14.1 热机 课件(共22张PPT) 2023-2024学年人教版物理九年全一册

(课件网) 第1节 热机 第十四章 内能的利用 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？ 1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造和工作过程。 3.了解柴油机的构造和工作过程。 任务一 探究热机的工作原理 活动：观看视频结合课本“演示”实验内容，回答问题。 问题1：请描述实验现象，解释产生现象的原因。 ① 现象一：塞子被冲开。原因：试管内水沸腾，内部气压不断增大，增大到一定程度，将塞子冲开。 ② 现象二：试管口出现“白雾”。原因：管内气体膨胀对塞子做功，气体内能减少，温度降低，其中的水蒸气液化形成白雾。 问题2：小组交流讨论实验中的能量转化过程、能量转移过程以及实验中的物态变化。 能量转化过程： (1) 酒精燃烧：化学能转化为内能； (2) 冲开塞子：内能转化为机械能。水蒸气对塞子做功时，塞子机械能增加，而水蒸气本身的内能减少。 能量转移过程：高温燃气→试管→管内的水和水蒸气。 物态变化：汽化和液化 问题3：上述实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。我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。请相互交流热机的工作原理。 热机工作时是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能 活动小结 1.热机：利用内能做功的机械。 2.热机的工作原理：热机工作时把内能转化为机械能。 3.热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 4. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 一种内燃机的剖面图 任务二 汽油机 活动1：请描述下列几幅中的机械，哪些用的是汽油机，哪些用的是柴油机？ 摩托车和小汽车使用的是汽油机 货车和坦克是使用的是柴油机。 活动2：观察图片，认识汽油机的主要构造，交流讨论四个冲程汽油机的工作过程并画出相关过程的简化图。 汽油机在四个冲程中的工作过程 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气缸。 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。高温高压的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，把废气排出气缸。 简化示意图如图： 问题1：学习了汽油机四个冲程的工作过程后，你知道哪个冲程对外做功使机械获得动力？其他冲程靠什么来完成？ 内燃机完成一个工作循环，只有做功冲程靠高温高压气体对外做功使机械获得动力。而吸气冲程、压缩冲程和排气冲程靠飞轮的惯性完成。 活动3：请相互交流合作完成下列问题。 问题2：在内燃机的一个工作循环中，完成几个冲程，对外做功几次，活塞往复运动几次，飞轮转动几圈？ 在一个工作循环中，完成四个冲程，对外做功一次，活塞往复运动两次，飞轮转动两圈。 活动小结 一、汽油机 1.主要构造：气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、连杆、曲轴。 2.吸气冲程 压缩冲程→机械能转化为内能 做功冲程→内能转化为机械能 排气冲程 3.在一个工作循环中，完成四个冲程，对外做功一次，活塞往复运动两次，飞轮转动两圈。 活动1：如图为柴油机示意图，交流讨论归纳汽油机和柴油机的相同点。 喷油嘴 柴油机的构造 任务三 柴油机 1.汽油机和柴油机的相同点： （1）燃料燃烧部位： 都是燃料在气缸里燃烧。 （2）工作过程： 都是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成的。 （3）能量转换： 压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。 （4）启动原理： 都靠外力先使飞轮和 ... ...