初三物理《熱機(jī)》PPT課件

1、熱機(jī)最早的汽車（最早的汽車（1886年）年）汽車中的巨無霸汽車中的巨無霸（額定核載（額定核載360噸）噸） 最快的汽車（最快的汽車（1 600 km/h）如圖所示在一個(gè)如圖所示在一個(gè)試管中裝一些水，試管中裝一些水，用軟木塞塞緊。用軟木塞塞緊。對試管加熱使水對試管加熱使水沸騰，會(huì)看到什沸騰，會(huì)看到什么現(xiàn)象么現(xiàn)象化學(xué)能化學(xué)能 內(nèi)能內(nèi)能 機(jī)械能機(jī)械能內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī)：熱機(jī)熱機(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)：把燃料燃燒時(shí)釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能的裝置械能的裝置。燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力生動(dòng)力 的熱機(jī)的熱機(jī)。利用內(nèi)能做功的機(jī)器有很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)利用內(nèi)能做功的機(jī)器有很

2、多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。 蒸汽機(jī)車蒸汽機(jī)車 噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) 火箭發(fā)動(dòng)機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī) 火電站的汽輪機(jī)火電站的汽輪機(jī)2熱機(jī)的種類熱機(jī)的種類常見內(nèi)燃機(jī)常見內(nèi)燃機(jī)(1)(1)汽油機(jī)汽油機(jī)(2)(2)柴油機(jī)柴油機(jī)(1)(1)汽油機(jī)的構(gòu)造汽油機(jī)的構(gòu)造火花塞火花塞氣缸氣缸進(jìn)氣門進(jìn)氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門曲軸曲軸吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣內(nèi)燃機(jī)的內(nèi)燃機(jī)的沖程沖程和和工作循環(huán)工作循環(huán)(2)(2)汽油機(jī)工作原理汽油機(jī)工作原理吸氣沖程吸氣沖程壓縮沖程壓縮沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程汽油和空氣汽油和空氣 進(jìn)氣門打開，排進(jìn)氣門打

3、開，排氣門關(guān)閉。活塞由上氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，端向下端運(yùn)動(dòng)，汽油汽油和空氣組成的燃料混和空氣組成的燃料混合物合物從進(jìn)氣門吸入氣從進(jìn)氣門吸入氣缸。缸。壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。，溫度升高。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末尾，在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)

4、。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。缸。(3)(3)柴油機(jī)的構(gòu)造柴油機(jī)的構(gòu)造噴油嘴噴油嘴進(jìn)氣門進(jìn)氣門活塞活塞連桿連桿排氣門排氣門氣缸氣缸曲軸曲軸(4)(4)柴油機(jī)工作原理柴油機(jī)工作原理吸氣沖程吸氣沖程 壓縮沖程壓縮沖程 做功沖程做功沖程 排氣沖程排氣沖程吸氣沖程吸氣沖程空氣 進(jìn)氣門打開，排氣門進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳玛P(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將端運(yùn)動(dòng)，將空氣空氣吸進(jìn)氣吸進(jìn)氣缸。缸。壓縮沖程壓縮沖程 進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活進(jìn)氣門和排

5、氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點(diǎn)。度已超過柴油的著火點(diǎn)。 機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程做功沖程 在壓縮沖程末，從噴油嘴噴在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。排氣沖程排氣沖程燃燒后的廢氣燃燒后的

6、廢氣 進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。，把廢氣排出氣缸。內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)：內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)： 活塞：往復(fù)兩次。活塞：往復(fù)兩次。 曲軸：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。曲軸：轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。 對外做功：一次。對外做功：一次。 完成：四個(gè)沖程。完成：四個(gè)沖程。四個(gè)沖程中，只有做功沖程對外做四個(gè)沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成練習(xí)練習(xí) 一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為一臺(tái)汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速為3000R/分，分，則在則在1秒內(nèi)完成秒內(nèi)完成 個(gè)循環(huán)，對外個(gè)循環(huán)，對外做功做功 次。次。25253.3.內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用 汽油

7、機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小汽油機(jī)比較輕巧，常用在汽車、飛機(jī)和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。型農(nóng)業(yè)機(jī)械上面。(1)(1)汽油機(jī)的應(yīng)用汽油機(jī)的應(yīng)用(2)(2)柴油機(jī)的應(yīng)用柴油機(jī)的應(yīng)用 柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主柴油比較便宜，但柴油機(jī)比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。要用在載重汽車、拖拉機(jī)、坦克上面。想想議議：想想議議： 汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什汽油機(jī)和柴油機(jī)的工作過程有什么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？么相同點(diǎn)，有什么不同點(diǎn)？1基本構(gòu)造和主要部件的作用相似?；緲?gòu)造和主要部件的作用相似。2 每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖每個(gè)工件循環(huán)都經(jīng)歷四個(gè)沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖

8、程。程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個(gè)沖程中，只有做功沖程對外做功，四個(gè)沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。其余三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。4 一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪一個(gè)工作循環(huán)中，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，做功一次。相同相同點(diǎn)點(diǎn)不同點(diǎn)不同點(diǎn)1構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而構(gòu)造不同：汽油機(jī)氣缸頂有火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴燃料不同：汽油機(jī)的燃料是汽油，而柴油機(jī)的燃料是柴油。油機(jī)的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混吸氣不同：汽油機(jī)吸進(jìn)汽油和空氣的混

9、合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。合氣體，柴油機(jī)只吸進(jìn)空氣。4 點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油點(diǎn)火不同：汽油機(jī)屬點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。機(jī)屬壓燃式點(diǎn)火。1.四沖程汽油機(jī)的工作過程由四沖程汽油機(jī)的工作過程由( ).( ).( ).( )四個(gè)沖程組成的四個(gè)沖程組成的.2.四沖程汽油機(jī)四沖程汽油機(jī),由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是由機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是( )沖程沖程,做功沖程是做功沖程是( )能轉(zhuǎn)化為能轉(zhuǎn)化為( )能能. 3.汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油機(jī)吸入汽缸的是( ),點(diǎn)火方式是點(diǎn)火方式是( ).柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油機(jī)吸入汽缸的是( ),點(diǎn)火方式是點(diǎn)火方式是( ). 4.某四沖程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是某四沖

10、程汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是3600R/min,則它每秒鐘對外做功則它每秒鐘對外做功( )次次. 課堂練習(xí)課堂練習(xí): : 5、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？、壓縮沖程混合氣體內(nèi)能增大的原因是什么？ 6、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？、做功沖程中，氣體的內(nèi)能如何轉(zhuǎn)化？為什么被稱為做功沖程？ 7、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)？ 8、排氣后，下一個(gè)工作過程是什么沖程？、排氣后，下一個(gè)工作過程是什么沖程？ 9、當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時(shí)候，活塞是怎樣動(dòng)起來的？、當(dāng)燃油還沒有燃燒做功的時(shí)候，活塞是怎樣動(dòng)起來的？ 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能；燃燒產(chǎn)生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能溫高壓氣體迅速膨脹，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。答：活塞壓縮混合氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能答：活塞壓縮混合氣體做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌蠚怏w的內(nèi)能。 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動(dòng)能而高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在吸氣、答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動(dòng)能而高速轉(zhuǎn)動(dòng)，在吸氣