九年级物理全册 10.4热机1 （新版）北师大版

第十章机械能、内能及其转化四、 热机学点学点1 1热机的概念热机的概念 热机：由燃料燃烧产生的高温高压气体的热机：由燃料燃烧产生的高温高压气体的_能转化为能转化为_的机器。的机器。内内机械能机械能四、 热机学点学点2 2汽油机汽油机阅读教材阅读教材P20P20内容，并观察如图内容，并观察如图S10S104 41 1所示图片，与小组交流、所示图片，与小组交流、讨论后完成下列问题：讨论后完成下列问题： 问题问题1 1：由汽油机的剖面图，可以得出汽油机的主要构造有进气门、：由汽油机的剖面图，可以得出汽油机的主要构造有进气门、排气门、排气门、 _ _ 、气缸、气缸、 _ _ 、连杆、连杆、 _ _ 、飞轮。、飞轮。火花塞火花塞活塞活塞曲轴曲轴图图S10S104 41 1四、 热机问题问题3 3：如图所示是汽油机的工作过程，根据其工作特点完成：如图所示是汽油机的工作过程，根据其工作特点完成下列表格：下列表格：问题问题2 2：根据汽油机的工作特点，试着完成：汽油机工作时，活塞：根据汽油机的工作特点，试着完成：汽油机工作时，活塞从汽缸的一端运动到另一端叫作一个从汽缸的一端运动到另一端叫作一个_ _ ，常见的汽油机工，常见的汽油机工作过程分为作过程分为_冲程、冲程、 _冲程、冲程、 _冲程、冲程、 _冲程。冲程。冲程冲程吸气吸气压缩压缩做功做功排气排气四、 热机四、 热机四、 热机问题问题4 4：由问题：由问题3 3中汽油机的工作特点可以看出，汽油机工作的四中汽油机的工作特点可以看出，汽油机工作的四个冲程中，只有个冲程中，只有_冲程中燃气对外做功，其他三个冲程都冲程中燃气对外做功，其他三个冲程都是靠是靠_来完成。来完成。问题问题5 5：小组交流讨论：汽油机的一个工作循环中，活塞往复：小组交流讨论：汽油机的一个工作循环中，活塞往复_次，对外做功次，对外做功_次，曲轴和飞轮转动次，曲轴和飞轮转动_圈。圈。做功做功飞轮的惯性飞轮的惯性221问题问题6 6：由汽油机工作特点进行分析，汽油机在月球上能否工作？：由汽油机工作特点进行分析，汽油机在月球上能否工作？_不能工作，因为月球上是真空，不能够将汽油压入汽缸内，完不成吸气冲不能工作，因为月球上是真空，不能够将汽油压入汽缸内，完不成吸气冲程，故其余三个冲程也无法完成程，故其余三个冲程也无法完成 四、 热机学点学点3 3柴油机柴油机 问题问题1 1：从构造上，柴油机和汽油机的不同之处为：从构造上，柴油机和汽油机的不同之处为： _。柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，汽油机汽缸的顶部是一个火花塞柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，汽油机汽缸的顶部是一个火花塞结合柴油机的模型，阅读教材结合柴油机的模型，阅读教材P22P22内容，观察如图内容，观察如图S10S104 43 3所示所示图片，回答下列问题：图片，回答下列问题： 图图S10S104 43 3四、 热机问题问题2 2：柴油机和汽油机的工作过程基本相同，有两个不同之处：柴油机和汽油机的工作过程基本相同，有两个不同之处： _ _； _。做功冲程中，柴油机的点火方式是压燃式，而汽油机是点燃式做功冲程中，柴油机的点火方式是压燃式，而汽油机是点燃式吸气冲程中，柴油机吸入汽缸中的只是空气，而汽油吸气冲程中，柴油机吸入汽缸中的只是空气，而汽油机吸入的是汽油和空气的混合物机吸入的是汽油和空气的混合物问题问题3 3：实际应用中，柴油机的效率：实际应用中，柴油机的效率_ (_ (选填选填“高高”或或“低低”) )，功率功率_ (_ (选填选填“较大较大”或或“较小较小”) )，但毕竟笨重，一般多用在，但毕竟笨重，一般多用在拖拉机、坦克、轮船上；汽油机比较灵巧，常用在拖拉机、坦克、轮船上；汽油机比较灵巧，常用在_、_上。上。高高较大较大汽车汽车飞机飞机例例1 1 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机，图机作为发动机，图10104 42 2是四冲程汽油机的工作循环示意图，是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是下列说法中不正确的是 全品导学号：全品导学号：62512011( )62512011( )四、 热机C类型一类型一 内燃机的四个冲程内燃机的四个冲程图图10104 42 2四、 热机A A甲冲程是把机械能转化为内能甲冲程是把机械能转化为内能B B乙冲程是排气冲程乙冲程是排气冲程C C丙冲程是把机械能转化为内能丙冲程是把机械能转化为内能D D丁冲程是吸气冲程丁冲程是吸气冲程四、 热机 解析解析 由图示可知，甲冲程中两气门关闭，活塞向上运动，为压由图示可知，甲冲程中两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，是把机械能转化为内能，缩冲程，是把机械能转化为内能，A A正确，不符合题意；乙冲程中正确，不符合题意；乙冲程中只有排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，只有排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，B B正确，不符正确，不符合题意；丙冲程中两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，是把合题意；丙冲程中两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，是把内能转化为机械能，内能转化为机械能，C C错误，符合题意；丁冲程中进气门打开，活错误，符合题意；丁冲程中进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，塞向下运动，是吸气冲程，D D正确，不符合题意。正确，不符合题意。四、 热机 方法技巧方法技巧 四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。四个冲程中有两个冲程发冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。四个冲程中有两个冲程发生能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能，该冲程是依靠飞轮生能量转化：压缩冲程中机械能转化为内能，该冲程是依靠飞轮的惯性完成的；做功冲程中内能转化为机械能。解题时要先判断的惯性完成的；做功冲程中内能转化为机械能。解题时要先判断出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的。出是哪个冲程，再判断能量是怎样转化的。四、 热机 方法指导方法指导 判断内燃机四个冲程的方法判断内燃机四个冲程的方法根据气门开闭及活塞运动方向判断，具体列表如下：根据气门开闭及活塞运动方向判断，具体列表如下：冲程冲程进气门进气门排气门排气门活塞运动方向活塞运动方向能量转化能量转化吸气冲程吸气冲程开开闭闭向下向下压缩冲程压缩冲程闭闭闭闭向上向上机械能机械能内能内能做功冲程做功冲程闭闭闭闭向下向下内能内能机械能机械能排气冲程排气冲程闭闭开开向上向上四、 热机例例2 2 单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是 全全品导学号：品导学号：62512012( )62512012( )A A完成一个工作循环，曲轴转动完成一个工作循环，曲轴转动4 4周周B B汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油C C柴油机在做功冲程中点火方式是压燃式柴油机在做功冲程中点火方式是压燃式D D压缩冲程中，汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大压缩冲程中，汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大C类型二类型二 汽油机和柴油机汽油机和柴油机四、 热机 易混辨析易混辨析 在区分柴油机和汽油机时在区分柴油机和汽油机时 ，可以从构造、吸入物和点，可以从构造、吸入物和点火方式加以区分：火方式加以区分： 热机热机项目项目 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吸入物吸入物 吸入的是汽油和空吸入的是汽油和空气的混合物气的混合物 吸入的只有空气吸入的只有空气点火方式点火方式 火花塞产生电火花火花塞产生电火花( (点燃式点燃式) ) 压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，遇压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温的空气，自动燃烧到高温的空气，自动燃烧( (压燃式压燃式) )四、 热机能量的转化能量的转化汽油机汽油机柴油机柴油机热机热机构造构造冲程冲程应用应用对比对比构造构造冲程冲程应用应用1.1.将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为_能能的机器，统称为热机。的机器，统称为热机。四、 热机机械机械2 2如图如图4 41 1所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空。所示为汽油机工作时各冲程的示意图，请按要求填空。四、 热机图图4 41 1(1)A(1)A的进气门的进气门_，排气门，排气门_，活塞向，活塞向_运动，运动，为为_冲程。冲程。(2)B(2)B的进气门的进气门_，排气门，排气门_，活塞向，活塞向_运动，运动，为为_冲程。冲程。(3)C(3)C的进气门的进气门_，排气门，排气门_，活塞向，活塞向_运动，运动，为为_冲程。冲程。(4)D(4)D的进气门的进气门_，排气门，排气门_，活塞向，活塞向_运动，运动，为为_冲程。冲程。四、 热机关闭关闭关闭关闭上上压缩压缩关闭关闭打开打开上上排气排气打开打开关闭关闭下下吸气吸气关闭关闭关闭关闭下下做功做功(5)(5)正常工作顺序为正常工作顺序为_，其中，其中A A实现实现_能向能向_能的转化；能的转化；D D实现实现_能向能向_能的转化。能的转化。(6)(6)你认为让汽车获得动力的冲程是你认为让汽车获得动力的冲程是_，排出了汽车废气，排出了汽车废气的冲程是的冲程是_。依靠飞轮惯性来完成的冲程是。依靠飞轮惯性来完成的冲程是_。( (均填字母序号均填字母序号) )四、 热机CADB机械机械 内内内内机械机械 DBCAB3 3内燃机一个工作循环有四个冲程，活塞往复运动内燃机一个工作循环有四个冲程，活塞往复运动2 2次，飞轮转次，飞轮转_转，对外做功转，对外做功1 1次。现有一单缸四冲程汽油机飞轮转速是次。现有一单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200 r/min(1200 r/min(表示飞轮表示飞轮1 min1 min转转12001200转转) )，该汽油机飞轮，该汽油机飞轮1 s1 s转转_转，完成转，完成_个工作循环，对外做功个工作循环，对外做功_次。次。四、 热机2 2010104 4柴油机和汽油机在构造上的主要区别：柴油机汽缸顶部有柴油机和汽油机在构造上的主要区别：柴油机汽缸顶部有_，汽油机汽缸顶部有，汽油机汽缸顶部有_；在吸气冲程中的不同：；在吸气冲程中的不同：汽油机吸入汽缸里的是汽油机吸入汽缸里的是_，柴油机吸入汽缸里，柴油机吸入汽缸里的是的是_。四、 热机喷油嘴喷油嘴 火花塞火花塞 空气与汽油的混合物空气与汽油的混合物空气空气