1、第十四章內能的利用第十四章內能的利用第一節熱機第一節熱機一、內能的獲得一、內能的獲得： 從能量轉化的角度分析：化學內二、內能的利用：二、內能的利用： 1 1、直接加熱物體、直接加熱物體 熱能除了帶給人類溫暖以外，還能做什么呢？ 試管中的蒸汽將軟木塞推出去，軟木塞獲得了動能，蒸汽的內能_。減小水沸騰后：水沸騰后：現象現象:軟木塞軟木塞_; _有有“白氣白氣”產生產生.沖出管口分析分析:_ 對木塞做功對木塞做功,內能內能 _, 溫度溫度_成小水珠成小水珠.水蒸氣減小降低液化能量轉化：能量轉化：_轉化為轉化為_。內能機械能總結：內能的利用： 1、利用內能、利用內能_。飛飛機機飛飛行，汽行，汽車車行行

2、駛駛，火箭升空，火箭升空，發動發動機工作機工作時時的能量的能量轉轉化？化？2、利用內能、利用內能_。加熱做功塞子沖出的過程中，能量的轉化：塞子沖出的過程中，能量的轉化：燃料的燃料的_能能水蒸氣的水蒸氣的_塞子運動的塞子運動的_;熱機的能量轉換：熱機的能量轉換：燃料的燃料的_能能_；做功做功燃燒燃燒熱機是把熱機是把_能轉化為能轉化為_能的機器。能的機器。一、熱機的定義一、熱機的定義化學內能機械能化學內能機械能內機械2 2、熱機的種類：熱機的種類：蒸氣機、蒸氣機、內燃機內燃機、汽輪機、汽輪機、噴氣發動機等。噴氣發動機等。1 1、熱機的定義：、熱機的定義：把內能轉化為機械能把內能轉化為機械能的機械的

3、機械一、熱機：一、熱機：熱機的種類熱機的種類蒸氣機、內燃機、汽輪機、蒸氣機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等噴氣發動機等蒸汽機汽輪機汽輪機內燃機內燃機火箭上的噴氣發動機火箭上的噴氣發動機火箭發動機火箭發動機柴油機柴油機蒸汽機蒸汽機燃氣輪機燃氣輪機工作原理工作原理化學能化學能內能內能機械能機械能（燃料燃料）（做功做功）噴氣發動機噴氣發動機火箭發動機火箭發動機.汽油機汽油機渦輪（噴氣）發動機渦輪（噴氣）發動機學生自學課本上的內燃機內容，學生自學課本上的內燃機內容，思考下面的問題。思考下面的問題。3 3、內燃機、內燃機（一）內燃機的定義：（一）內燃機的定義：（二）內燃機的種類：（二）內燃機的種類：燃料在

4、機械內部燃燒燃料在機械內部燃燒的熱機的熱機汽油機、柴油機汽油機、柴油機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1、汽油機構造、汽油機構造二、汽油機的構造及工作原理：二、汽油機的構造及工作原理：吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣2 2、汽油機（內燃機）、汽油機（內燃機）的沖程和工作循環的沖程和工作循環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汽油機結構圖汽油機結構圖火花塞火花塞活塞活塞排氣門排氣門進氣門進氣門汽缸連桿連桿曲軸曲軸汽油機工作時，汽油機工作時，活塞在汽缸里活塞在汽缸里做往復運動，做往復運動，活塞從汽缸的活塞從

5、汽缸的一端運動到另一端運動到另一端的過程叫一端的過程叫做做沖程沖程。一一、吸氣沖程、吸氣沖程進氣門進氣門 ，排氣門排氣門 。活塞由活塞由 運動，運動， 組成的燃料組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸。混合物從進氣門吸入氣缸。打開打開關閉關閉上端向下端上端向下端汽油和空氣汽油和空氣進氣門和排進氣門和排氣門都關閉，氣門都關閉，活塞向上運活塞向上運動，燃料混動，燃料混合物被壓縮，合物被壓縮，壓強增大，壓強增大，溫度升高。溫度升高。二、壓縮沖程二、壓縮沖程在壓縮沖程未在壓縮沖程未尾，火花塞產尾，火花塞產生生電火花電火花，使，使燃料猛烈燃燒，燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓產生高溫高壓的燃氣。高溫的燃氣。高溫高壓

6、燃氣高壓燃氣推動推動活塞向下運動活塞向下運動，并通過連桿帶并通過連桿帶動曲軸轉動。動曲軸轉動。三、三、做功沖程做功沖程進氣門關閉，進氣門關閉，排氣門打開，排氣門打開，活塞向上運活塞向上運動，把廢氣動，把廢氣排出氣缸。排出氣缸。四、排氣沖程四、排氣沖程汽油機的工作原理：汽油機的工作原理： 沖程：內燃機工作時，活塞在氣缸內做一次單向運沖程：內燃機工作時，活塞在氣缸內做一次單向運 動，叫做一個沖程動，叫做一個沖程( (或行程或行程) )。汽油機一個工作循環有汽油機一個工作循環有四個沖程：向下運動向下運動向上運動向上運動向下運動向下運動向上運動向上運動開啟開啟關閉關閉關閉關閉關閉關閉關閉關閉關閉關閉關

7、閉關閉開啟開啟進入氣缸進入氣缸被壓縮被壓縮,溫度升溫度升高高,壓強增大壓強增大爆發性燃燒爆發性燃燒排出氣缸排出氣缸機械能轉機械能轉變為內能變為內能內能轉變內能轉變為機械為機械吸氣沖程吸氣沖程做功沖程做功沖程排氣沖程排氣沖程壓縮沖程壓縮沖程 1、壓縮沖程混合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程？、做功沖程中，氣體的內能如何轉化？為什么被稱為做功沖程？ 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

8、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？討論 答：混合氣體爆發性燃燒，化學能轉變為內能；燃燒產生的高答：混合氣體爆發性燃燒，化學能轉變為內能；燃燒產生的高溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內能轉變為機械能。溫高壓氣體迅速膨脹，推動活塞運動，內能轉變為機械能。答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉變為混合氣體的內能。答：活塞壓縮混合氣體做功，機械能轉變為混合氣體的內能。 答：在做功沖程，飛輪獲得足夠的動能而高速轉動，在吸氣、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

9、的慣性來完成的。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。答：吸氣沖程答：吸氣沖程 答：通常是先接通了啟動機答：通常是先接通了啟動機( (電動機電動機) )，用啟動機帶動活塞動起，用啟動機帶動活塞動起來。也可用手柄，來。也可用手柄，人工搖動人工搖動手柄帶動活塞起動。手柄帶動活塞起動。小結：小結：汽油機一個工作循環包括汽油機一個工作循環包括 沖程，沖程，活塞往復活塞往復 次，曲軸轉動次，曲軸轉動 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次能量轉化。次能量轉化。汽油機工作的四個沖程中，只有汽油機工作的四個沖程中，只有 燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程

10、，要靠安裝在曲軸上的沖程，要靠安裝在曲軸上的 來完成。必須靠來完成。必須靠外力外力來啟動來啟動.做功沖程做功沖程飛輪的慣性飛輪的慣性42212噴油嘴噴油嘴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（1）柴油機的構造）柴油機的構造三、柴油機三、柴油機柴油機工作原理柴油機工作原理（2 2）柴油機工作原理）柴油機工作原理吸氣沖程吸氣沖程 進氣門進氣門打開打開，排氣門，排氣門關閉關閉。活塞由。活塞由上端向下端上端向下端運動，將運動，將空氣空氣吸進氣缸。吸進氣缸。空氣空氣壓縮沖程壓縮沖程 進氣門和排氣門都進氣門和排氣門都關閉關閉，活塞活塞向上向上運動，活塞把空氣壓運動，活塞把空氣壓縮得很小

11、，空氣的壓強更大，縮得很小，空氣的壓強更大，溫度溫度更高更高。在壓縮沖程末，缸。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的內空氣溫度已超過柴油的著火著火點點。做功沖程做功沖程 在在壓縮沖程末壓縮沖程末，從，從噴油嘴噴油嘴噴出的噴出的霧狀柴油霧狀柴油遇到熱空氣立遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產生即猛烈燃燒，產生高溫高壓高溫高壓的的燃氣，推動活塞燃氣，推動活塞向下向下運動，并運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。通過連桿帶動曲軸轉動。排氣沖程排氣沖程 進氣門進氣門關閉關閉，排氣門，排氣門打開打開，活塞，活塞向上向上運動，把運動，把廢氣排出氣缸。廢氣排出氣缸。燃燒后的廢氣燃燒后的廢氣（3 3）內燃機的啟動）內燃機的啟

12、動 內燃機不能自行啟動。開始運內燃機不能自行啟動。開始運轉時，要靠轉時，要靠外力外力使使飛輪和曲軸飛輪和曲軸轉動轉動起來，由曲軸通過連桿帶動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞活塞運運動，以后內燃機才能自己工作。動，以后內燃機才能自己工作。 在壓縮在壓縮沖程末尾，沖程末尾，火花塞產生火花塞產生電火花，使電火花，使燃料猛烈燃燃料猛烈燃燒，產生高燒，產生高溫高壓的燃溫高壓的燃氣，推動活氣，推動活塞向下運動塞向下運動，并通過連，并通過連桿帶動曲軸桿帶動曲軸轉動。轉動。 在壓縮沖在壓縮沖程末，從噴油程末，從噴油嘴噴出的霧狀嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空柴油遇到熱空氣立即猛烈燃氣立即猛烈燃燒，產生高溫燒，產生高溫高壓

13、的燃氣，高壓的燃氣，推動活塞向下推動活塞向下運動，并通過運動，并通過連桿帶動曲軸連桿帶動曲軸轉動。轉動。點火方式：點火方式：壓燃式壓燃式點火方式：點火方式：引燃式引燃式柴油機柴油機汽油機汽油機（1 1）、柴油機與汽油機的主要區別）、柴油機與汽油機的主要區別柴油柴油汽油汽油頂部是噴油嘴頂部是噴油嘴頂部是火花塞頂部是火花塞空氣空氣汽油與空氣汽油與空氣的混合物的混合物壓燃式壓燃式點燃式點燃式載重汽車、火車、載重汽車、火車、輪船、拖拉機等輪船、拖拉機等小汽車、低速飛小汽車、低速飛機、輕型機械等機、輕型機械等（2 2）、柴油機與汽油機的共同點）、柴油機與汽油機的共同點 、一個工作循環都要經歷吸氣、壓縮、

14、做功、排氣四個沖、一個工作循環都要經歷吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。所以被稱為四沖程內燃機。程。所以被稱為四沖程內燃機。 、在一個工作循環中，曲軸轉動、在一個工作循環中，曲軸轉動2周，活塞往復運動周，活塞往復運動2次，次，氣缸內的燃油燃燒爆發氣缸內的燃油燃燒爆發1次，對外做功次，對外做功1次。次。 、基本構造和主要部件的作用相似。、基本構造和主要部件的作用相似。 優點：運轉速度快、重量輕、功率大，應用廣泛。優點：運轉速度快、重量輕、功率大，應用廣泛。 缺點：尾氣（帶有有毒、有害氣體）污染環境。缺點：尾氣（帶有有毒、有害氣體）污染環境。（3 3）、內燃機的優缺點）、內燃機的優缺點柴油機與汽油機

15、的異同：柴油機與汽油機的異同：筆記整理筆記整理1 1、熱機的工作原理：內能轉化為機械能（或化學、熱機的工作原理：內能轉化為機械能（或化學能轉化為內能再轉化為機械能）能轉化為內能再轉化為機械能）2 2、一個工作循環包含四個沖程：吸氣沖程、壓縮、一個工作循環包含四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。只有做功沖程對外沖程、做功沖程、排氣沖程。只有做功沖程對外做功，其余三個沖程依靠飛輪的慣性帶動曲軸完做功，其余三個沖程依靠飛輪的慣性帶動曲軸完成的。成的。3 3、能量轉化：壓縮沖程是機械能轉化為內能，做、能量轉化：壓縮沖程是機械能轉化為內能，做功沖程是內能轉化為機械能。功沖程是內能轉化為機械

16、能。4 4、汽油機一個工作循環，活塞往復、汽油機一個工作循環，活塞往復 次，次，曲軸轉動曲軸轉動 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次次能量轉化。能量轉化。2212小結：小結：汽油機一個工作循環包括汽油機一個工作循環包括 沖程，沖程，活塞往復活塞往復 次，曲軸轉動次，曲軸轉動 圈，做功圈，做功 次。有次。有 次能量轉化。次能量轉化。汽油機工作的四個沖程中，只有汽油機工作的四個沖程中，只有 燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的沖程，要靠安裝在曲軸上的 來完成。必須靠來完成。必須靠外力外力來啟動來啟動.做功沖程做功沖程飛輪的慣性飛輪的慣性422

17、121.四沖程汽油機的工作過程由四沖程汽油機的工作過程由( ).( ).( ).( )四個沖程組成的四個沖程組成的.2.四沖程汽油機四沖程汽油機,由機械能轉化為內能的是由機械能轉化為內能的是( )沖程沖程,做功做功沖程是沖程是( )能轉化為能轉化為( )能能. 3.汽油機吸入汽缸的是汽油機吸入汽缸的是( ),點火方點火方式是式是( ).柴油機吸入汽缸的是柴油機吸入汽缸的是( ),點火方式是點火方式是 ( ). 4.某四沖程汽油機飛輪的轉速是某四沖程汽油機飛輪的轉速是3600r/min,則它每秒鐘對則它每秒鐘對外做功外做功( )次次.5.四沖程汽油機的三個輔助沖程靠飛機的四沖程汽油機的三個輔助沖

18、程靠飛機的( )來完成來完成.吸氣吸氣壓縮壓縮做功做功排氣排氣壓縮壓縮內內機械機械汽油和空氣的混合物汽油和空氣的混合物點燃式點燃式空氣空氣壓燃式壓燃式30慣性慣性堂堂清練習鞏固：堂堂清練習鞏固：6.6.汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮，汽汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮，汽缸中的（缸中的（ ）壓強增大，溫度降低壓強增大，溫度降低壓強減小，溫度升高；壓強減小，溫度升高；壓強增大，溫度升高；壓強增大，溫度升高；壓強減小，溫度降低壓強減小，溫度降低課堂練習：課堂練習：c7.根據汽油機和柴油機的區別，下列說法正根據汽油機和柴油機的區別，下列說法正確的是（確的是（ ）.汽油機汽缸頂部有一個火花塞，柴油機汽汽油機汽缸頂部有一個火花塞，柴油機汽缸頂部是一個噴油嘴缸頂部是一個噴油嘴.汽油機吸入的是空氣，柴油機吸入的是空汽