12.4 热机和社会发展【帮课堂】2021-2022学年九年级物理上册同步精品讲义（沪粤版）

12.4 热机和社会发展（教师版） 课程标准 课标解读 1.了解汽油机的组成； 2.了解汽油机的工作原理和工作过程以及工作过程中，冲程的图像识别； 3.了解热机和柴油机的区别； 4.了解热机的效率以及热机对环境的影响。 1汽油机的基本组成部件； 2.汽油机工作的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 3.（1）进气不同； （2）点火方式不同； 4.了解热机的使用对环境的影响。 知识点01 热机的定义 1.热机的定义：通过燃料燃烧获得内能，并把 内能 转化 机械能 的机器； 2.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式飞机等； 3.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，分为 汽油机 和 柴油机 。 知识点02 汽油机 1.汽油机的组成部件进气门、曲轴、连杆、活塞、气缸、火花塞、排气门： 2.汽油机工作的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； 3.汽油机工作中的四个冲程：压缩冲程是机械能转化为内能；做功冲程是内能转化为机械能。 【微点拨】物质吸热性能 1.活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程，汽油机一个工作循4个冲程，对外做功 1 次，飞轮转动 2 次，活塞往返 2 次。4个冲程是：吸气、压缩、做功、排气4个冲程。其中有两冲程有能量转化，压缩冲程机械能转化为内能（属于物体对内做功，内能增大），做功冲程内能转化为机械能（属于物体对外做功，内能减小），但都是通过做功方式改变内能。 2.在汽油机工作的四个冲程中，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程为三个辅助冲程，需要靠曲轴上的飞轮的惯性完成动作，做功冲程是靠气体燃烧放出内能的能量完成动作。 【知识拓展】汽油机和柴油机区别 项目 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 汽油和空气混合气体 只吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 应用 汽车、摩托车等 挖掘机、轮船等 【即学即练1】如图表示四冲程内燃机的某个冲程示意图，这个冲程是(　　) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B。 【解析】图中进气门和排气门关闭，曲轴和连杆方向都向上，因此为压缩冲程，故选B。 【即学即练2】汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是(　　) A．温度降低，内能增大 B．温度不变，内能不变 C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能减小 【答案】D. 【解析】在做功冲程中气体燃烧燃烧对外做功，自身呢内能减少，温度降低，故选D. 【即学即练3】汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，大部分汽车里的发动机是以汽油为燃料的内燃机．气缸里吸进空气和汽油混合物质的是________冲程，使汽车获得动力的是________冲程，排出废气的是________冲程． 【答案】吸气冲程；做功冲程；排气冲程. 【解析】汽油机工作时吸气冲程进入空气和汽油的混合气体，压缩冲程压缩混合气体内能增大，做功冲程汽油点燃对外做功，排气冲程排除做功后产生的废气. 知识点03 热机的热效率 1.热机的热效率定义：热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比； 2.公式：（车）η= x100%= x100% ； （烧水）η= x100%=x100% 3.提高热机效率的方法：保证良好的的润滑以减少摩擦、减少各种热量损失等；让燃料燃烧的跟充分；设法利用废弃的能量。 【即学即练1】甲、乙两台汽油机，甲的效率低于乙的效率，意义是(　　) A．甲的功率大于乙的功率 B．甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料 C．乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大 D．工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少 【答案】C。 【解析】燃料热效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的热量之比，故选C。 【即学即练2】为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是(　　) A．尽量使燃料充分燃烧 B．尽量减少热机部件间的摩擦 C．尽量减少废气带走的热量 D．尽量增加热机的工作时间 【答案】D. 【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率．使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦，都可以减少热量的损失，提高效率．增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故选D. 1．四冲程汽油机正常工作时，把机械能转化为内能的冲程是(　　) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B。 【解析】汽油机工作的四个冲程中，只有压缩冲程和做功冲程存在能量转化，压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能，故选B. 2