人教版高中物理选修1-2《第2章第3节热机的工作原理》课件（共30张PPT）

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1、热机,会看到什么现象？,塞子被冲出,在此过程中，能量是如何转化的？,燃料的化学能,水蒸气的内能,塞子运动的机械能,热机：,燃料的化学能,内能,机械能,热机是把内能转化为机械能的机器,热机的种类：,蒸汽机、内燃机、汽轮机 喷气发动机、火箭等,2、燃料具有化学能燃烧放出内能后通过热机转化为机械能,二、热机1、定义：将内能转化为机械能的装置。,1.内燃机和种类,(1)汽油机,(2)柴油机,构造 工作原理 汽油机完整工作过程,构造 工作原理,汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,内燃机：,吸气,压缩,做功,排气,内燃机的 冲程和工作循环,三、汽油机,1、构造：进气门与排气门、火

2、花塞、活塞、气缸、连杆、曲轴等。 2、工作过程a、一个冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端。 b、四冲程：由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成,汽油机工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,（1）吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,（2）压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。,（3）做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,（4）排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开

3、，活塞向上运动，把废气排出气缸。,3、工作原理 A、吸气冲程：吸进汽油与空气的混合物。 B、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、压强增大。此冲程将机械能转化为内能 C、做功冲程：点火方式：点燃式 原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功。 此冲程将内能转化为机械能 D、排气冲程：排出废气，为下一个工作循环做准备。,4、其它小结 、在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程称为辅助冲程，要靠飞轮的惯性来完成，所以汽油机在开始工作时要靠外力带动。 、把四个冲程称为一个工作循环。 、一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转，对外做一次功。,一台四冲程内燃机的飞轮转速为

4、1800 rmin，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,课堂练习：,D,柴油机的构造,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,柴油机工作原理,吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程,（1）吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,（2）压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。,（3）做功冲程,在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生

5、高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,（4）排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,四、柴油机与汽油机的区别,1、构造上的区别：汽油机气缸顶部为火花塞；而柴油机气缸顶部为喷油嘴。 2、工作过程中的区别： 吸气冲程：汽油机吸进的是空气和汽油的混合物；而柴油机吸进的只是空气。 点火方式：汽油机为点燃式；而柴油机为压燃式。 3、工作效率不同：柴油机的效率一般比汽油机高。（原因：在压缩冲程末，柴油机气缸内燃气的温度和压强比汽油机高，对外做的功也较多。）,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你认为它们的效率比你想象的高？还是低

6、？,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,思考：,在内燃机中，燃料所释放的能量都到哪里去了？,做有用功的能量,废气带走的能量,汽缸散热及摩擦损失的能量,热机的效率：,用来做有用功的能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比,1基本构造和主要部件的作用相似。 2 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。,相同点,内燃机的启动,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,五、内燃机的应用,汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。,(1)汽油机的应用,(2)柴油机的应用,柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。,这节课你有哪些收获？还有哪些困惑？,