第 十 四 章 熱 能 的 利 用 學(xué) 習(xí) 新 知 檢 測 反 饋第 1節(jié) 熱機九 年 級 物 理 上 新 課 標(biāo) 人 如 圖 所 示 ， 在 一 個 試管 中 裝 一 些 水 ， 用 橡膠 塞 塞 緊 。 對 試 管 加熱 使 水 沸 騰 。 問 題 思 考觀 察 現(xiàn) 象 ， 思 考 原 因?qū)W 習(xí) 新 知 在 這 個 實 驗 中 ， 燃 料 燃 燒 將 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 ， 高 溫水 蒸 氣 將 塞 子 沖 出 ， 又 將 能轉(zhuǎn) 化 為 能 。 討論化 學(xué) 內(nèi) （ 熱 ） 內(nèi) （ 熱 ）機 械 3.熱 機 的 種 類 ： 蒸 氣 機 、 內(nèi) 燃 機 、 汽 輪 機 、噴 氣 發(fā) 動 機 等一 、 熱 機 1.定 義 ：2.工 作 原 理 ： 熱 機 利 用 內(nèi) 能 做 功 ，將 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 。利 用 內(nèi) 能 做 功 的 機 械 二 、 內(nèi) 燃 機1.燃 料 直 接 在 發(fā) 動 機 氣 缸 內(nèi) 燃 燒 產(chǎn) 生 動 力的 熱 機 。2.常 見 的 內(nèi) 燃 機 ： 汽 油 機 柴 油 機 火 花 塞 氣 缸進 氣 門活 塞連 桿 排 氣 門曲 軸3.汽 油 機 吸 氣壓 縮做 功排 氣 要 使 汽 油 機 連 續(xù)工 作 ， 活 塞 必 須 能在 汽 缸 內(nèi) 往 復(fù) 運 動。 活 塞 在 汽 缸 內(nèi) 往復(fù) 運 動 時 ， 從 汽 缸的 一 端 運 動 到 另 一端 的 過 程 ， 叫 做 一個 沖 程 。 吸 氣 沖 程 壓 縮 沖 程 做 功 沖 程 排 氣 沖 程 汽油和空氣 進 氣 門 打 開 ， 排氣 門 關(guān) 閉 。 活 塞 向 下運 動 ， 汽 油 和 空 氣 的混 合 物 進 入 氣 缸 。 進 氣 門 和 排 氣 門 都 關(guān)閉 ， 活 塞 向 上 運 動 ， 燃 料混 合 物 被 壓 縮 ， 壓 強 增 大， 溫 度 升 高 。機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 。 在 壓 縮 沖 程 結(jié) 束 時 ， 火花 塞 產(chǎn) 生 電 火 花 ， 使 燃 料 猛烈 燃 燒 ， 產(chǎn) 生 高 溫 高 壓 的 氣體 。 高 溫 高 壓 的 氣 體 推 動 活塞 向 下 運 動 ， 并 通 過 連 桿 帶動 曲 軸 轉(zhuǎn) 動 ， 對 外 做 功內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 。 燃燒后的廢氣 進 氣 門 保 持 關(guān) 閉， 排 氣 門 打 開 ， 活 塞向 上 運 動 ， 把 廢 氣 排出 氣 缸 。 想想議議1.在 四 沖 程 汽 油 機 的 四 個 沖 程 中 ， 壓縮 沖 程 和 做 功 沖 程 各 發(fā) 生 了 怎 樣 的 能量 轉(zhuǎn) 化 ？2.哪 個 沖 程 使 汽 車 獲 得 動 力 ？3.哪 個 沖 程 排 出 了 汽 車 的 廢 氣 ？壓 縮 沖 程 ： 機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能做 功 沖 程 ： 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能排 氣 沖 程做 功 沖 程 (1) 構(gòu) 造噴 油 嘴進 氣 門活 塞連 桿 排 氣 門氣 缸曲 軸4.柴 油 機 (2） 柴 油 機 工 作 過 程吸 氣 沖 程 壓 縮 沖 程做 功 沖 程 排 氣 沖 程 吸 氣 沖 程 空氣 進 氣 門 打 開 ， 排 氣 門關(guān) 閉 。 活 塞 向 下 運 動 ， 將空 氣 吸 進 氣 缸 。 壓 縮 沖 程 進 氣 門 和 排 氣 門 都 關(guān) 閉 ， 活 塞向 上 運 動 ， 活 塞 把 空 氣 壓 縮 得 非 常小 ， 空 氣 的 壓 強 更 大 ， 溫 度 更 高 。在 壓 縮 沖 程 結(jié) 束 時 ， 汽 缸 內(nèi) 空 氣 溫度 已 超 過 柴 油 的 燃 點 。 機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 。 做 功 沖 程 在 壓 縮 沖 程 結(jié) 束 時 ， 從 噴 油嘴 噴 出 的 霧 狀 柴 油 遇 到 熱 空 氣 立刻 猛 烈 燃 燒 ， 產(chǎn) 生 高 溫 高 壓 的 燃氣 ， 推 動 活 塞 向 下 運 動 ， 并 通 過連 桿 帶 動 曲 軸 轉(zhuǎn) 動 。 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 。 排 氣 沖 程 燃燒后的廢氣 進 氣 門 關(guān) 閉 ， 排 氣門 打 開 ， 活 塞 向 上 運 動， 把 廢 氣 排 出 氣 缸 。 汽 油 機 和 柴 油 機 的 工 作 過 程 有 什 么 相同 點 ， 有 什 么 不 同 點 ？想想議議 1 基 本 構(gòu) 造 和 主 要 部 件 的 作 用 相 似 。2 每 個 工 件 循 環(huán) 都 經(jīng) 歷 四 個 沖 程 ： 吸 氣 沖程 、 壓 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 個 沖 程 靠 飛 輪 慣 性 完 成 。4 一 個 工 作 循 環(huán) 中 ， 活 塞 往 復(fù) 兩 次 ， 飛 輪轉(zhuǎn) 動 兩 周 ， 做 功 一 次 。 相 同 點 不 同 點1 構(gòu) 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 。2 燃 料 不 同 ： 汽 油 機 的 燃 料 是 汽 油 ， 而 柴油 機 的 燃 料 是 柴 油 。3 吸 氣 不 同 ： 汽 油 機 吸 入 汽 油 和 空 氣 的 混合 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 壓 燃 式 點 火 。 一 個 工 作 循 環(huán) ： 活 塞 ： 往 復(fù) 兩 次 。 曲 軸 ： 轉(zhuǎn) 動 兩 周 。 完 成 ： 四 個 沖 程 。 對 外 做 功 ： 一 次 。 其 它 沖 程 ： 靠 飛 輪 慣 性 來 完 成 。小結(jié) 內(nèi) 燃 機 的 應(yīng) 用 汽 油 機 比 較 輕 巧 ， 常 用 在 汽 車 、 飛 機 和 小 型農(nóng) 業(yè) 機 械 上 面 。(1)汽 油 機 的 應(yīng) 用(2)柴 油 機 的 應(yīng) 用 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 。 一 、 汽 油 機1.構(gòu) 造 : 進 氣 門 、 排 氣 門 、 火 花 塞 、 活 塞 、 汽 缸 、 連 桿 、曲 軸 等 .2.工 作 原 理 :汽 缸 內(nèi) 裝 有 活 塞 ,活 塞 與 連 桿 、 曲 軸 相 連 .活塞 在 汽 缸 內(nèi) 做 往 復(fù) 運 動 ,通 過 連 桿 帶 動 曲 軸 轉(zhuǎn) 動 ,從 而 使機 器 運 轉(zhuǎn) .3.能 的 轉(zhuǎn) 化 :化 學(xué) 能 轉(zhuǎn) 化 為 內(nèi) 能 再 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 .二 、 柴 油 機1.柴 油 機 與 汽 油 機 的 相 同 點 : 都 是 內(nèi) 燃 機 ;一 個 工 作 循 環(huán)都 要 經(jīng) 歷 四 個 沖 程 . 2.柴 油 機 與 汽 油 機 的 不 同 點 : (1)構(gòu) 造 方 面 :汽 油 機 有 火 花 塞 ,柴 油 機 有 噴 油 嘴 .(2)工 作 過 程 上 :壓 縮 程 度 不 同 ;點 火 方 式 不 同 . (3)用 途 方 面 :汽 油 機 輕 巧 ,用 于 轎 車 、 摩 托 車 等 ;柴 油 機笨 重 ,用 于 卡 車 、 貨 車 等 . 1.下 列 交 通 工 具 中 ,動 力 設(shè) 備 不是 熱 機 的 是 ( )A.遠 洋 輪 船 B.載 重 汽 車C.戰(zhàn) 斗 機 D.電 動 摩 托 車D解 析 :遠 洋 輪 船 、 載 重 汽 車 、 戰(zhàn) 斗 機 工 作 時都 要 使 用 熱 機 進 行 工 作 ;電 動 摩 托 車 是 利 用電 工 作 的 ,沒 有 使 用 熱 機 .故 選 D.檢測反饋 2.下 列 有 關(guān) 柴 油 機 和 汽 油 機 的 說 法 中 ,不正 確 的 是 ( )A.汽 油 機 有 火 花 塞B.柴 油 機 有 噴 油 嘴C.汽 油 機 的 壓 縮 程 度 比 柴 油 機 高D.汽 油 機 的 點 火 方 式 是 點 燃 式C解 析 :柴 油 機 汽 缸 頂 部 有 個 噴 油 嘴 ,汽 油 機汽 缸 頂 部 有 個 火 花 塞 ,A,B正 確 ;壓 縮 沖 程中 ,柴 油 機 將 空 氣 壓 縮 的 程 度 更 大 ,溫 度 更高 ,C錯 誤 ;柴 油 機 與 汽 油 機 的 點 火 方 式 不同 ,柴 油 機 采 用 壓 燃 式 ,汽 油 機 采 用 點 燃式 ,D正 確 .故 選 C. 3.汽 油 機 的 四 個 沖 程 分 別 為 吸 氣 、 壓 縮 、做 功 、 排 氣 沖 程 ,如 圖 所 示 是 沖程 .在 壓 縮 沖 程 中 ,活 塞 壓 縮 氣 體 做 功 ,氣 體的 內(nèi) 能 會 . 做 功增 大解 析 :由 圖 可 知 ,進 氣 門 和 排 氣 門 都 關(guān) 閉 ,并且 活 塞 向 下 運 動 ,所 以 是 做 功 沖 程 ;當(dāng) 活 塞 壓縮 氣 體 做 功 時 ,機 械 能 轉(zhuǎn) 化 為 氣 體 的 內(nèi) 能 . 4.如 圖 所 示 ,用 酒 精 燈 加 熱 試 管 中 的 水 .當(dāng)水 沸 騰 一 段 時 間 后 ,塞 子 被 試 管 內(nèi) 水 蒸 氣 推 出,該 現(xiàn) 象 說 明 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 .圖 (填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )中 汽 油 機 的 沖 程與 這 一 實 驗 過 程 中 能 量 的 轉(zhuǎn) 化 是 一 致 的 . 解 析 :當(dāng) 水 沸 騰 一 段 時 間 后 ,塞 子 被 試 管 內(nèi)的 水 蒸 氣 推 出 ,水 蒸 氣 對 塞 子 做 功 ,水 蒸 氣的 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 塞 子 的 機 械 能 .兩 圖 中 的 進 氣門 和 排 氣 門 都 關(guān) 閉 ,圖 乙 中 的 活 塞 向 下 運 動 ,是 做 功 沖 程 ,將 內(nèi) 能 轉(zhuǎn) 化 為 機 械 能 ;圖 甲 中的 活 塞 向 上 運 動 ,是 壓 縮 沖 程 ,將 機 械 能 轉(zhuǎn)化 為 內(nèi) 能 . 4.如 圖 所 示 ,用 酒 精 燈 加 熱 試 管 中 的 水 .當(dāng)水 沸 騰 一 段 時 間 后 ,塞 子 被 試 管 內(nèi) 水 蒸 氣 推 出,該 現(xiàn) 象 說 明 能 轉(zhuǎn) 化 為 能 .圖 (填 “ 甲 ” 或 “ 乙 ” )中 汽 油 機 的 沖 程與 這 一 實 驗 過 程 中 能 量 的 轉(zhuǎn) 化 是 一 致 的 .內(nèi) 機 械乙