第1課時 通過做功改變物體的內能、熱機

1、第第1課時課時 通過做功改變通過做功改變物體的內能、熱機物體的內能、熱機蘇科版蘇科版 九年級上冊九年級上冊問題：水沸騰后會怎樣？問題：水沸騰后會怎樣？推動塞子的能量來自哪里？推動塞子的能量來自哪里？新課導入新課導入演示實驗演示實驗:現象現象:軟木塞沖出；管口有軟木塞沖出；管口有“白氣白氣”產生。產生。說明說明:水蒸汽對木塞做功，內能減少，它的溫度水蒸汽對木塞做功，內能減少，它的溫度下降下降,水蒸汽液化成小水珠。水蒸汽液化成小水珠。工作時：內能轉化為機械能工作時：內能轉化為機械能應用：熱機應用：熱機獲取新知獲取新知種類種類汽油機汽油機柴油機柴油機1.1.熱機的種類蒸汽機蒸汽機內燃機內燃機汽輪機汽

2、輪機噴氣發(fā)動機噴氣發(fā)動機火箭等火箭等內燃機內燃機：熱機熱機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內燃燒產生動燃料直接在發(fā)動機氣缸內燃燒產生動力的熱機力的熱機。常見的內燃機常見的內燃機：汽油機汽油機 柴油機柴油機把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C把燃料燃燒時釋放的內能轉變?yōu)闄C械能的裝置。械能的裝置。2.內燃機的構造內燃機的構造(1)(1)汽油機汽油機(2)(2)柴油機柴油機構造構造工作原理工作原理汽油機完整工作過程汽油機完整工作過程構造構造工作原理工作原理(1)汽油機的構造汽油機的構造火花塞火花塞氣缸氣缸進氣門進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燃機的內燃機的沖程沖程和和工作

3、循環(huán)工作循環(huán)(2)汽油機工作原理汽油機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汽油和空氣汽油和空氣 進氣門打開，排氣進氣門打開，排氣門關閉?；钊缮隙讼蜷T關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。氣門吸入氣缸。壓縮沖程 進氣門和排氣門都關閉，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。壓縮，壓強增大，溫度升高。機械能轉化為內能。機械能轉化為內能。做功沖程 在壓縮沖程末尾，在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，使火花塞產生電火花，使燃料

4、猛烈燃燒，產生高燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。桿帶動曲軸轉動。內能轉化為機械能。內能轉化為機械能。排氣沖程燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣運動，把廢氣排出氣缸。缸。(3)(3)柴油機的構造柴油機的構造噴油嘴噴油嘴進氣門進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)柴油機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空氣 進氣門打開，排進氣門打開，排氣門關閉?；钊缮蠚忾T關閉。活塞由上端向下端運動，

5、將空端向下端運動，將空氣吸進氣缸。氣吸進氣缸。壓縮沖程 進氣門和排氣門都關閉，活進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的著火點。度已超過柴油的著火點。 機械能轉化為內能。機械能轉化為內能。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，產生高溫高壓的燃氣，烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。帶動曲

6、軸轉動。 內能轉化為機械能。內能轉化為機械能。排氣沖程燃燒后的廢氣 進氣門關閉，排氣門打進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。排出氣缸。l 一個工作循環(huán)：一個工作循環(huán)：l 活塞：往復兩次?；钊和鶑蛢纱?。l 曲軸：轉動兩周。曲軸：轉動兩周。l 完成：四個沖程。完成：四個沖程。l 對外做功：一次。對外做功：一次。l 輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。輔助沖程：靠飛輪慣性來完成。3.內燃機的應用內燃機的應用 汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業(yè)機械上面。型農業(yè)機械上面。(1)汽油機的應用汽油機的應用(2)柴油機的應用柴油機

7、的應用 柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。想想議議： 4.汽油機和柴油機的工作過程有什么汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點？相同點，有什么不同點？1基本構造和主要部件的作用相似?；緲嬙旌椭饕考淖饔孟嗨?。2 每個工件循環(huán)都經歷四個沖程：吸氣沖程、壓每個工件循環(huán)都經歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。縮沖程、做功沖程、排氣沖程。3 四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。個沖程靠飛輪慣性完成。4 一

8、個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩一個工作循環(huán)中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周，做功一次。周，做功一次。相同點相同點不同點不同點1構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴。機氣缸頂部有噴油嘴。2 燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴油機燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴油機的燃料是柴油。的燃料是柴油。3 吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油機只吸進空氣。體，柴油機只吸進空氣。4 點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火。壓燃式點火。1、壓縮沖程混合

9、氣體內能增大的原因是什么？、壓縮沖程混合氣體內能增大的原因是什么？ 2、做功沖程中，氣體的內能如何轉化？為什么被稱為做功沖、做功沖程中，氣體的內能如何轉化？為什么被稱為做功沖程？程？ 答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學能轉變?yōu)閮饶?；燃燒答：混合氣體爆發(fā)性燃燒，化學能轉變?yōu)閮饶?；燃燒產生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內能轉變產生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內能轉變?yōu)闄C械能為機械能 。 答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉變?yōu)榛旌蠚怏w答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉變?yōu)榛旌蠚怏w的內能。的內能。隨堂演練隨堂演練3、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？、在吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程活塞為什么會運動？4、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？、排氣后，下一個工作過程是什么沖程？5、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？、當燃油還沒有燃燒做功的時候，活塞是怎樣動起來的？ 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動能而高速轉動，在吸答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動能而高速轉動，在吸氣、壓縮、排氣三個沖程中，活塞的運動都是靠飛輪的慣性來氣、壓縮、排氣三個沖程中，活塞的運動都是靠飛輪的慣性來完成的。完成的。答：吸氣沖程答：吸氣沖程 答：通常是先接通了啟動機答：通常是先接