14.1热机 课件 人教版物理九年级上册.pptx

第十四章第一节热机人教版九年级全一册

教学目标1.知道什么是热机；2.了解四冲程内燃机的基本工作原理和工作过程，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化；重点难点3.通过观察、对比汽油机和柴油机工作过程，了解二者的异同。难点

新知导入汽车已经是现代生活中不可缺少的交通工具.18世纪第-辆汽车向世时，速度很小，而目前最快的汽车速度已经是声速的1.37倍，达到了1678km/h。想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课学习热机的知识。

新知讲解任务一：热机在试管内装少许水，用一层红色塑料薄纸裹着棉花塞塞在试管中上部，利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸气会慢慢推动塞子向试管口运动，让学生观察现象。演示实验观察到什么现象？实验中发生了哪些能量转化？提出问题

新知讲解

新知讲解①瓶塞被冲出来；②管口附近出现“白雾”。实验现象酒精燃烧的化学能转化为水的内能，通过热传递将一般分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气，橡皮塞受到水蒸汽的压力冲出去。同时，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，在试管口可看到有“白雾”产生。现象分析酒精燃烧的化学能水的内能气体的内能瓶塞的机械能

新知讲解2.热机的种类包括：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。1.利用内能做功的机械就是热机。蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机

新知讲解燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机汽油机柴油机——用汽油做燃料——用柴油做燃料一种内燃机剖面图

新知讲解四冲程汽油机的剖面图1.用汽油作燃料的内燃机叫做汽油机。2.构造（如图）。火花塞汽缸进气门排气门活塞曲轴连杆3.原理：汽油在汽缸内燃烧，汽油的化学能转化为内能，产生高温、高压的气体推动活塞做功，最终将内能转化为机械能。任务一：汽油机

新知讲解4.工作过程（1）冲程：汽油机工作时，活塞在汽缸内往复运动；活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。（2）工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的。

新知讲解

新知讲解甲吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。乙压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。丙做功冲程：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。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。丁排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。

新知讲解乙压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。问：压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？为什么？能量是如何转化的？答：压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增加，温度升高，这是一个机械能转化为内能的过程。

新知讲解丙做功冲程：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。高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。问：做功冲程中，能量是如何转化的？答：做功冲程中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，燃气的内能转化为机械能。

新知讲解（2）汽油机在一个工作循环（四个冲程）中，活塞往复运动2次，汽缸内的燃料燃烧1次，曲轴、连杆带动飞轮转动2周，对外做功1次。相关说明：（1）做功冲程将内能转化为机械能，为汽车等提供动力；其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。

新知讲解例1：如图所示，水沸腾后，试管口上的塞子会冲出，水蒸气的内能（选填“增大”“不变”或“减小”），此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的冲程相似。汽车发动机常用水或水溶液作为冷却剂，这是因为水的较大。【答案】减小做功比热容【详解】[1][2]水吸热迅速汽化，沸腾后形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，所以水蒸气的内能减少。此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。[3]汽车发动机常用水或水溶液作为冷却剂，这是因为水的比热容较大，升高相同的温度，吸收的热量较多。

新知讲解例2：小华发现家中正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这一现象与热机的工作循环中的冲程原理相同；一单缸四冲程柴油机，其飞轮的转速为3600r/min，则该柴油机1s内对外做功次。【答案】做功30【详解】[1]正在煮饭的高压锅限