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课件网) 12.4 热机与社会发展 第十二章 内能与热机 知识点 热机 知1-讲 1 1. 定义 热机是将燃料燃烧产生的高温、高压燃气的内能转化为机械能的装置。 2. 热机工作原理 知1-讲 3. 常见的热机 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机。 知1-讲 知识关联 内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,常见的内燃机有汽油机和柴油机。 知1-练 例 1 如图1所示,取一只透明胶卷盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮。 解题秘方:从能量转化的角度分析热机的原理。 知1-练 解析:打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖 盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,观察到的现象是塑料盒盖飞出去。 (1)实验中,你将观察到的现象是_____。 塑料盒盖飞出去了 知1-练 解析:酒精燃烧后产生的燃气对外做功,燃气的内能减少,转化为盒盖的机械能。 (2)在此过程中,酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的_____能减少,转化为盒盖的_____能。 内 机械 知1-练 1. [中考·无锡] 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开,在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞_____,水蒸气的一部分_____能转化为 软木塞的_____能,利用这一原理,可以 制成热机。 做功 内 机械 知2-讲 知识点 汽油机 2 1. 定义 用汽油做燃料,使汽油在气缸内燃烧,从而将内能转化为机械能的一种热机。 2. 结构 进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。 知2-讲 模型图 主要部件 作用 气缸 汽油燃烧的场所 活塞 被高温、高压燃气推动,把内能转化为机械能 连杆和 曲轴 连杆跟活塞相连 ,曲轴通过传动装置(图中未画出)跟工作机相连,将活塞的动力传给工作机 火花塞 产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧 知2-讲 3. 汽油机工作的四个冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 知2-讲 续表: 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 气门开闭 进气门打开 排气门关闭 进气门关闭 排气门关闭 进气门关闭 排气门关闭 进气门关闭 排气门打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 知2-讲 续表: 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 主要过程 吸入汽油和空气的混合气体 压缩混合 气体 火花塞点火形成高温高压气体,推动活塞向下运动 排出废气 能量转换 无 机械能→内能 内能→机械能 无 知2-讲 总结: ①汽油机在开始工作时,要靠外力先使曲轴、连杆转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动以后,汽油机才能连续工作; ②在汽油机的一个工作循环中,包含4个冲程,活塞往复运动 2 次,曲轴转动2圈,对外做功1次。 知2-讲 释疑解难 1. 热机启动的动力:先靠外力使飞轮和曲轴转动起来,然后带动活塞运动。 2. 活塞向上运动的动力:如图2,在做功冲程中,气体迅速膨胀,推动活塞向下运动,并通过连杆 推动曲轴旋转,从而带动飞轮旋转。飞轮 旋转的惯性,会反过来带动曲轴旋转,实 现活塞的上下移动。 知2-讲 方法解读 运用对比法识别冲程: (1)区分吸气冲程与排气冲程:只需看打开哪个气门。 (2)识别做功冲程与压缩冲程:在确定两个气门都关闭的前提下,只需看活塞的运动情况,活塞向上运动为压缩冲程,活塞向下运动为做功冲程。 知2-练 [中考·绥化] 如图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看,机械能转化为内能的冲程是( ) 例 2 知2-练 解题秘方:通过气门的关闭情况和活塞的运动情况来判断是哪一个冲程。 知2-练 答案:A 解析:图A中的两个气门都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲 ... ...