10.4　热机（教学课件）（28页PPT）- 初中物理北师大版（2024）九年级全一册

(课件网) 第四节 热机 —第十章— 知道热机的概念，且知道内燃机是热机的一种 1. 学习目标 了解四冲程汽油机和柴油机的构造 2. 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 3. 新知导入 用酒精灯对装有水的密闭试管持续加热，随着温度的升高，水蒸气膨胀对外做功，最终将橡胶塞顶出管口。这看似简单的装置，都与热机类似。那么热机的基本工作原理是什么？它又有哪些种类呢 学习新知 知识点一　热机的种类 1.定义：将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。 热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 内燃机 蒸汽机 汽轮机 喷气发动机 化学能 内能 机械能 燃料燃烧 做功 2.能量的转化 常见的内燃机通过燃料在机器内部燃烧把内能转化为机械能，通常包括汽油机和柴油机两大类。 知识点二　汽油机 1.汽油机的构造 如图所示，汽油机的主体是一个汽缸，汽缸内有一个活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞。 2.汽油机的工作过程 活塞在汽缸内做往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫作一个冲程。四个冲程为一个工作循环。 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 冲程作用 能量转化 吸气冲程 打开 关闭 向下运动 吸入空气与汽油的混合气体 无能量转化， 靠飞轮惯性完成 压缩冲程 关闭 关闭 向上运动 压缩混合气体，提高温度和压力 机械能 → 内能 （混合气内能增加） 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 冲程作用 能量转化 做功冲程 关闭 关闭 向下运动 火花塞点火，混合气燃烧膨胀做功 内能 → 机械能 （推动活塞输出动力） 排气冲程 关闭 打开 向上运动 排出燃烧后的废气 无能量转化， 靠飞轮惯性完成 提示 汽油机在工作时，通过连杆将活塞的平动转化为曲轴的转动，通过飞轮、进气门、排气门等部件的配合自动完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程。这些结构使汽油机具有了能连续地将内能转化为机械能的功能。 动画演示汽油机的工作原理 知识点三　柴油机 1.柴油机的构造 从构造上看，柴油机和汽油机的区别主要是柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，但没有火花塞。 2.柴油机的工作过程 柴油机和汽油机的工作过程基本相同，一个工作循环也包括四个冲程。 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 冲程作用 能量转化 吸气冲程 打开 关闭 向下运动 吸入纯空气 （无燃油） 无能量转化， 靠飞轮惯性完成 压缩冲程 关闭 关闭 向上运动 压缩空气，温度压力急剧升高 机械能 → 内能 （空气内能增加） 冲程名称 进气门状态 排气门状态 活塞运动方向 冲程作用 能量转化 做功冲程 关闭 关闭 向下运动 喷油嘴喷油，柴油自燃膨胀做功 内能 → 机械能 （输出动力） 排气冲程 关闭 打开 向上运动 排出燃烧后的废气 无能量转化， 靠飞轮惯性完成 动画演示柴油机的工作原理 柴油机 汽油机 燃料 柴油（不易挥发） 汽油（易挥发） 构造 无火花塞，有喷油嘴 有火花塞，压缩比较低 吸气冲程 吸入纯空气 吸入空气与汽油的混合气 压缩冲程 压缩空气，温度压力极高（压燃） 压缩混合气，温度压力较低 （需点火） 做功冲程 喷油嘴喷油，柴油自燃膨胀做功 火花塞点火，混合气燃烧膨胀做功 排气冲程 排出燃烧后的废气 排出燃烧后的废气 3.柴油机与汽油机的比较 柴油机 汽油机 主要特点 效率高、噪音大、震动强、寿命长 噪音小、震动轻、启动快、功率高 主要用途 卡车、轮船、拖拉机、发电机等重型机 汽车、摩托车、小型机械等 知识点三　火箭 我国古代最早的实用火箭由箭头、箭杆、箭羽和火药筒四部分组成。火药筒外壳用竹筒或硬纸筒制作，里面填充火药，筒上端封闭、下端开口，筒侧小 ... ...