初中物理人教版九年级全册第1节 热机评优课课件ppt

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1.通过实验探究及阅读教材，了解可以利用内能来做功，知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响；2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造；3.通过阅读材料，能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
【重点】汽油机的工作原理及能的转化过程。【难点】内燃机的工作原理。
同学们知道它们为什么能大展神威吗？
蒸汽机带来一场革命——第一次工业革命！
热蒸汽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。
世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于1世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机进行了一系列重大改进，在工业上得到广泛应用，他开辟了人类利用能源的新时代。其实，“瓦特观察水壶中的水烧开推动壶盖，从而发明了蒸汽机”是一个善意的杜撰。
知识点 热机
实验探究：内能与机械能的转化
在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？你想到了什么？
现象：塞子被试管内的热气推出，试管口有“白雾”生成。
想一想：水蒸气将塞子冲出时能量如何转化？
根据这个实验原理，瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机。
如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功，便产生了内燃机，如左图。
热机的种类：利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
1. 热 机：把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。
2. 内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
知识点 汽油机
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。
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
1.进气门、排气门是关闭还是打开？2.活塞向哪个方向运动？3.吸进的是什么物质？
进气门打开，排气门关闭
1.进气门、排气门是关闭还是打开？2.活塞向哪个方向运动？3.发生了什么能量转化？
进气门关闭，排气门关闭
1.进气门、排气门是关闭还是打开？2.在压缩冲程末，做功冲程前，火花塞有何动作？有什么作用？3.活塞向哪个方向运动？4.发生了什么能量转化？
火花塞点火,引燃汽缸内的汽油。产生高温高压的燃气，推动活塞做功。
1.进气门、排气门是关闭还是打开？2.活塞向哪个方向运动？3.排出的气体与吸进的气体具有的内能是否相同？
进气门关闭，排气门打开
不同，排出的气体具有的内能多。
2.汽油机一个工作循环包括____冲程，活塞往复____次，曲轴转动____圈，与曲轴相连的飞轮也转____圈，做功____次。有____次能量转化。
1.汽油机工作的四个冲程中，只有____________燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的____________来完成。必须靠外力来启动。
如图所示，是汽油机工作时的四个冲程，其中属于排气冲程的是（　　）
如图甲、乙、丙、丁是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法不正确的（　　）
A．图甲冲程是靠飞轮的惯性来完成的B．图乙冲程吸入的物质是汽油和空气的混合物C．图丙是压缩冲程，机械能转化为内能D．图丁是做功冲程，内能转化为机械能
甲 乙 丙 丁
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾机）上。柴油机的功率较大，被广泛用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船······
2. 柴油机的工作原理
利用柴油在汽缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
3. 柴油机的工作过程
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进汽缸。
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。机械能转化为内能。
从喷油嘴喷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，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为机械能。
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
相同点： 燃料燃烧位置： 都是在汽缸内燃烧; 点火时刻：压缩冲程结束时; 启动方式：靠外力先使飞轮和曲轴转动； 产生动力冲程：做功冲程，内能转化为机械能； 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭 排气冲程：进气门关闭，排气门打开
柴油机和汽油机的区别与联系
吸入汽油和空气的混合物
小汽车和小型农业机械、低速飞机等
载重汽车、拖拉机、火车、轮船等
1. 汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。 2. 柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 3. 柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本的角度来讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
汽油机和柴油机的优缺点
现代汽车多数采用四缸或六缸等多缸发动机，每个汽缸都进行这种四冲程循环。
1．汽油机的一个工作循环有四个冲程，如图是________冲程，在该冲程中的能量转化是_______________________。
工作过程：吸气、压缩、做功、排气四个冲程
汽缸顶部构造、吸入气体
1.（2019·武汉）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（　　）
A．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
2．汽油机在压缩冲程工作中物质被压缩，汽缸中的 （ ）　A．压强增大，温度降低　B．压强减小，温度升高　C．压强增大，温度升高 D．压强减小，温度降低
3. 关于热机，下列说法正确的是（　 　）A．汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开D．汽油机在做功过程中，把内能转化为机械能
4. 如图甲所示是四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，对该冲程的叙述错误的是（　　）
A．能量转化是机械能转化为内能B．能量转化情况与图乙水蒸气对木塞做功相同C．做功冲程D．汽缸内燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气
5. 如图所示为生活中常用的热水瓶，注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。内燃机的哪个冲程与这一现象的能量转化相同（ ）A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
6. 如图是汽油机工作时的四个冲程，下列说法正确的是（　 ）
A．该汽油机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙B．甲是压缩冲程是将内能转化为机械能，丁是做功冲程是将内能转化为机械能C．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油，柴油机吸气冲程汽缸吸进的物质是柴油D．活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次