1、14.1热机,1、了解四冲程汽油机的基本工作原理 2、从能量转化的角度认识燃料的热值 3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义 4、通过能量的转化和转移，认识热机效率,学习重难点,重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值 难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率,一、内能的获得：,通过燃料的燃烧，将燃料内部的 _能转化为_能。,从能量转化的角度分析：,化学,内,热能除了带给人类温暖以外，还能做什么呢？,试管中的蒸汽将软木塞推出去，软木塞获得了动能，蒸汽的内能_。,减小,水沸腾后：,现象:软木塞_;_有“白气”产生.,冲出,管口,分析: _ 对木塞做功, 内能 _, 温度_ _成小水
2、珠.,水蒸气,减小,降低,液化,能量转化：_转化为_。,内能,机械能,总结：内能的利用：,1、利用内能_。,飞机飞行，汽车行驶，火箭升空， 发动机工作时的能量转化？,2、利用内能_。,加热,做功,塞子冲出的过程中，能量的转化：,燃料的_能,水蒸气的_,塞子运动的_;,热机的能量转换：,燃料的_能,_,_；,热机是把_能转化为_能的机器。,一、热机的定义,化学,内能,机械能,化学,内能,机械能,内,机械,二、热机的种类：,蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭,内燃机 1、工作原理：2、分类：,燃料在_内燃烧，产生高温高压的气体对活塞_。,_和_ 两种 。,汽缸,做功,汽油机,柴油机,1、汽油
3、机的构造,火花塞,汽缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,1、汽油机的构造,1、观察图回答汽油机的构造： 上部有 和 ，顶部有 。主体是 ，内有 , 它通过 _ 与 相连。,汽缸,活塞,连杆,曲轴,进气门,排气门,火花塞,内燃机（汽油机）的工作原理,冲程：,1、活塞从汽缸的一端 运动到另一端的过程， 叫做一个冲程,2、内燃机的一个工作循环有四个冲程,分别是：_冲程、_冲程、_冲程、_冲程。,2、,吸气,压缩,做功,排气,内燃机（汽油机）的工作原理,吸气冲程：,进气门_， 排气门_， 活塞向_运动，_的混合物进入气缸。（怎样进入汽缸的？） 曲轴转_周。,2、,打开,关闭,下,汽油和空气,半,内燃
4、机（汽油机）的工作原理,压缩冲程：,进气门和排气门_， 活塞向_运动， 燃料混合物被_。内能变_ 能量转化：_,都关闭,上,压缩,曲轴转_周。,半,机械能,内能,大,第一冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动， 和 的混合物从 被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，_ 关闭， 曲轴转动 圈。,第二冲程： .进气门 和排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动，燃料的混合物被 ，汽缸内温度 ，气压 。曲轴转动 圈。在此过程中， 转化 。,吸气冲程,打开,关闭,上端,下,汽油,空气,进气门,进气门,半,都关闭,下端,上,压缩,升高,增大,半,机械能,内能,压缩冲程,2、 内燃机（汽油机）的工作
5、原理,做功冲程：,在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向_运动，带动曲轴转动,对外_。,下,做功,内能,机械能,能量转化：,2、 内燃机（汽油机）的工作原理,排气冲程：,进气门_， 排气门_， 活塞向_运动， 把_排出气缸。,废气,上,打开,关闭,半,曲轴转_周。,第三冲程： 。在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生 的燃气，推动活塞由汽缸向 运动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动 圈。 在此冲程中， 转化 。,第四冲程： 。进气门 ，排气门 ，活塞由汽缸最 向 运动， 把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上
6、 端， 关闭， 曲轴转动 圈。 内燃机 MP4_320x240_clip.mp4,做功冲程,高温高压,下,半,内能,机械能,排气冲程,关闭,打开,下端,上,排气门,半,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，与曲轴相连的飞轮也转_圈，做功 次。有 次能量转化。,汽油机工作的四个冲程中，只有_ 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 _ 来完成。必须靠外力来启动.,做功冲程,飞轮的惯性,4,2,2,1,2,2,问题,汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？,答：通过_先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗_能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个
7、冲程.内燃机一旦开始做功，_能就会转化成曲轴的_能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。然后依靠飞轮的_性再反过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的_能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。这样内燃机就可连续工作下去了。,分析得结论：,在做功冲程燃气对活塞做功，_能转化为_能。其余三个冲程靠消耗飞轮的_来完成.,内燃机（汽油机）的工作原理,内燃机的连续工作 汽油机的工作原理-4 好.exe,汽油机工作原理,思考：,1. 在四个冲程中，哪些冲程发生能量的转化？,压缩冲程：,机械能,内能,做功冲程：,机械能,内能,2. 哪个冲程获得动力？,做功冲程
8、。（其它三个冲程又叫做辅助冲程。）,3、一个工作循环由四个冲程组成，每个工作循环活塞往复运动_次，曲轴和飞轮转动_周，对外做_次功。辅助冲程是靠飞轮的_性完成的。,3、柴油机,柴油机也是常见的热机。它是用_作为燃料来工作的热机。,柴油机的构造,_,_,_,_,_,_,_,3、柴油机,柴油机的工作原理与汽油机大致相同，如图是柴油机的结构图，,与汽油机比较一下,想一想它是怎样工作的。,吸气冲程,空气,进气门_， 排气门_。 活塞由_端向_端运动，将_吸进气缸。,空气,压缩冲程,进气门和排气门_， 活塞向_运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更_，温度更_。 在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的
9、着火点。,大,高,做功冲程,在压缩冲程末，从_ 喷出的雾状_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_运动，并通过连杆带动曲轴转动。,喷油嘴,柴油,排气冲程,燃烧后的废气,进气门_，排气门_，活塞向_运动，把_排出气缸。,吸气冲程：柴油机吸入汽缸中的只是_而不像汽油机那样吸入的是_的混合物。 压缩冲程：活塞将汽缸内的空气压缩成高温的气体，其温度超过柴油的燃点。 做功冲程：在压缩冲程的最后状态，由_向汽缸内喷射雾状的_，这些雾状的_在汽缸内高温的空气中燃烧起来，这种点火方式称为_式。由于雾状柴油的燃烧，使得汽缸内的压强急剧增大，气体对活塞做功，将活塞推向汽缸的下端。 排气冲程：与汽
10、油机的情况相同，都是把废气排出汽缸，为下一个循环做好准备。 与汽油机的异同？,柴油机比汽油机要笨重些，但柴油机的效率_，功率_，并且柴油的价格又比汽油便宜，因而多用在拖拉机、坦克、轮船、内燃机车、载重汽车以及小型发电机上。,柴油机,柴油机分别在火车,坦克,轮船和挖土机上的运用.,汽油机和柴油机的异同,1、如图是汽油机工作循环中的某一冲程,这个冲程是( ),A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程,2、单缸四冲程柴油机，做功冲程将能转化为 能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。,3、（2011四川内江，第卷3题）如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中 图是做
11、功冲程， 图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。,4、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,学前指导（3）,学生自学P138页的“燃料的热值”内容，思考下面的问题。,学前指导（3）,学生自学P138页的“燃料的热值”内容，思考下面的问题。,1、背景材料：在现代社会，人类所用能量的绝大部分是从燃料的燃烧（将 能转化为 能）中获得的常用的燃料有： 固体燃料，如 、 等； 液体燃料，如 、 等； 气体燃料，如 、 等,化学,内,木柴,煤,汽油,柴油,煤气,天
12、然气,1、你知道的燃料还有哪些？ 2、我们要烧开同一壶水，现有三种燃料：干 草、木柴、煤炭，用哪种燃料用量最少？,2、提出问题：根据你的经验，相同质量的不同燃料在完全燃烧时放出的热量是不是相同？ 3、猜想假设： 4、事实依据： 5、质疑引新：那么如何表示燃料的这种特性呢？,教师点评,燃料的热值 1、热值的物理意义： 2、热值的定义：符号：公式：单位：强调：,Qmq或 QVq （q为热值）,表示燃料燃烧放出热量的能力强弱,1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值,q,J/kg,它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。,观察热值表，你有什么收获？,
13、煤油 4.6X107,木炭 3.4X107,汽油 4.6X107,无烟煤 3.4X107,氢气 14.3X107,石油 4.4X107,焦碳 3.0X107,天然气 4.4X107,柴油 3.3X107,烟煤 2.9X107,煤气 4.2X107,酒精 3.0X107,干木柴,气体,液体,固体,常用燃料的热值（单位：J/kg）,1.2X107,1、关于燃料的热值正确的是（ ） A燃料的热值与燃料的燃烧程度有关 B燃料的热值与燃料的种类有关 C燃料的热值与燃料的多少有关 D燃料的热值与上面三个因素都有关,解析：选B.热值是燃料的一种特性，它的大小只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧程度、质量没有关系
14、.,2、下面说法不正确的是（ ） A、燃料燃烧时，将化学能转化为内能 B、人类使用的能量绝大部分是从燃料的燃烧中获得的 C、l kg的某种燃料燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值 D、提高燃料的利用率是节约能源的重要措施,解析：选C. l kg的某种燃料完全燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值，必须加上“完全”两个字，故C错.,3、炉子的效率：提高炉子效率的措施（以锅炉为例）：,炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 =Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm,使燃料尽可能充分燃烧（如把煤磨成煤粉，加大送风量等） 减小热量的散失（如用隔热材料做炉体，加大受热面积等）,4、热机的效率：提高热机效率的措施（以内燃机为例）：,使燃料充分燃烧，尽量减小各种热量损失，机件间保持良好的润滑、减小摩擦。,用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。,再见,Thank You !,
