12.4 热机与社会发展 2022-2023学年沪粤版物理九年级上册(共21张PPT)

(共21张PPT)
12.4 热机与社会发展
热机推动人类进步
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
一 、 热机与能量转化
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
化学能
内能
燃烧
做功
机械能
共同特点：
各种各样的热机：
热机中能量的转化
（对外做功）
化学能
热机是一种将燃料燃烧时的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能的装置。 P36
机械能
（燃料）
内能
二、 汽油机
观赏 3D透视汽车引擎运转
汽油机是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，将内能转化为机械能的一种热机。
汽油机的构造和工作原理 （解说）
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
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。
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 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
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
思考： 汽油机的运转过程中，燃料放出的能量
是否全部用来对外做功了？
燃气内能E
有用机械能
废气损失
散热损失
机械损失
E1
E2
E3
E4
1、尽可能使燃料充分燃烧；E2
2、尽量减小各种热量损失；E3
3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。E4
提高热机效率的主要途径：
热机工作时，用来作有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量只比，叫做热机的效率。（P38）
热机效率=做有用功的能量E1 /燃烧总能量E
汽油机的效率为20%~30%
热机的效率
阅读P38 信息浏览
演示 柴油机与汽油机的比较
柴油机的效率较高 可以达45%
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
柴油机的构造
三 、热机与环境
Ⅰ、热机的利用带来的环境污染
Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染
（1）排出的废气温度较高。
（2）废气中含有各种有害的气体和粉尘。
（3）热机工作时噪声污染严重
（1）改进燃烧设备；
（2）充分利用污染少的能源（无铅汽油）
（3）在排气管上安装消声器，以减少噪声污染
太阳能汽车
太阳能汽车
电动车
天然气汽车
小结
⑴热机：
能转化为 能的装置。
⑵汽油机:
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。
机械
内
四个
做功
飞轮惯性
1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）
练习：
A
B
C
D
B
2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A.吸气冲程 B.排气冲程
C.做功冲程 D .压缩冲程
3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（ ）
A.压强增大，温度降低
B.压强增大，温度升高
C.压强减少，温度降低
D.压强减少，温度升高
D
B
再 见