和和 ，顶部有顶部有 。主体是主体是 ，内有，内有 ,它通过它通过 与与 相连。相连。汽缸汽缸活塞活塞连杆连杆曲轴曲轴进气门进气门排气门排气门火花塞火花塞汽油机汽油机2工作原理工作原理活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程冲程。汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。功。活塞移动带动曲轴转动。点击图片：点击图片：汽油机工作原理动画汽油机工作原理动画汽油机工作原理汽油机工作原理吸气冲程：进气门_，排气门_，活 塞 向 _运 动，_的混合物进入气缸。（怎样进入汽缸的？）曲轴转_周。打开关闭下汽油和空气半汽油机工作原理汽油机工作原理压缩冲程：进气门和排气门_，活塞向_运动，燃料混合物被_。内能变_能量转化：_都关闭上压缩曲轴转_周。半机械能内能大汽油机工作原理汽油机工作原理做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向_运动，带动曲轴转动,对外_。下做功内能机械能能量转化：汽油机工作原理汽油机工作原理排气冲程：进气门_，排气门_，活塞向_运动，把_排出气缸。废气上打开关闭半曲轴转_周。小结：小结：汽油机一个工作循环包括汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞冲程，活塞往复往复 次，曲轴转动次，曲轴转动 圈，与曲轴相连的飞轮也圈，与曲轴相连的飞轮也转转_圈，做功圈，做功 次。有次。有 次能量转化。次能量转化。汽油机工作的四个冲程中，只有汽油机工作的四个冲程中，只有_ 燃燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的装在曲轴上的 来完成。必须靠来完成。必须靠外力外力来来启动启动.做功冲程做功冲程飞轮的惯性飞轮的惯性4221221在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？2哪个冲程使汽车获得动力？哪个冲程使汽车获得动力？3哪个冲程排出了汽车的尾气？哪个冲程排出了汽车的尾气？4老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？老式摩托在启动时，需踏动启动杆，这是为什么？5现代汽车里的现代汽车里的“马达马达”起什么作用？起什么作用？想想议议想想议议压缩冲程把机械能转化为内能；压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能做功冲程把内能转化为机械能.做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程3、柴油机、柴油机柴油机也是柴油机也是常见的热机。常见的热机。它是用它是用_作为燃料来作为燃料来工作的热机。工作的热机。柴油机的工作柴油机的工作原理与汽油机原理与汽油机大致相同，如大致相同，如图是柴油机的图是柴油机的结构图，结构图，与汽油机与汽油机比较一下比较一下,想一想它想一想它是怎样工是怎样工作的。作的。柴油机柴油机点击图片：点击图片：柴油机工作原理动画柴油机工作原理动画 进气门打开，排进气门打开，排气门关闭。活塞由上气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空端向下端运动，将空气吸进气缸。气吸进气缸。吸气冲程吸气冲程空空气气压缩冲程压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。度已超过柴油的着火点。机械能转化为内能。机械能转化为内能。在压缩冲程末，从喷油嘴喷在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。带动曲轴转动。内能转化为机械能。内能转化为机械能。做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程 进气门关闭，排气进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。把废气排出气缸。燃燃烧烧后后的的废废气气汽油机和柴油机异同点：汽油机和柴油机异同点：汽油机和柴油机异同点：汽油机和柴油机异同点：内燃机内燃机 项目项目 汽油机汽油机柴油机柴油机燃料燃料汽油汽油柴油柴油构造构造工工作作循循环环吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程主要特点主要特点主要用途主要用途汽缸顶部是火花塞汽缸顶部是火花塞汽缸顶部是喷油嘴汽缸顶部是喷油嘴吸入汽油和空气的混合物吸入汽油和空气的混合物吸入纯净的空气吸入纯净的空气压缩程度较小压缩程度较小压缩程度较大压缩程度较大点燃式点燃式压燃式压燃式轻巧、效率较低轻巧、效率较低笨重、效率较高笨重、效率较高小汽车和小型农业机小汽车和小型农业机械、低速飞机等械、低速飞机等载重汽车、载重汽车、拖拉机、火车、轮船等拖拉机、火车、轮船等柴油机分别在火车柴油机分别在火车,坦克坦克,轮船和挖土机轮船和挖土机上的运用上的运用.柴油机比汽油机要笨重些，但柴油机的柴油机比汽油机要笨重些，但柴油机的效率效率_，功率，功率_，并且柴油的价格，并且柴油的价格又比汽油便宜，因而多用在拖拉机、坦又比汽油便宜，因而多用在拖拉机、坦克、轮船、内燃机车、载重汽车以及小克、轮船、内燃机车、载重汽车以及小型发电机上。型发电机上。更高更高更大更大 课堂小结课堂小结1.热机热机.2.内燃机分为内燃机分为汽油机汽油机和和柴油机柴油机.3.汽油机和柴油机的相同点和不同点汽油机和柴油机的相同点和不同点.1.除了飞机、汽车、摩托车之外，还有那些地方用到了热机？你列举的这些热机中哪些是内燃机？导弹驱逐舰、火箭、轮船都是利用了热机，其中轮船用的热导弹驱逐舰、火箭、轮船都是利用了热机，其中轮船用的热机是内燃机。机是内燃机。2.如图：甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了如图：甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活请在图乙、丙、丁中，分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。提示：在压缩、做功冲程中，进气门和排气门关闭，在排气提示：在压缩、做功冲程中，进气门和排气门关闭，在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开；在四冲程内燃机的一个冲程中，进气门关闭，排气门打开；在四冲程内燃机的一个工作循环中，曲轴转两圈；在压缩、排气冲程中，活塞向上工作循环中，曲轴转两圈；在压缩、排气冲程中，活塞向上运动，在做功冲程中，活塞向下移动。运动，在做功冲程中，活塞向下移动。3.从能量转化的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中：冲程化学能转化成内能；冲程内能转化成机械能；冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程。（1）在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程；）在做功冲程中存在着化学能转化为内能的过程；（2）在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程；）在做功冲程中存在着内能转化为机械能的过程；（3）在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。）在压缩冲程中有很明显的机械能转化为内能的过程。4.柴油机和汽油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？相同点：相同点：一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复运动两次，成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复运动两次，除做功冲程以外的其他三个冲程，都是靠安装在曲轴上的飞轮除做功冲程以外的其他三个冲程，都是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。的惯性来完成的。不同点：不同点：在吸气冲程中，汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，在吸气冲程中，汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的是空气；在压缩冲程结束时，汽油机的火花塞产柴油机吸进的是空气；在压缩冲程结束时，汽油机的火花塞产生火花，柴油机的喷油嘴喷出雾状柴油，而且在压缩冲程中，生火花，柴油机的喷油嘴喷出雾状柴油，而且在压缩冲程中，柴油机对气体的压缩程度比汽油机更高。柴油机对气体的压缩程度比汽油机更高。1.四冲程汽油机的工作过程由四冲程汽油机的工作过程由().().().()四个冲程组成的四个冲程组成的.2.四冲程汽油机四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是由机械能转化为内能的是()冲冲程程,做功冲程是做功冲程是()能转化为能转化为()能能.3.汽油机吸入汽缸的是汽油机吸入汽缸的是(),点火方式是点火方式是().柴油机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是(),点火方式是点火方式是().巩固训练巩固训练吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气压缩压缩内能内能机械能机械能汽油和空气混合物汽油和空气混合物点燃式点燃式柴油柴油压燃式压燃式5.某四冲程汽油机某四冲程汽油机,曲轴转速曲轴转速1200转转/分分,则该汽油则该汽油机机每秒每秒做功做功 次次,有有 个冲程个冲程,飞轮转飞轮转 周周.4.单缸四冲程内燃机完成单缸四冲程内燃机完成40个冲程个冲程,关于做功和飞轮转关于做功和飞轮转动的情况动的情况,下列说法正确的是下列说法正确的是()A.做功做功10次次,飞轮转飞轮转40周周 B.做功做功40次次,飞轮转飞轮转20周周C.做功做功10次次,飞轮转飞轮转20周周 D.做功做功20次次,飞轮转飞轮转10周周 C1040206.6.说出下图分别是汽油机的什么冲程说出下图分别是汽油机的什么冲程吸气冲程吸气冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程压缩冲程压缩冲程