164热机
人教版《16.4热机》ppt课件
汽车在开动前，是如何使内 燃机起动的？
答：通过外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、压缩两个冲程内燃机 一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械 能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功， 一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的 轮子）保存起来。然后依靠飞轮的惯性再反 过来向外输出带动曲轴转动，靠消耗飞轮的 机械能完成排气以及下一循环的吸气、压缩。 这样内燃机就可连续工作下去了。
机件发 热散失
燃料燃烧 产生能量 燃烧 不完 全
在热机的 各种能量 做有 的损失中, 用功 废气带走 废气带 的能量最 多. 走
设法利用热机废气的 能量，是提高燃料利 用率的重要措施。
机件摩 擦损失
热机效率：用来做有用功的那部分能 量与燃料完全燃烧放出的能量之比。
蒸气机效率最低：6%~15%；
汽油机效率：20%~30%；
热值单位：J/kg, (J/m3)
热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是3.9×107J
计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值) 燃料燃烧释放的能量用来开动热机， 这些能量不会全部用来做有用功。
压缩结束时虽然温度较高，但 未能达到燃料的燃点。在压缩 冲程结束的瞬间，火花塞产生 电火花，使燃料猛烈燃烧，产 生高温高压气体，高温高压燃 气推动活塞由上向下运动，通 过连杆带动曲轴转动。实现了 内能向机械能的转化。这是第 三个冲程(做功冲程).
做功冲程结束，活塞继续 由下向上运动，进气门关 闭，排气门打开，燃烧后 的废气被活塞推出缸外。 这是最后一个冲程(排气冲 程).
宁夏银川四中九年级物理全册164热机教案 新人教版.doc
《16-4热机》教案一、教学目标：、.了解四冲程汽油机的基本工作原理。
工作过程上：吸入的气体不同（汽油机吸入的是什么？柴油机吸入的只是空气）；压缩情况不同（问：汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。
所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点）；点火方式不同（汽油机靠火花塞点火。
柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。
这种方式称为压燃式）；用途方面：柴油^^匕汽油机便宜，但汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。
而柴油机一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
环节三：小•结：％□□1、四神程汽油机的基本工作原理. ％□□2、燃料的热值.。
、□□3、内能的利用在人类发展史上的重要意义。
【四、拓展应用：1、本节课你有哪些收获？你还.有哪些疑惑？2、前置作业准备时的疑难解决了吗？六、反馈达标：完成学习之友相应练习。
高效能学习的十大学习方法方法一：目标激励法成就天才的必备素质就是远大志向，明确目标，勤奋刻苦，持之以恒，百折不挠。
作为一名学生，要想在学习的道路上一路高歌，战胜各科学习困难，在考试中脱颖而出，就必须树立远大的理想，制定明确的学习目标和切实可行的计划，在日常学习中勤奋苦学，孜孜不倦，持之以恒，面对学习中上的挫折，百折不挠，勇往直前，并掌握一套正确的学习方法，科学合理地安排好自己的时间，只有这样，才能到达成功的理想彼岸。
方法二：统筹计划学习法正像建造楼房先要有图纸，打仗先要有部署一样，成功有效的学习也必须制定好一套切实可行的计划。
所谓统筹计划学习法，就是学习者为达到一定的学习目标，根据主客观条件而制订学习步骤的一种学习方法。
统筹计划学习法包括四个方面：一是学习目标，二是学习内容，三是时间安排，四是保证落实的措施。
只有综合考虑这四个方面，才能订出切实可行的规划。
同时计划要因人而异，因事而异，并根据执行情况, 适当及时调整。
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2.掌握内燃机工作过程中能量的转化； 教学重点、难点
重点：汽油机的工作原理及能的转化过程。 难点：热机中能量的转化。
观察图片：
提问：火箭、飞机、汽车的 运动是怎样获得动力 的？
观察实验：在一个试管 中装一些水，用软木塞 塞紧。对试管加热使水 沸腾，会看到什么现象， 说明什么问题？
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞， 而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而 柴油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的 混合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火， 柴油机属压燃式点火。
2.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。
进气门_打__开__，
排气门_关__闭__。活
空 气
塞由_上__端_向__下__端__运
动，__空__气__从进气
门吸入气缸。
二、压缩冲程 机械能转化为内能
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 内能转化为机械能
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。
“点燃试”点火
4.排气冲程
进气门_关__闭__，
排气门_打__开__。活
燃
烧
塞由_下__端_向__上__端__运
人教版《16.4热机》ppt课件
Q放＝Q吸
m1=Q放/q = 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
课堂小结：
1、内燃机 2.汽油机 3.燃料热值 4.热机效率
见
柴油机效率：30%~45%。
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧 多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃 料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解： Q吸=cm（t-t0） 0 =4200J/(kg·C)×5kg×600C =1.26 ×106J；
二、内燃机：
汽油机
柴油机
四、汽油机的工作原理：
构
造
四、汽油机的工作原理：
几个名词：
1、一个冲程： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽 缸的一端运动到另一端的过程。 2、一个工作循环：汽油机的一个工 作循环包括四个冲程（吸气，压缩， 做功，排气）
四 个 冲 程
吸气
压缩
做功
排气
开始工作前，活塞位于气缸 上端，进、排气门均关闭。 工作时，活塞由上向下运动， 进气门打开，排气门仍关闭。 由于缸内体积增大，压强减 小，空气和汽油的混合气体 被吸入气缸。这是第一个冲 程(吸气冲程)。
热值单位：J/kg, (J/m3)
热值单位：J/kg, (J/m3) P139一些燃料的热值。 木炭: 3.4×107J/kg
物理意义:1千克木炭完全燃烧时放出 的热量是3.4×107J
煤气: 3.9×107J/m3
物理意义:1立方米煤气完全燃烧时放 出的热量是3.9×107J
计算热量公式： Q放=mq (即质量乘以热值) 燃料燃烧释放的能量用来开动热机， 这些能量不会全部用来做有用功。 Q放=Vq
五.能量转化
16.4热机课件
⑶、一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两转， 对外做一次功。
课堂练习：
一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 r／min，它１s完成（ D ） 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
柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
连 杆
曲轴
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：
⑴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。
⑵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。）
你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？
温馨提示：为更好地满足您的学习和使用需求，课件在下载后可以自由编辑，请您根据实际情况进行调整！Thank you for
C、做功冲程：⑴点火方式：点燃式
⑵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
⑴、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。
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：
燃烧 燃料的化学能
做功 内能
人教版《16.4热机》ppt课件
6、热机的效率
（1）热机的效率：热机所做的做有用
功那和燃料完全燃烧放出的热量之比。叫
热机的效率。 η=
W Q放
×100%
（2）燃料的不完全燃烧、气缸部
件吸热后的热量散失、废气带走的热 量和克服摩擦做功而消耗的能量，都 是引起能量损失的原因。因此，提高 热机效率，可提高燃料的利用率。
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型 农业机械上面。
(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。
二、燃料的热值
1、定义：1kg某种燃料完全燃烧 所放出的热量叫做这种燃料的热值 2、符号：q 单位：J/kg
3、物理意义：1kg的燃料在完全 燃烧时所放出的热量的多少 4、q碳=3.4×107 J/kg的意义：
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。
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。
机械能转化为内能。
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，产生高温高压的燃气， 推动活塞向下运动，并通过连杆
四、热机-------能量的转化
一、热机 实验一：试管内装水，用橡皮塞塞住，
加热至沸腾。
现象：水升至沸腾，产生大量水蒸气，水
蒸气越来越来多，对软木塞的压力越来越大， 随后将软木塞推出试管口
说明：水蒸气膨胀对木塞做功，水蒸气内
能减小，木塞机械能增加，内能转化为机械 能。
人教新课标版初中九上164热机ppt课件1
A
汽 油 机 结 构 图
1、这是什么冲程？ 2、吸入什么物质？
1、这是什么冲程？ 2、把什么能转化为 什么能？
1、这是什么冲程？ 2、把什么能转化为什 么能？
3、点火装置叫什么？
1、这是什么冲程？ 2、排出什么物质？
柴 油 机 结 构 图
汽油机于柴油Байду номын сангаас的区别：
汽油机
柴油机
结 气缸顶部有火花塞 构
气缸顶部有喷油嘴
吸入空气和汽油的混 吸入空气
工 合物
作 压缩温度很高 原
压缩温度极高
理
点燃式
压燃式
效率低
效率高
汽油机于柴油机的相同点：
一个循环
四个冲程 作功一次 转动两圈
5、内能的一个重要应用是_______,例如_______； 内能的另一个重要应用是_______,例如_______。
6、内燃机中______的内能最多。
7、热机效率：___________________________。
一、试图作答：
D C
B
1、从内能的利用看： B-C______；C-D______。 2、从改变内能的方法看： B-C______；C-D______。 3、从能量的转化看： A-B_______;C-D_______。
热机
一、填空
1、燃料燃烧时将______能转化为______能。
2、__________________放出的热量叫这种燃料的 热值。用字母q表示。
3、煤油的热值为4.6x107J/(Kg℃),表示的意思是 ____________________。
4、________与_________的____叫炉子的效率。
164热机2
例题：把10kg40℃的水烧开，需要完全燃烧 多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃
料完全燃烧放出的热量有50％被水吸收）
练习：
1，如图1表示内燃机工作循环中 的一个冲程，从气门的启闭和活 塞的运动可判断这 是 吸气 冲程。
2，在内燃机中，由于什么原因燃 料完全燃烧放出的热量并不能全 部用来做有用功？
例题：把5kg40℃的水烧开，需要完全燃烧 多少kg的干木柴？（已知干木柴的热值为 1.2×107J/kg，外界为标准大气压，并且燃 料完全燃烧放出的热量全部被水吸收） 解：Q吸=cm（t-t0）
=4200J/(kg·0C)×5kg×600C
=1.26 ×106J；
Q放＝Q吸
m1=Q放/q
= 1.2×106J/(1.2×107J/kg)=0.1kg
答：燃料燃烧不完全， 排出的废气温度较高， 机件散热损失， 克服机件摩擦。
在做功冲程燃气对活 塞做功，内能转化为 机械能。其余三个冲 程靠消耗飞轮的机械 能来完成.
二、燃料及其热值 燃料的燃烧是一种化学反应，燃烧
过程中，储存在燃料中的化学能被释 放，转变为内能。相同质量的不同燃 料燃烧放出的热量是不同的。
热值：指单位质量的某种物质完全燃 烧所放出的热量。其符号是q。
热值单位：J/kg, (J/m3)
活塞运动到最下端，就 开始转为向上运动。这时进 气门、排气门都关闭，混合 气体被强行压缩，使气体的 温度升高，压强增大。这是 第二个冲程(压缩冲程).
压缩结束时虽然温度较高，但 未能达到燃料的燃点。在压缩 冲程结束的瞬间，火花塞产生 电火花，使燃料猛烈燃烧，产 生高温高压气体，高温高压燃 气推动活塞由上向下运动，通 过连杆带动曲轴转动。实现了 内能向机械能的转化。这是第 三个冲程(做功冲程).
九年级物理下册 第十六章 第四节 热机教案 人教新课标版
教学内容及教师活动
学生活动
设 计 意 图
情境引入
物体吸收的热量与物体的质量、物体本身和升高的温度有关，人们取暖、做饭都需要热量，这些热量是怎么得到的？你家里需要的热量是怎么得到的？
把学生的答案归纳分析得出：大部分的热量的获得都是燃烧燃料。由此引入热值。
合作探究
一、燃料的热值
在化学课上已讲了燃烧，请同学们为大家描述一下有关燃烧的知识并对同学们所知道的燃料进行分类。
D、汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能
4、美国《大众科学》杂志评出2006----2007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的冲程，在第六冲程中发生的物态变化是。请你指出该“六冲程引擎”的一个优点：
课 题
16.4 热机
课 型
新 授
教
学
目
标
知识
技能
1、了解四冲程汽油机的基本工作原理。
2、从能量转化的角度认识燃料的热值。
3、了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。
4、通过能量的转化和转移，认识效率。
过程
方法
1、通过演示实验使学生了。
二、课外练习
1、动手动脑学物理
板
书
设
计
教
学
反
思
2、压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？为什么？它的能量是如何转化的？
3、做功冲程中能量是如何转化的？
4、排气冲程中为什么能将废气排出？
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杨集乡第二中学导学案年级：九年级学科：物理主备人：祖辛月审核：授课人：祖辛月授课时间：导学案编号：§16.4 班级：学生姓名：小组：
教师复备学生笔记
课题：热机课型：预习/展示/提升课时：3教师的教，
学生的学学习目标：
1.知道什么是热机、热机中的能量转化。
2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。
3.知道燃料的热值，会进行简单的计算。
重难点预设：内燃机的构造和工作原理
一、自主学习
1.实验观察并思考酒精灯对试管中
水加热时，水的内能变化。
思考：
（1）看到什么现象？
（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？
（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？
（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？
（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？
上面的装置就是一个简单原始的热机。
2.热机的种类有。
热机把燃料燃烧的化学能转化为。
又通过做功把能转化为
能。
汽油机的定义。
冲程的定义。
二、合作探究
1.依据图自学并填写下表
项目
四冲程
气门开合活塞运动能量转化
吸气冲程进气门
排气门
向运动
冲程进气门
排气门
向运动
做功冲程进气门
排气门
向运动
冲程进气门
排气门
向运动
2.汽油机以汽油为燃料，柴油机以柴油为燃料，现代火箭以液态氢为燃料，你还见过
哪些燃料？如何分类？燃料在燃烧的过程中是什么能转化为什么能？
阅读课本资料思考问题：什么是燃料的热值？了解一些常用燃料的热值！
例题：用燃气灶烧水，燃烧0.5kg的煤气，使50kg的水从20℃升高到70℃．已知水的比
热容为4．2×103J／(kg·℃)，煤气的热值为4．2×107J/kg．求：
(1)0.5kg煤气完全燃烧放出的热量．
(2)水吸收的热量．
(3)燃气灶烧水的效率．
教师复备及学生笔记栏三、小组展示
（请六人一组交流“自主学习和合作探究”中的问题，将在预习过程中自己
解决不了的疑问在小组内汇总起来，写到黑板上）
四、班内展示
请小组长安排本组成员展示合作探究的结果
五、达标测评
1.四冲程内燃机工作时，做功冲程的前一个和后一个冲程分别是（）
A.吸气冲程、排气冲程
B.吸气冲程、压缩冲程
C.压缩冲程、排气冲程
D.排气冲程、压缩冲程
2.热机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中将内能转
化为机械能的是________冲程.
3.小王同学分析了四个常见事例中的能量转化，其中正确的是
A．在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能
B．电风扇正常工作过程中，电能主要转化为内能
C．电热水器工作过程中，内能转化为电能
D．跳水运动员在空中下落的过程中，动能转化为重力势能
4.一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r／min，该汽油机每秒钟内完成
_______个冲程，做功______________次。
5.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，其中在压缩冲程中，气体的温度
升高，是通过方式增加内能的。
为了降低汽缸
体的温度，汽缸外有一个水箱体，使汽缸被水包围着，这是通过热传递的方
式减少汽缸内能的，用水来包围汽缸是因为水。
6.单缸汽油机工作的四个冲程中,将内能转化为机械能的是_________冲程,
主要利用惯性来工作的冲程有____________、______________、
_____________.
7.下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（）
A、热机排出的尾气没有内能
B、热机的效率能达到100％
C、热机都是使用汽油作燃料
D、热机的大量使用会造成环境污染
8.有一种燃料，完全燃烧30kg时能放出热量7.8*105 J,则该燃料的热值是。
9.下列说法正确的是（）
A、热值越大的燃料，燃烧放出热量越多。
B、热值越大的燃料，完全燃烧放出热量越多。
C、质量相同的燃料，热值越大的燃料，燃烧放出热量越多。
D、以上说法都不对。
10.A、B两种燃料，完全燃烧时放出的热量之比Q A：Q B=5：3，它们的热值之比q A：q B=
2：3，则两种燃料的质量之比是（）
A、10:9
B、9:10
C、5：2
D、2：5
11.酒精的热值为 3.0×107焦/千克，完全燃烧10克酒精放出多少热量？要想得到
9.9×106焦的热量，约需要完全燃烧多少克的酒精（不计热量损失）？
12.用太阳灶给200千克的水加热，水的温度升高了40o C，若改由干木柴（热值约为
1.2×107焦/千克）完全燃烧供给炉灶加热这些水，若这个炉灶的效率为30%，那么共需
多少千克的木柴？
教（学）后反思：
教师的教，
学生的学。