12.4 热机与社会发展 （课件）---2024-2025学年沪粤版物理九年级上册

第十二章 内能与热机 12.4 热机与社会发展 热机 讨论： 这个过程中能量的转化情况。 学习目标 1、知道热机的工作过程中能的转化 2、了解汽油机的基本结构、工作原理和工作过程，提高读图、试图能力。 3、通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识。 你有何感受？ 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 热机的种类： 蒸汽机车 火电站的汽轮机 内燃机车 喷气发动机 火箭发动机 燃料的化学能 燃烧 机械能 内能 做功 一、热机的特点 2.内燃机分类： 使用汽油作为燃料的叫汽油机 使用柴油作为燃料的叫柴油机 二、内燃机： 1.定义： 燃料在气缸内燃烧生成高温高压的的燃气,使燃气推动活塞做功的机器. 三、研究汽油机的工作原理 1、汽油机的结构 进气门 排气门 火花塞 活塞 连杆 曲轴 气缸 2、汽油机主要部件的作用 部件名称 作用 气缸 汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温、高压燃气 活塞 在气缸内，高温、高压燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能 连杆和曲轴 连杆跟活塞相连，曲轴通过传动装置跟工作机相连，将活塞的动力传给工作机 进气门 汽油和空气形成的燃料混合气的进口 排气门 燃料燃烧后废气的出口 火花塞 点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧 冲程： 活塞从一端运动到另一端的过程。 进气门          ，排气门           ，活塞由         向 运动，             和        的混合物从           被吸入汽缸。此过程中，曲轴转动   圈。 吸气冲程 打开 关闭 上 下 汽油 空气 进气门 半 4.汽油机的工作过程: 进气门和排气门               ，活塞由        向     运动，燃料的混合物被         ，汽缸内温度        ，气压        。曲轴转动     圈。在此过程中，        转化        。 压缩冲程 都关闭 下 上 压缩 升高 增大 半 机械能 内能 在压缩冲程末，火花塞产生电火花（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生               的燃气，推动活塞由汽缸向      运动，并通过连杆驱使曲轴转动， 曲轴转动     圈，此过程中，        转化        。 做功冲程 高温高压 下 半 内能 机械能 进气门        ，排气门         ，活塞由        向     运动，把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端， 曲轴转动      圈。 排气冲程 关闭 打开 下 上 半 连续工作 汽油机比较轻巧，噪音较低，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器）上面。 口诀： 一门打开，上排下吸气 两门关闭，上压下做功 指活塞运动方向 要点提示： (1)四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 (2)四冲程两圈一工作循环（做功一次） 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是3600r/min，该汽油机每秒钟完成_______个工作循环,完成_____个冲程，对外做功______次 一台单缸四冲程汽油机，它的飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒对外做功______次 30 120 30 10 1.讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？ 2.热机效率： 热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。 四、热机的效率 η= W有用 Q放 ×100% 机械热传递消耗的一部分能量 燃料很难全部燃烧,燃料的化学能不能全部释放 克服机械传动摩擦 消耗的一部分能量 废气排出带走的部分能量 做有用功所消耗的能量 柴油机 结构 进气门 排气门 喷油嘴 活塞 连杆 曲轴 气缸 连续工作 柴油比汽油便宜，但柴油比较笨重，功率大，噪声大。主要应用在载重汽车、火车、拖拉机、坦克、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电。 相同点： 1、基本构造和主要部件作用相似。 2、每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 3、四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4、一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。（1—4—2—2—1） 不同点： 1、构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 3、吸气（气体）冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 4、点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 1、热机排放的尾气含有哪些有害物质？对我们的生产和生活有何危害？ 想一想 2、如何减小热机废气污染？ 谈一谈 如何做保护环境的小卫士？ 五、热机与环境 1. 热机的利用带来的环境污染主要有大气污染和噪声污染。 2. 燃料造成大气污染的主要原因是：燃料中有杂质，燃烧会生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害气体和粉尘。 3. 为了保护环境，人们采取措施，减少废气和粉尘的污染以及噪声污染。 如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是(　　) A．试管口出现的“白雾”是气体 B．水蒸气对外做功，内能增加 C．水蒸气的温度升高 D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理 D 在汽油机的一个工作循环中，进气门和排气门均关闭的冲程是（ ）。 A、吸气冲程和压缩冲程 C、做功冲程和排气冲程 D、吸气冲程和排气冲程 B、压缩冲程和做功冲程 Ｂ 如图所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是（　　） A．乙、甲、丙、丁　　　　 B．甲、乙、丙、丁C．乙、丁、甲、丙　　　　 D．甲、丁、乙、丙 甲 乙 丙 丁 Ａ 一、热机的特点及种类 本课小结 二、汽油机结构和工作原理 三、热机与环境 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$