1、1 第 1 1 节 热机 【自主预习探新知】 【新知初探】 一、热机 1 1概念：把_转化为_的机械叫作热机。 2 2种类：热机的种类很多，包括_、_、汽轮机、喷气发动机等。 二、内燃机 1 1定义：燃料直接在发动机_内燃烧产生动力的热机。 2 2分类：内燃机分为汽油机和_两大类，它们分别用_和柴油作为燃料。 三、汽油机 1 1 结构： 如图 1411 所示， (1)汽缸， (2)_， (3)进气门， (4)_， (5)_， (6)曲轴，(7)连杆。 图 1411 2 2冲程：活塞从汽缸的_运动到_的过程叫作一个冲程。多数汽油机是由 _、压缩、_和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 3
2、3工作过程 进气门 排气门 活塞运 动 吸气冲程 _ _ 向下 压缩冲程 关 关 _ 做功冲程 _ _ _ 排气冲程 关 _ _ 四、柴油机 2 1 1柴油机的工作过程也分为吸气、_、做功、_四个冲程。 2 2 柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高， 因此在做功冲程中气体的压强也_(选填 “大于”或“小于”)汽油机，因而可以输出更大的_。 3 3汽油机轻巧，但效率低，多用于_、飞机等；柴油机笨重，效率_， 多用于_、拖拉机、坦克、轮船等。 【预习自测】 1 1下列交通工具，动力设备不是热机的是 ( ) A远洋轮船 B载重汽车 C战斗机 D电动车 2 2图 1412 所示为汽油机_冲程，该冲程工作
3、时将_能转化为_ 能。 图 1412 【合作探究破疑难】 【要点突破】 知识点知识点 1 1 汽油机汽油机 结合教材第 19 页“四冲程汽油机工作原理示意图”，思考下列问题。 1 1从汽油机的四个冲程特点分析，汽油机在哪个冲程获得动力？哪几个冲程靠外部飞轮的 惯性来完成？ 2 2既然辅助冲程靠惯性来完成，那么飞轮制作得笨重一些好还是轻便一些好？ 3 3汽油机在工作过程中，有哪两个冲程涉及能量转化？能量是怎样转化的？ 【归纳总结】 3 四冲程内燃机在一个工作循环中，活塞往复运动_次，曲轴转动_周，汽缸内的燃油燃烧 爆发_次，对外做功_次。 【典例 1 1】汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽
4、车多数采用汽油机作为发动机，图 1413 是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法不正确的是 ( ) 甲 乙 丙 丁 图 1413 A甲冲程是把机械能转化为内能 B乙冲程是排气冲程 C丙冲程是把机械能转化为内能 D丁冲程是吸气冲程 想一想：请从吸气冲程开始，按顺序给典例 1 中四幅图排序 。 【方法技巧】 【针对训练】 1 1图 1414 甲是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处 在_冲程，其能量转化情况与图_(选填“乙”或“丙”)相同。 甲 乙 丙 图 1414 知识点知识点 2 2 柴油机柴油机 比较柴油机(图 1415)与汽油机的构造及工作过程，思考下列问题。
5、4 图 1415 1 1柴油机与汽油机在构造上有哪些相同点和不同点？ 2 2柴油机与汽油机都有四个冲程，在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油与空气的混合物，柴 油机吸气冲程吸入的是什么？柴油是在什么时候注入汽缸的？ 3 3汽油机是通过火花塞打火点燃燃气，柴油机没有火花塞，也能完成做功冲程，那么柴油 机是怎样点燃柴油完成做功冲程的呢？ 【归纳总结】 汽油机和柴油机的对比 热机 项目 汽油机 柴油机 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合物 吸入的只有空气 实际应用 轻便的汽车、摩托车等 机体笨重的载重汽车、火车、轮船等 点火方式 火花塞产生电火花
6、(点燃式) 压缩冲程结束时，喷油嘴喷出的雾状柴油，遇 到高温的空气，自动燃烧(压燃式) 相同点 (1) 燃料都在汽缸内燃烧(2)都将内能转化为机械能(3)都由四个冲程构成一个工作循 环(4)排气冲程都排出废气(5)启动时都靠外力使飞轮转动 【典例 2 2】 下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是 ( ) 5 A柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程 B汽油机和柴油机都属于内燃机 C在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是柴油和空气的 混合物 D汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机汽缸顶部有火花塞 【针对训练】 2 2单缸四冲程柴油机在工作过程中，燃料的_能转化为_能，
7、做功冲程将内 能转化为机械能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的_来完成的。 【达标检测】(10 分钟) 1 1图 1416 所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是 ( ) A自行车 B轮船 C卡车 D飞机 图 1416 2 2 图 1417 所示为四冲程汽油机未按工作循环顺序排列的各冲程示意图。 工作时机械能 转化为内能的冲程是 ( ) A B C D 图 1417 3 3根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是 ( ) A汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴 B汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物 C吸气冲程是内能转化为机械能 D压缩冲程是内能转
8、化为机械能 4 4如图 1418 所示，表示的是汽油机的_冲程；在压缩冲程中，是通过_ 6 方式增加气体内能的。 图 1418 5 5一台柴油机飞轮的转速为 2 400 r/min，则在 1 s 内，柴油机完成_个冲程；对 外做功的次数是_。 第十四章 内能的利用 第 1 节 热机 【自主预习探新知】 新知初探 一、1.1.内能 机械能 2.2.蒸汽机 内燃机 二、1.1.汽缸 2.2.柴油机 汽油 三、1.1.(2)火花塞 (4)排气门 (5)活塞 2 2一端 另一端 吸气 做功 3 3开 关 向上 关 关 向下 开 向上 四、1.1.压缩 排气 2.2.大于 功率 3 3轻型汽车 高 载重
9、汽车 预习自测 1 1D 2 2压缩 机械 内 【合作探究破疑难】 要点突破 知识点 1 1 1在做功冲程获得动力；吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠外部飞轮的惯性来完成。 2 2因为影响惯性的因素是物体的质量，所以飞轮制作得笨重一些好。 3 3涉及能量转化的是压缩冲程和做功冲程，压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内 7 能转化成机械能。 归纳总结 2 2 1 1 典例 1 1 C 解析：甲图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机 械能转化为了内能； 乙图： 排气门打开， 活塞向上运动， 气缸容积减小， 是排气冲程； 丙图： 气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功
10、冲程，将内能转化为了机械能；丁图： 进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程。 想一想 丁甲丙乙。 针对训练 1 1做功 丙 解析：观察图甲可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程； 做功冲程中内能转化为机械能；图乙是用力将活塞压下，活塞对空气做功，是将机械能转化 为内能。图丙对试管中的水加热，使试管中水的内能增大，对外做功，使塞子飞出去，内能 转化为塞子的机械能。 知识点 2 1 1相同点：都有进气门、排气门、汽缸、活塞、连杆和曲轴；不同点：汽油机有火花塞， 柴油机有喷油嘴。 2 2柴油机在吸气冲程中吸入的是空气；在压缩冲程结束时，柴油通过喷油嘴被喷入汽缸。 3 3在压缩
11、冲程中，柴油机的活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高，在压 缩冲程结束时， 汽缸内空气的温度已经超过了柴油的燃点， 此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇 到热空气便立刻燃烧起来， 燃烧放出的热使得气体的温度和压强急剧升高， 从而推动活塞做 功，完成做功冲程。 典例 2 2B 解析：柴油机和汽油机都是利用内能做功的机器，都属于内燃机，其工作过程 都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程；只不过汽油机在吸气冲程吸入的物质是汽油和空 气的混合物，柴油机吸入的只是空气；在结构上汽油机汽缸顶部有一个火花塞，而柴油机汽 缸顶部有一个喷油嘴。所以，B 选项说法正确，A、C、D 选项说法错误。 针对训练 2
12、2化学 内 惯性 解析：燃料燃烧时，燃料的化学能转化为内能，柴油机的压缩冲程中，活塞的机械能转化成 气体的内能；在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，内能转化成活塞的机械能；其他 8 三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。 达标检测 1 1A 解析：只有自行车是利用人力行驶的，轮船、卡车一般用柴油机作为动力机械，飞机 用喷气发动机作为动力机械。 2 2B 解析：由图可知 A 为排气冲程，B 为压缩冲程，C 为吸气冲程，D 为做功冲程，四个 冲程中压缩冲程和做功冲程有能量的转化， 压缩冲程为机械能转化为内能， 做功冲程为内能 转化为机械能。故选 B。 3 3A 解析：汽油机和柴油机结构不同之一：汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴；工作过程 中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气；热机工作过程中，压缩冲 程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能。故选 A。 4 4做功 做功 解析：两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程； 压缩冲程是通过做功的方式增加气体内能的。 5 580 20 解析：一台柴油机飞轮的转速为 2 400 r/min，则该柴油机每秒转 40 圈，完成 20 个工作循环，柴油机完成 80 个冲程，对外做 20 次功。