1、第第1 1节节 热热 机机第第1414章章 内能的利用内能的利用感悟新知感悟新知知识点知识点热机热机知知1 1讲讲11.实验探究：实验探究：利用内能可以做功利用内能可以做功感悟新知感悟新知知知1 1讲讲2.热机热机(1)定义定义：利用内能做功的机械叫做热机。：利用内能做功的机械叫做热机。(2)工作工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。(3)种类种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。感悟新知感悟新知知知1 1讲讲(4)常见常见热机热机内燃机内燃机定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机定义：
2、燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫叫做做内燃机。内燃机。分类：汽油机和柴油机。汽油机是以汽油为燃料的分类：汽油机和柴油机。汽油机是以汽油为燃料的内燃内燃机机，柴油机是以柴油为燃料的内燃机。，柴油机是以柴油为燃料的内燃机。感悟新知感悟新知知知1 1讲讲特别提醒特别提醒分析本实验注意分析本实验注意以下以下三点：三点：1.实验实验中的能量中的能量转化过程转化过程：(1)酒精酒精燃烧燃烧：化学能化学能转化为内能；转化为内能；(2)塞子塞子冲出冲出：内能转化内能转化为机械能。为机械能。水蒸气对水蒸气对塞子做功时，塞子做功时，塞子塞子机械能机械能增加，而水蒸气增加，而水蒸气本身本身的内能减小。的内
3、能减小。2.实验中的能量实验中的能量转移过程转移过程：高温燃气高温燃气试管试管管内的水和管内的水和水蒸气水蒸气。3.实验过程中的实验过程中的物态变化物态变化过程：过程：汽化汽化和液化和液化。感悟新知感悟新知知知1 1练练例 1中考中考自贡自贡 如图如图1 所示，在试管内装些水所示，在试管内装些水，用，用塞子塞塞子塞住管口，将水加热一段时间后观察住管口，将水加热一段时间后观察。主要现象：塞主要现象：塞子冲出，子冲出，管口管口出出现现“白气白气”感悟新知感悟新知知知1 1练练(1)会会发生的现象为发生的现象为_。水蒸气将塞子冲出，同时看到试管水蒸气将塞子冲出，同时看到试管口口附近附近有有“白气白气
4、”出现出现感悟新知感悟新知(2)解释解释所发生的现象所发生的现象:_。知知1 1练练试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气试管内水蒸气对塞子做功，水蒸气的的内能转化为内能转化为塞子塞子的机械能，所以塞子被冲出；的机械能，所以塞子被冲出；水蒸气水蒸气对外对外做功，内能减小做功，内能减小，温度，温度降低，发生液化现象，降低，发生液化现象，出出现现小水滴，即小水滴，即“白气白气”感悟新知感悟新知知知1 1练练1.中考中考无锡无锡 如图如图所示所示，在试管里装入在试管里装入一些一些水，水，用软木用软木塞塞塞塞住试管住试管口，口，将将试管试管放放在酒精灯在酒精灯上加热使水上加热使水沸腾沸腾，水蒸气会把软木塞冲开
5、，水蒸气会把软木塞冲开，在这一在这一过程中过程中，水蒸气膨胀水蒸气膨胀对对软木塞软木塞_，水蒸气的一部分水蒸气的一部分_能转化能转化为软木塞为软木塞的的_能，能，利用这利用这一原理，一原理，可以制成可以制成热机。热机。做功做功内内机械机械感悟新知感悟新知知知2 2讲讲知识点知识点汽油机汽油机21.主要主要结构结构 进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆进气门、排气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴曲轴、飞轮等、飞轮等。2.四冲程汽油机的工作过程四冲程汽油机的工作过程(工作工作示意图如图示意图如图2)活塞在汽缸内往复运动时，从一端运动到活塞在汽缸内往复运动时，从一端运动到另一端的过程另一端的过
6、程，叫做，叫做一个冲程。一个冲程。感悟新知感悟新知知知2 2讲讲冲程名称冲程名称进气进气门门排气排气门门活塞活塞运动运动冲程的作用冲程的作用能量转化能量转化吸气冲程吸气冲程开开闭闭向下向下 吸入燃料和空气的混合物吸入燃料和空气的混合物压缩冲程压缩冲程闭闭闭闭向上向上压缩燃料和空气的混合物，压缩燃料和空气的混合物，使其内能增大，温度升高使其内能增大，温度升高机械能转机械能转化为内能化为内能做功冲程做功冲程闭闭闭闭向下向下火花塞产生电火花，点燃火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆带动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动动曲轴转动内能转化内能转化为机械能为
7、机械能排气冲程排气冲程闭闭开开向上向上排出废气排出废气感悟新知感悟新知知知2 2讲讲3.要点提示要点提示(1)四四冲程汽油机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程冲程汽油机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排和排气气冲程不断循环来保证连续工作的。冲程不断循环来保证连续工作的。(2)四四冲程汽油机的一个工作循环中，只有做功冲程是冲程汽油机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气燃气推动活塞做功，其他三个冲程靠安装在曲轴上的推动活塞做功，其他三个冲程靠安装在曲轴上的飞轮飞轮的的惯性惯性来完成。来完成。感悟新知感悟新知知知2 2讲讲(3)识别汽油机工作所处的冲程，通常采用对比法，如图识别汽油机工作所处的冲程，
8、通常采用对比法，如图2。感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法解读方法解读运用对比法运用对比法识别冲程识别冲程：1.区分吸气冲程与区分吸气冲程与排气冲程排气冲程，只需看打开，只需看打开哪个气门哪个气门。2.识别做功冲程与识别做功冲程与压缩冲程压缩冲程，在确定两个，在确定两个气门气门都关闭的前都关闭的前提下，提下，只需只需看活塞的运动情况看活塞的运动情况。活塞。活塞向上运动为向上运动为压缩冲压缩冲程程，活塞向下，活塞向下运动为运动为做功冲程。做功冲程。感悟新知感悟新知知知2 2练练中考中考巴中巴中 下列四幅图是汽油机一个工作循环的四下列四幅图是汽油机一个工作循环的四个冲程个冲程，其中不是靠飞轮惯性完
9、成的，其中不是靠飞轮惯性完成的是是()例2感悟新知感悟新知知知2 2练练解析：解析：首先明确在汽油机的四个冲程中，只有做功首先明确在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程冲程是燃气是燃气推动活塞做功，其余三个冲程都是利用推动活塞做功，其余三个冲程都是利用飞轮的惯性来飞轮的惯性来完成完成的的。感悟新知感悟新知知知2 2练练一、判断各图对应的冲程一、判断各图对应的冲程二二、确定选项：做功冲程不是利用惯性来完成的。、确定选项：做功冲程不是利用惯性来完成的。图序号图序号气门的开闭气门的开闭活塞的运动活塞的运动冲程冲程A进气门开、排气门关进气门开、排气门关向下向下吸气冲程吸气冲程B进气门关、排气门开进气门关、
10、排气门开向上向上排气冲程排气冲程C进气门关、排气门关进气门关、排气门关向下向下做功冲程做功冲程D进气门关、排气门关进气门关、排气门关向上向上压缩冲程压缩冲程答案：答案：C感悟新知感悟新知知知2 2练练2.中考中考玉林如玉林如图所图所示是一台四冲程示是一台四冲程汽汽油机的油机的_(填填“压缩压缩”或或“做做功功”)冲程冲程，这个冲程是这个冲程是通过通过_(填填“做功做功”或或“热传递热传递”)的的方式方式改变汽缸内气体改变汽缸内气体的内能的内能的。的。压缩压缩做功做功感悟新知感悟新知知知2 2讲讲方法小结方法小结结合气门的开闭结合气门的开闭情况情况和活塞的运动情况和活塞的运动情况，找出，找出做功
11、做功冲程，即冲程，即得出答案得出答案。感悟新知感悟新知知知3 3讲讲知识点知识点柴油机柴油机31.主要主要结构结构 进气门、排气门、喷油嘴、汽缸、活塞、连杆进气门、排气门、喷油嘴、汽缸、活塞、连杆、曲轴曲轴、飞轮等、飞轮等。2.利用利用对比法对比法分析柴油机和汽油机的不同点分析柴油机和汽油机的不同点感悟新知感悟新知知知3 3讲讲机种机种项目项目汽油机汽油机柴油机柴油机构造构造汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴汽缸顶部有喷油嘴燃料燃料汽油汽油柴油柴油工工作作过过程程吸气吸气冲程冲程吸进汽油和空气的混合物吸进汽油和空气的混合物吸进空气吸进空气压缩压缩冲程冲程混合物被压缩后，混合物被压
12、缩后，压强达压强达615 atm，温度达，温度达250300 空气被压缩后，压强达空气被压缩后，压强达3545 atm，温度达温度达500700 做功做功冲程冲程火花塞点火，燃料燃烧，即火花塞点火，燃料燃烧，即点燃式点燃式喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气燃烧，即压燃式燃烧，即压燃式用途用途轻巧、体积小，常用于汽车、轻巧、体积小，常用于汽车、轻型飞机等轻型飞机等笨重、功率大，主要用于载重汽车、笨重、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、带动发电机发电等轮船、坦克、带动发电机发电等感悟新知感悟新知3.柴油机和汽油机的相同点柴油机和汽油机的相同点 各冲程中能量转化情况相同
13、。各冲程中能量转化情况相同。知知3 3讲讲感悟新知感悟新知知知3 3讲讲延伸拓展延伸拓展两种内燃机的两种内燃机的优缺点优缺点：1.柴油机柴油机优点优点：热效率高：热效率高，柴油机，柴油机没有点火系统没有点火系统，故障，故障较少等。较少等。缺点缺点：转速较低：转速较低，质量，质量大，噪声大，启动大，噪声大，启动困难困难等。等。2.汽油机汽油机优点优点:汽油机转速高，工作平稳，操作方便省力，质量轻，汽油机转速高，工作平稳，操作方便省力，质量轻，噪声小，容易启动等。噪声小，容易启动等。缺点缺点:燃料消耗率较高燃料消耗率较高，经济性较差，经济性较差，排气净化排气净化指标低。指标低。感悟新知感悟新知知知
14、3 3练练汽油机和柴油机的主要不同点汽油机和柴油机的主要不同点是是()A.在构造上汽油机汽缸顶部有在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴喷油嘴，而柴油机的，而柴油机的汽缸汽缸顶部顶部有火花塞有火花塞B.在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入吸入汽缸的汽缸的是柴油是柴油C.汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式压燃式点火点火D.在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴油在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴油机机里的里的高高例 3感悟新知感悟新知知知3 3练练解题秘方解题秘方：用用对比法对比法区别两种
15、内燃机，要能找出两区别两种内燃机，要能找出两种种内燃机内燃机的主要不同点。的主要不同点。解析解析：汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽缸缸顶部是顶部是一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造上的区别。此外上的区别。此外，汽油机，汽油机和柴油机吸气冲程时吸入和柴油机吸气冲程时吸入的工作物质、压缩冲程时的工作物质、压缩冲程时的压缩的压缩程度及点火方式都程度及点火方式都有所不同。有所不同。答案：答案：C感悟新知感悟新知知知3 3练练3.下面关于汽油机下面关于汽油机与柴油机与柴油机的说法中，的说法中，不正确不正确的的是是()A.汽油机与柴油机汽油机与柴油机使用使用的燃料不同的燃料不同B.柴油机汽缸顶部柴油机汽缸顶部有一有一个喷油嘴，个喷油嘴，汽油机汽油机汽缸顶部有汽缸顶部有一一个火花塞个火花塞C.柴油机与汽油机柴油机与汽油机除使用除使用的燃料的燃料不同外不同外，在构造上，在构造上完完全相同全相同D.柴油机采用压燃柴油机采用压燃式点火式点火，汽油机，汽油机采用点燃采用点燃式点火式点火C课堂小结课堂小结热热 机机热机热机柴油机柴油机内燃机内燃机汽油机汽油机结构结构工作原理、工作原理、过程过程
