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1、第十四章 内能的利用第1节 热 机体验能量转化活动1：回想过年或婚礼上燃放“二踢脚”的情形,“二踢脚”从地面飞向天空。活动2：观察烧水时,水沸腾后壶盖的情况。(1)活动1中,“二踢脚”从地面飞向天空,是能转化为能。(2)活动2中,水沸腾后壶盖被顶起,是能转化为能。提示：(1)内 机械(2)内 机械1.什么叫做热机?什么叫做内燃机?2.汽油机的工作原理是什么?其构造及作用是什么?3.汽油机的工作过程有哪些?4.柴油机的工作过程有哪些?探究1热机结合“体验”,思考以下问题。1.活动中的能量转化,都是从能转化为能,能实现这种能量转化
2、的机器,称为。参考答案：内 机械 热机2.热机的种类有哪些?汽车的动力机械是什么?参考答案：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机 内燃机探究2汽油机结合“体验”和汽油机的工作过程,思考以下问题：1.结合汽油机的构造,分析汽油机主要的结构有：①②③④⑤⑥⑦。参考答案：①进气门 ②火花塞 ③汽缸 ④活塞⑤排气门 ⑥连杆 ⑦曲轴2.汽油机的工作原理：(1)活塞在汽缸内往复运动时,从运动到叫做一个冲程。参考答案：一端 另一端(2)工作过程：①第一冲程：进气门,排气门,活塞向______运动,汽缸内体积增大,压强,大气压将压入汽缸,即冲
3、程。②第二冲程：进气门和排气门都,活塞向运动,燃料混合物被,温度,气压,完成能→能的转化,即冲程。③第三冲程：在压缩冲程结束时,火花塞产生,使燃料猛烈燃烧,燃气内能,推动活塞向运动,并通过连杆带动曲轴转动,完成能→能的转化,即冲程。④第四冲程：进气门,排气门,活塞向运动,把排出汽缸,即冲程。参考答案：①打开 关闭 下 变小汽油和空气混合物 吸气②关闭 上 压缩 升高增大 机械 内 压缩③电火花 增大 下 内 机械 做功④关闭 打开 上 废气 排气3.交流讨论：(1)只有哪个冲程提供动力?其他冲程是靠什么来完成的?提示：启动内燃
4、机,要靠外力(人力或电动机的驱动力)先使飞轮和曲轴转动起来,由曲轴通过连杆带动活塞运动,消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程。在做功冲程中,燃气对活塞做功,内能转化为活塞的机械能,并有一部分机械能通过飞轮储存起来,然后依靠飞轮的惯性带动活塞,完成排气冲程及下一循环的吸气和压缩冲程。参考答案：做功 飞轮的惯性(2)汽油机在工作过程中有哪两个冲程涉及能量转化?其能量是如何转化的?提示：在四个冲程中,压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化。压缩冲程中活塞运动的机械能转化为汽油和空气混合物的内能。做功冲程中,燃料燃烧把燃料的化学能
5、转化为燃气的内能,然后通过做功把燃气的内能转化为活塞的机械能。参考答案：压缩冲程：机械能转化为内能做功冲程：内能转化为机械能探究3柴油机观察柴油机的构造(如图)和柴油机的工作过程并将其与汽油机的构造和工作过程对比,思考以下问题。汽油机和柴油机构造及工作过程的比较：(1)相同点：①燃料在里燃烧。②能量转化：。③工作冲程：。④启动原理：。(2)不同点：内燃机项目汽油机柴油机燃 料汽油柴油构 造汽缸顶部有汽缸顶部有吸气冲程吸入吸入压缩冲程压缩程度小,燃料混合物的压强和温度高压缩程度大,空气的压强和温度更高做功冲程式式主要特点轻巧、效
6、率笨重、效率应 用、飞机、载重汽车、、、轮船提示：柴油机和汽油机虽都属于内燃机,但它们在构造和工作过程中有明显的区别,所以在学习这部分内容时,要用比较归纳法加以区别,汽油机与柴油机在构造上大致是相同的,汽油机在汽缸顶部有火花塞,而柴油机没有,但有喷油嘴,并且汽油机上的火花塞与柴油机上的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末。在吸气冲程中,汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有空气。在压缩冲程中,柴油机的温度更高,压强更大,因此导致它们的点火方式不同。参考答案：(1)①汽缸 ②都是先将化学能转化为内能,再将内能转化为机
7、械能 ③都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮转两周,对外做功一次 ④启动时,都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来(2)内燃机项目汽油机柴油机燃 料汽 油柴 油构 造汽缸顶部有_______汽缸顶部有_______火花塞喷油嘴内燃机项目汽油机柴油机吸气冲程吸入__________________吸入_____压缩冲程压缩程度小,燃料混合物的压强和温度高压缩程度大,空气的压强和温度更高做功冲程_____式_____式主要特点轻巧、效率___笨重、效率___应 用_______、飞机、_______载重汽车、
8、_______、_____、轮船汽油和空气的混合物空气点燃压燃低高小汽车摩托车拖拉机火车一、热机1.热机：利用_____做功的机械。2.内燃机：燃料直接在发动机_____内燃烧产生动力的热机。二、汽油机和柴油机1.工作过程：一个工作循环有_____冲程,曲轴转动___周,做功
