1、热机,知识回顾：如图所示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，说明什么问题？,水蒸气把木塞冲出去管口有雾 注意：软木塞不要塞的太紧为了安全，试管外加金属网酒精燃烧，酒精的化学能转化为内能，这部分内能传递给水和水蒸气，使其温度升高，内能增大，当高温高压的水蒸气把塞子冲出去时（水蒸气对木塞做功）水蒸气的内能转化为塞子的机械能。,燃料燃烧时化学能转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能新课引入：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器统称为热机。热机的种类很多，蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭等,工作原理,化学能,内能,机械能,（燃料）,（做功）,喷气发动
2、机,火箭发动机.,汽油机,汽车是我们生活中不可缺少的交通工具，用于汽车上的动力机械（发动机），就是内燃机。在现代生活中内燃机是最常见的热机内燃机是热机的一种；分为汽油机和柴油机。燃料直接在发动机内部的汽缸里燃烧的汽油机在汽缸内燃烧时生成高温高压的燃气，用来推动活塞做功下图为内燃机的剖面图,1.内燃机和种类,1)汽油机 (2)柴油机构造 构造工作原理 工作原理汽油机完整工作过程,一：汽油机的构造；观察图回答汽油机的主要构造有：主体是 ，内有 、它通过 与 相连。上部有 和 ，顶部有 。,汽缸,活塞,连杆,曲轴,进气门,排气门,火花塞,二:工作原理让燃料在汽缸中燃烧，生成高温高压的燃气，推动活塞做
3、功，使内能转化为机械能,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,三汽油机的工作过程:以一个工作循环为单元,冲程：活塞从一端运动到另一端叫做一个冲程。多数的汽油机是由吸气、压缩、燃烧膨胀做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续的工作。,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的冲程和工作循环,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,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，体积减小，压强增大，温度升高。机械能转化成了燃料混合物的内能（结果内能增加）,做功冲程进气门和排气门都关闭,在压缩冲程末
4、尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，（燃料的化学能转化为燃气的内能）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。对外做功,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,(1)内燃机工作时，四个冲程周而复始，在内燃机的一个工作循环中,活塞来回往复两次,曲轴转动两周,对外作功一次。,二:工作过程,(2)只有做功冲程是对外做功的，其余的三个冲程是辅助冲程，要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。(3)在压缩冲程中,是机械能转化成内能,在做功冲程中,是内能转化为机械能.,2.内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力（电力）使飞轮和曲轴转
5、动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,小结：汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，做功 次。有 次能量转化。,回答想想议议,4,2,2,1,2,根据观察图判断为那一冲程， 四个冲程的气门关闭情况； 活塞的运动方向；,汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,知识应用,2某四冲程汽油机,曲轴转速1200转/分,则该汽油机每秒做功 次,有 个冲程, 飞轮转 周.,1.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是( )A.做功10次,飞轮转40周B.做功40次,飞轮转20周C.做功10次,飞轮转20周D.做功20
6、次,飞轮转10周,.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 radmin，它s完成（ ）A.30个冲程，做了30次功B.60个冲程，做了60次功C.120个冲程，做了30次功D.60个冲程，做了15次功,D,课堂练习:,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,柴油机工作原理,吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,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。,做功冲程,在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状
7、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。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,柴油机工作原理,3.内燃机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,(1)汽油机的应用,(2)柴油机的应用,柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？,汽油机和柴油机的异同表,1基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功
8、，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。,相同点,不同点,1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。,燃料的热值,燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧的过程中储存在燃料中的化学能被释放，转变成周围物体的内能。在现代社会人类所有用的能量绝大部分依然是燃料中获得的,一、燃料分类：固体燃料、液体燃料、气体燃料。,质量相等的不同燃料在完全燃烧时所放出的热量是不同的。如1k
9、g的煤放出的热量，是燃烧1kg木材放出热量的二倍。,1想想议议 ： 相同质量的固体燃料和液体燃料气体燃料，燃烧是放出的热量是不是相同？,物理学用燃料的热值来比较不同燃料燃烧放出热量本领的不同,2、燃料的热值（q）：把kg某种燃料在完全燃烧时所放出的热量。如：酒精 q=3.0107J/kg。 （1）单位：J/kg（2)公式：Q放=mq (固体，液体燃料）m燃料完全燃烧的质量 q燃料的热值Q完全燃烧放出的热量,(3)气体燃料公式：Q放=vq,燃料很难完全燃烧，放出的热量往往比按热值计算出要小，而且有效利用的热量又比放出的热量要小。例如用煤烧水，有效利用的热量只是被水吸收的热量，其余的热量全部散失了
10、影响燃料有效利用的因素 1 燃料很难完全燃烧 2 热量散失很多,取暖用的小型锅炉。如果把煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，就会比每块燃烧的更完全，如果把煤粉黏结成煤粒 加大送风量，把煤粒在炉膛里吹起来燃烧，可以燃烧的更充分，用各种办法加大受热面可以减少烟气带走的热量。 如果燃料释放的能量用来开动热机，这些能量也不会全部用来做有用功。 用来作用功那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率,热机中能量的转化,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,做功冲程进气门和排气门都关闭,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，（燃料的化学能转化为燃气的内
11、能）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。对外做功,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你认为它们的效率比你想象的高？还是低？,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,思 考：,1、如何提高热机的效率？,（1）使燃料充分燃烧（2）设法利用废气的能量,在热机中各种能量的损失中废气带走的能量最多设法利用废气的能量是提高燃料利用的重要措施。热电站就是利用蒸汽轮机的废气供热。这种及供电由供热的热电站，比一般的火力发电站燃料的利用率大大提高,、热量和功的单位都是焦，热量就是功。（ ）,、热值越大，燃烧时放出热量越多。（ ）,、用热水袋取暖过程中只发生能量转移。 （ ）,、分子的动能就是物体的内能。（ ）,1.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的.2.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能. 3.汽油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ).柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ). 4.某四冲程汽油机飞轮的转速是3600R/min,则它每秒钟对外做功( )次.5.四冲程汽油机的三个辅助冲程靠飞机的( )来完成.,思考:,再见,
