沪粤版物理九年级上册 12.4 热机与社会发展课件(共25张PPT)

(共25张PPT)
12.4 热机与社会发展
　　热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！
新课引入
热机推动人类的文明和进步
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
1.知道热机工作过程中的能量转化过程.
学习目标
新课目标
2.了解内燃机工作的四个冲程.
3.知道热机与环境的关系，知道提高热机效率的途径.
如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？
在这一过程中能量如何转化呢？
一、热机的原理
新课讲解
现象：
软木塞冲出；管口有“白汽”产生
说明:
水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.
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机械.
机械能
（燃烧）
内能
蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机
化学
燃料
高温气体
燃烧
推动
机械
运动
共同特点：
各种各样的热机：
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
二
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
一、构造：
二、工作原理：
几个名词：
1、一个冲程：
2、一个工作循环：
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。
把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。
吸气冲程
汽油和空气
打开， 关闭。活塞由 向____ 运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
进气门
排气门
上端
下端
压缩冲程
进气门和排气门都 ，活塞向 运动，燃料混合物被压缩， 增大，
升高机械能转化为
。
关闭
上
压强
温度
内能
做功冲程
在压缩冲程末尾， 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
运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为 。
火花塞
向下
机械能
排气冲程
燃烧后的废气
关闭， 打开，活塞 运动，把废气排出气缸。
进气门
排气门
向上
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
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
　　柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。
喷油嘴
三、柴油机　
动画演示；汽油机和柴油机的工作过程
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机械.
机械能
（燃烧）
内能
热机中能量的转化
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，叫作热机的效率.
热机效率=有用功的能量W有/燃烧总能量Q总
汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率可达45%
1.热机的利用带来的环境污染
2.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（EFI系统）；
(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
热机与环境
三
1.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.
2.汽油机
以汽油为燃料的热机
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
课堂小结
1.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是（ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
C
课堂训练
2.汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运 动，此冲程是（ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
A