新人教版九年级物理第十四章节16 -30页.pdf

第十四章  内能的利用 火，能驱散寒冷和黑暗，带来温暖和光 明。钻木取火，人类第一次学会使用自然的 力量；而古老的热机——蒸汽机的发明则给 人类带来了巨大的动力。 现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮 现代的热机广泛使用在汽车、火车、轮 船、飞机、火箭上。热机到底是怎样将内能 船、飞机、火箭上。热机到底是怎样将内能 转化成我们需要的能量的呢？通过这一章的 转化成我们需要的能量的呢？通过这一章的 学习，你就会清楚了。 学习，你就会清楚了。 1616 物理 物理  九年级九年级 第1节 热机 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有数 千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声 速。汽车是如何获得机械能的呢？ 热机 演 示 如图14.1-1，在试管内装些水，用橡胶塞塞住 管口，将水加热一段时间，观察现象。 讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的 情况。 在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水 和水蒸气；塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸 图 14.1-1 气的内能转化为塞子的动能。 第十四章  内能的利用 17 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工 作原理。 人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内 能做功的机械——热机 （heat engine ）。热机的发明 及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社 会的发展起到了重要的作用。 热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮 机、喷气发动机等。 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热 机，叫做内燃机。内燃机是现代社会中最常见的一 种热机。汽车作为我们生活中不可缺少的交通工 具，它的动力机械就是内燃机。图14.1-2是一种内 燃机的剖面图。 内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别 用汽油和柴油作为燃料。 图14.1-2 一种内燃机剖面图 汽油机 图14.1-3是四冲程汽油机的剖面图。汽缸上部 有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞， 活塞用连杆跟曲轴相连。汽油在汽缸里面燃烧时生 成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动 曲轴转动。 要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往 复运动。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，叫做一个冲程。多数汽油机 是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环 来保证连续工作的。图14.1-4是四冲程汽油机的工 作示意图。 图14.1-3 四冲程汽油机的剖面图 18 物理  九年级 甲 吸气冲程：进 乙 压缩冲程：进 丙 做功冲程：在压缩冲程 丁 排气冲程：进 气门打开，排气门 气门和排气门都关 结束时，火花塞产生电火花， 气门保持关闭，排 关闭，活塞向下运