1、第十四章內能的利用第1節熱機學習目標1 . 了解熱機的定義，了解內燃機是熱機的一種，知道熱機的種類。2 .知道汽油機的工作原理及過程。知道熱機中能量的轉化。3 .學會分析汽油機和柴油機的構造及工作過程的異同。自主探究1 .各種利用 做功的機械叫做熱機，燃料直接在發動機 內燃燒產生動力的熱機 叫內燃機。2 .活塞在汽缸內 運動時,從汽缸的一端運動到另一端的過程叫做一個沖程。3 .多數內燃機的一個工作循環分為四個沖程：沖程、沖程、沖程、沖程。4 .在四沖程內燃機中,吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程是依靠飛輪的 來完成的,而 沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程，將內能轉化為 。另外壓縮沖程將機械能轉化為。

2、合作探究、熱機活動體驗：在試管內裝少許水，用一層紅色塑料薄紙裹著的棉花塞塞在試管中上部，利用點燃的酒精燈對封閉試管中的水加熱一段時間，當水沸騰時，水蒸氣會慢慢推動塞子向試管口運動。提出問題：塞子被頂向試管口 ，推動塞子的能量來自哪里 ？答案點撥：酒精燃燒的化學能一水和水蒸氣的內能一塞子的機械能。思考討論：生活中有哪些內能轉化為機械能的實例呢答案點撥：用水壺燒水，水沸騰后壺蓋會被頂起來；裝有半瓶水的熱水瓶，瓶塞有時會“跳”出 立箋不守。自主學習：閱讀課本P18 “熱機”的內容，學習有關的知識。1 .熱機的種類很多，有蒸汽機、噴氣發動機等。2 .內燃機分為 和 兩大類,它們分別用 和 作為燃料。、

3、汽油機活動體驗：轉動汽油機的手柄，觀察活塞在汽缸內的運動情況。壓端沖程做功沖理排氣沖程活塞在汽缸內往復運動時，從汽缸一端運動到另一端的過程叫做一個沖程。仔細觀察四個沖程 的工作過程，并完成下表。沖程名 稱進氣門開閉 情況排氣門開閉 情況活塞運動力問吸氣沖 程壓縮沖 程做功沖 程排氣沖 程答案點撥：沖程名 稱進氣門開閉 情況排氣門開閉 情況活塞運動力問吸氣沖 程打開關閉問卜壓縮沖 程關閉關閉向上做功沖 程關閉關閉問卜排氣沖 程關閉打開向上提出問題：(1)在四個沖程中，哪些沖程發生了能量轉化 ？(2)哪個沖程使機械獲得動力 ？其他幾個沖程中活塞的運動是靠什么來完成的？(3)哪個沖程排出了廢氣？答案

4、點撥：(1)壓縮沖程是把機械能轉化為內能；做功沖程是把內能轉化為機械能。(2)做功沖程使機械獲得動力，其他沖程靠飛輪的慣性完成。(3)排氣沖程排出廢氣。三、柴油機活動體驗：把汽油機模型和柴油機模型的構造進行對比，會發現汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機汽缸頂部有噴油嘴。動手操作柴油機模型，完成下列問題。(1)你能描述柴油機的工作過程嗎(2)請分析柴油機和汽油機的區別，完成下表。項目汽油機柴油機構造吸氣沖程壓縮沖程點火方式效率應用答案點撥：(1)柴油機的工作過程也分為吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在吸氣沖程吸進汽缸里的只有空氣。在壓縮沖程中，活塞把空氣的體積壓縮得非常小 ，使得空氣的溫度很高。壓

5、縮沖程結束時 汽缸內空氣的溫度已經超過了柴油的燃點 ，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到空氣立刻燃燒。在做 功沖程中，燃燒放出的熱使得氣體的壓強和溫度急劇升高 ，從而推動活塞對外做功。在排氣沖程中 曲軸推動活塞向上運動，把產生的廢氣排出汽缸。(2)項目汽油機柴油機構造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴吸氣沖 程吸入汽油和空氣的 混合物只是吸入空氣續表項目汽油機柴油機壓縮沖氣體體積壓縮為氣體體積壓縮為程吸進體積的吸進體積的點火方 式點燃式壓燃式效率低高應用汽車、飛機、摩托 車等火車、輪船、載重汽車等自主學習：閱讀課本P19P20“柴油機”的內容，學習有關的知識。1 .由于柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機

6、 ，因此在做功沖程中氣體的壓強 汽 油機中氣體的壓強，因而可以輸出 的功率。2 .由于柴油機工作的過程中壓強 ,要求各有關零件具有較高的結構強度,因此柴油機比較。課堂檢測1 .如圖為汽油機工作時的某沖程示意圖，該沖程是（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程2 .在汽油機工作的四個沖程中，機械能轉化為內能的沖程為（）A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程3 .我們知道，多數汽油機是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程的不斷循環來連續工作的。關 于壓縮沖程的作用，下列說法正確的是（）A.將廢氣排出缸外B.完成對外做功C.吸進汽油和空氣的混合物D.壓縮汽油和空氣的混合物4,下列關

7、于熱機的敘述，正確的是（）A.熱機是把內能轉化為機械能的裝置B.內燃機每經過一個工作循環，曲軸就要轉動4周C,汽油機有噴油嘴，柴油機有火花塞D,汽油機利用壓燃式點火，柴油機利用點燃式點火5,柴油機上安裝了一個笨重的飛輪，是為了（）A.提高熱機效率B.節省燃料C,可以做更多的功D.利用飛輪慣性完成吸氣、壓縮和排氣三個輔助沖程6 .在內燃機工作的四個沖程中，發生內能和機械能相互轉化的是（）A,吸氣沖程和壓縮沖程B.壓縮沖程和做功沖程C,做功沖程和排氣沖程D.排氣沖程和吸氣沖程7 .關于汽油機的以下說法中正確的是（）A,汽油機上的火花塞壞的時候，可以用柴油機的噴油嘴代替B,汽油機中的燃料完全可以用柴

8、油來代替C,汽油機與柴油機除了所用燃料之外，其余沒有區別D,汽油機和柴油機可以達到相同的功率,其中左門為進氣門程，乙為 沖程，丙程。正常工作次序能向 能的轉化，能的轉化。8.如圖為汽油機工作時各沖程的示意圖，右門為排氣門，則甲為沖程，丁為 沖。其中乙實現能向甲9.目前我國研發出一款新型空氣動力汽車，它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功提供動力，這種車在開動時將空氣的能轉化為能,這種車與汽油機相比優點是（說出一點）。是四;10 .汽油機的姐幽1 存11 .汽酒叫種4g汽故住黨示意圖10.汽油機的必修怫中,汽缸內汽油和空氣混合物的壓強,汽油在汽缸內燃燒時將，由圖可以看出，此時它正處在能轉化為,溫度能,如

9、圖所示沖程。12.有的同學由如圖所示裝置聯想到內燃機 程。線的方式來反映出該同學聯想的思維過酒精燃燒堅固汽缸高溫高壓水蒸氣活塞運動做功試管燃料燃燒木塞沖出高溫高壓燃氣參考答案自主探究1 .內能汽缸2 .往復3 .吸氣壓縮做功排氣4 .慣性做功機械能內能合作探究一、熱機1 .內燃機汽輪機2 .汽油機柴油機汽油柴油三、柴油機1 .高大于 更大2 .較大笨重課堂檢測3 .B 2.B3 .D 解析：汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣和汽油的混合物，壓縮沖程是將空氣和汽油的混合物壓縮，使之壓強增大，溫度升高。4 . A解析：根據熱機的定義可知，A項正確；內燃機每經過一個工作循環 ，活塞往復運動2次，曲 軸轉2

10、周,B項錯誤；在做功沖程中，汽油機是用火花塞點火，是點燃式；柴油機是由噴油嘴向缸內噴 出霧狀柴油，霧狀柴油遇到遠遠高于它的燃點溫度的空氣，立即上燒，是壓燃式，C、D兩項錯誤。5 . D解析：柴油機工作前要靠外力使飛輪旋轉，儲存一定量的機械能。吸氣和壓縮沖程消耗飛輪的機械能。做功沖程中內能轉化為活塞的機械能，并有一部分機械能由飛輪貯存 ，提供排氣沖程及下一循環的吸氣和壓縮沖程中活塞的運動。6 . B解析：內燃機工作過程中發生內能與機械能之間相互轉化的有兩個沖程：壓縮沖程中機械 能轉化為內能，做功沖程中內能轉化為機械能。7 . D解析：汽油機的火花塞用來產生電火花，柴油機的噴油嘴是噴油用的，二者不

11、可互換；因為 汽油機與柴油機工作過程有差異，所以燃料不可用柴油代替；汽油機與柴油機在構造、工作過程中有所不同，在特意制造的情況下，汽油機和柴油機的功率完全可以一樣大。8 .答案：排氣做功吸氣壓縮丙、丁、乙、甲內機械機械內9 .答案：內機械環保解析：壓縮空氣膨脹時推動活塞做功 ，消耗了內能，得到了機械能，即將空氣的內能轉化為機械能，由于汽油機在燃燒時要排出有毒廢氣，所以與汽油機相比，這種車更環保。10 .答案：增大升高解析：壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮汽油和空氣的混合物，使氣體壓強增大，同時壓縮氣體做 功，會使氣體內能增加，溫度升高。11 .答案：化學內做功解析：燃氣燃燒，將燃料的化學能轉化為燃氣的內能；火花塞點火后，汽油在汽缸內燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞運動，這屬于做功沖程。12 .答案：酒精燃燒一咯固氣缸席溫陶壓水。活塞運動做功試管嬲料燃燒木客沖出高溫高壓