人教版九年级全册第1节 热机完整版课件ppt

这是一份人教版九年级全册第1节 热机完整版课件ppt，共27页。PPT课件主要包含了学习目标，新课引入，实验探究，实验小结，汽油机，柴油机，知识点，课堂练习，实战演练，知识要点等内容，欢迎下载使用。

理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。了解历史上和现实社会中的几种热机。
18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢？
如右图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。
在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理。
人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械——热机（heat engine）。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。
热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。内燃机是现代社会中最常见的一种热机。汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械就是内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。
右图是四冲程汽油机的剖面图。汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞用连杆跟曲轴相连。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。
要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动。活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
上图是四冲程汽油机的工作示意图
柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气。在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高。在压缩冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。
在做功冲程中，燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升高，从而推动活塞对外做功。由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。
由于柴油机工作的过程中压强较大，要求各有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电。随着近年来柴油机技术的发展，其体积、噪声和污染等方面的缺点都逐步得到了改善。
热机（1）定义：热机是将燃料燃烧时的化学能转化成内能，再通过做功把内能转化成机械能的机械。（2）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。内燃机（1）定义：内燃机是将液体或气体燃料与空气混合后，直接输入汽缸内部的高压燃烧室燃烧爆发产生动力的热机。（2）种类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
汽油机：利用汽油作为燃料的内燃机。由进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴构成。汽油机的一个工作循环要经历四个冲程，属于四冲程内燃机。它的一个工作循环中，活塞往复各运动两次，只有第三个冲程内燃机推动活塞做功。活塞从汽缸一端运动到另一端叫作一个冲程。在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成（其中压缩冲程是由活塞向上运动，压缩燃料混合物，机械能转化为内能）。
柴油机：利用柴油作为燃料的内燃机，由进气门、排气门、喷油嘴、汽缸、活塞、连杆、曲轴构成。柴油机同汽油机一样，也要经过吸气、压缩、做功、排气四个冲程。汽油机与柴油机的区别：汽油机是点燃式的，燃料在汽缸内靠电火花塞点燃；而柴油机是压燃式的，燃料依靠汽缸内空气压缩产生的热量引燃：空气压缩会升高温度，当压缩空气的温度高于柴油的燃点时柴油就会燃烧。柴油机汽缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。
蒸汽机(1)定义：蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。(2)工作原理：当蒸汽机锅炉内的水沸腾时，进入汽缸内的空气急剧膨胀，推动汽缸内的活塞，活塞通过连在后面的曲柄连杆把活塞的往复运动转化成动力，以此来推动各种设备做功。
例题1：下列说法中正确的是（ ）。
A. 汽油机的效率比柴油机的效率高B. 在四冲程柴油机的吸气过程中，燃料进汽缸C. 在柴油机的压缩过程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能D. 柴油机的燃料点火方式是压燃式
知识点：内燃机工作原理的理解
柴油机的效率比汽油机高，所以选项A错误；在吸气冲程，柴油机吸入的是空气，所以选项B错误；在柴油机的压缩冲程，机械能转化为空气的内能，所以选项C错误；柴油机的点火方式是压燃式，所以选项D正确。
例题2：下列有关热机的说法中，不正确的是（ ）。
A. 热机工作的过程就是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B. 为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性C. 可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率D. 热机的大量使用会造成环境污染
知识点：热机的工作原理
热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程，选项A正确，不符合题意；为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性，选项B正确，不符合题意；用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫作热机的效率，增大热机功率不能增大热机的效率，选项C错误，符合题意；热机的使用使人类对化石能源的依赖性很强，现在大气污染的主要来源就是化石能源，选项D正确，不符合题意。故选C。
例1：下列说法中正确的是（ ）。
A. 柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了汽缸内气体的内能B. 汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点C. 电动车的核心部件是电动机，属于热机的一种D. 柴油机和汽油机内的飞轮转动两周，完成一个循环
柴油机在压缩冲程中，活塞对汽缸中的气体做功，将活塞的机械能转化为气体的内能，使汽缸中的气体内能增加，温度会升高，故选项A错误；汽车发动机利用水的比热容大的特点把这些热迅速吸收，使发动机的温度不致于升得太高，故选项B错误；电动机是用来提供动力的，所以电动车组核心部件是电动机，而不属于热机，故选项C错误；四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环，四个冲程，活塞往复运动两次，飞轮转两周，只有做功冲程对外做功，故选项D正确。
例2：如图所示，用酒精灯加热试管中的水。当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出，水蒸气的 转化为塞子的 能。这个装置可以利用水蒸气做功，因此可以看作蒸汽机的模型。一般来说，蒸汽机的效率比柴油机的效率 （填“大”或“小”）。
利用内能来做功：（1）热机定义：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。（2）热机中的能量转化或转移过程：化学能 内能 机械能。蒸汽机：瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。