沪粤版初中物理九年级上册12.4热机与社会发展 课件(共29张PPT)

(共29张PPT)
热机与社会发展
从镰刀到联合收割机
从木帆船到远洋巨轮
从马车到小轿车
热机的种类：
蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机
燃料的化学能
内能
燃烧
做功
机械能
共同特点：
板书
12.4热机与社会发展
一、热机
1.种类：蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、
燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。
2.共同点：P36
燃烧 做功
燃料的化学能 → 内能 → 机械能
3.能的转化：内能转化为机械能
内燃机的种类
汽油机
柴油机
汽油机的应用：汽油机是用汽油作燃料的内燃机，它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。
柴油机在应用：载重汽车、大型拖拉机
汽油机的构造和工作原理
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
板书
二、汽油机
1、原理：利用气缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气推动活塞做功
2、构造：进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。
做功冲程
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。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
研究汽油机的工作原理：
在表格中填写汽油机四冲程的特点
冲程名称 进气门 排气门 活塞运动方向 作用 有无能量的转化
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
开
关
向下
吸入汽 油和空气
无
关
关
向上
压缩气体 提高温度
关
关
向下
高温气体膨胀推动活塞做功
关
开
向上
排出废气
无
机械能转 化为内能
内能转化 为机械能
看一看，想一想： 一个工作循环里，活塞往返 次，曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 来完成。
两
做功
两
飞轮的惯性
板书
3、工作时完成四个冲程
吸气冲程：
压缩冲程：将机械能转化为内能
做功冲程：将内能转化为机械能
排气冲程：
注：在这四个冲程中，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程。
4、一个工作循环：活塞上下运动两次，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
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。
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，并通过连杆带动曲轴转动。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
汽油机柴油机区别
5、汽油机和柴油机的比较：
汽油机 柴油机
不同点 构造：
顶部有一个火花塞
顶部有一个喷油嘴
吸气冲程 吸入汽油与空气的混合气体 吸入空气
点燃方式 点燃式 压燃式
效率 低 高
应用 小型汽车、摩托车 载重汽车、大型拖拉机
相同点 冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
板书
热机的效率：
（1）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，叫做热机的效率。
（2）公式：η=W有用/ Q总 ×100%
= W有用/qm × 100%
热机的效率
内燃机的能流图：
燃料燃烧
产生能量
废气内能
废气带走
做有用功
散热损失
机械摩擦损失
E1
E2
E3
E4
1、尽可能使燃料充分燃烧；
2、尽量减小各种热量损失；
3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。
提高热机效率的主要途径：
板书
6.热机的效率：
（1）定义：P38
（2）公式：η=W有用/ Q总 × 100%
= W有用/qm × 100%
（3）提高热机效率的途径：
使燃料充分燃烧
尽量减小各种热量损失
机件间保持良好的润滑、减小摩擦
热机与环境
Ⅰ、热机的利用带来的环境污染
⑴、废气污染
Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染
a、排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热 岛效应”。 b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。
⑵、噪声污染
⑴ 改进燃烧设备，消除烟尘；
⑵ 提高燃料的综合利用，采取集中供热
⑶ 充分利用污染少和无污染的能源
⑷ 在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染
板书
三、热机与环境
1、环境污染：
（1）废气污染
（2）噪声污染
2、控制热机对环境造成的污染：
（1）改进燃烧设备，消除烟尘；
（2）提高燃料的综合利用，采取集中供热
（3）充分利用污染少和无污染的能源
（4）在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染
小结
⑴热机
种类：蒸汽机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。
共同点：将燃料燃烧时的 能转化为 能，通过做
功把 能转化为 能。
⑵汽油机
以汽油为燃料的内燃机
工作时完成的四个冲程
一个工作循环完成 冲程，其中只有 冲程对外做功，其他三个冲程为辅助冲程，靠 来完成。
化学
机械
内
内
四个
做功
飞轮惯性
1.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的．．．．．（　）
Ａ．压强增大，温度降低　　　　Ｂ．压强减小，温度升高；
Ｃ．压强增大，温度升高；　　　Ｄ．压强减小，温度降低
c
２.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是．．．．．．（　）
Ａ.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴
Ｂ.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物
Ｃ.吸气冲程是内能转化为机械能　　Ｄ.压缩冲程是内能转化为机械能
A
３.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800 rad／min，它１s完成（ ）
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
D
太阳能汽车
太阳能汽车
电动车
天然气汽车