12.4 热机与社会发展【2025秋沪粤新版九上物理教学（自学）课件】（20页PPT）

(共20张PPT)
九全物理同步课件
教（自）学课件
（沪粤新版九年级
全
2025年秋沪粤版九全物理教学（自学）课件（新教材）
第十二章 内能与热机
12.4 热机与社会发展
热机推动人类进步
(a)从镰刀到收割机 (b)从马车到列车 (c)从木帆船到远洋巨轮
观察与思考
1.知道热机工作过程中的能量转化过程。
2.了解内燃机工作的四个冲程。
3.知道提高热机效率的途径。
4.知道热机与环境的关系。
学习目标
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：
一、热机
观察与思考
热机中能量的转化
（做功）
化学能
热机是一种将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，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
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。
二、汽油机
(a)单缸汽油机
(b)四缸汽油机
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
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
吸入汽油和空气的混合气
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
汽油机四冲程的特点
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。吸入的物质也只有空气，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
了解柴油机
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，叫做热机的效率。
蒸汽机的效率很低，只有6%~15%。内燃机的效率较高，如汽油机的效率为20%~30%，柴油机的效率可达45%左右。
三、热机的效率
请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作功了？
E1
E2
E3
E4
废气损失
散热损失
机械损失
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：
观察与思考
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
(1)改进燃烧设备
(2)充分利用污染少的能源
(3)在排气管上安装消声器，以减少噪声污染
四、热机与环境
12.4 热机与社会发展
一、热机
二、汽油机
1.汽油机的构造
2.汽油机工作的四个冲程
课堂小结
三、热机的效率
四、热机与环境
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
课堂练习
2.在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动做功，燃气自身的温度 ，内能 ，而压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气做功，混合气的温度 ，内能 。（选填“升高”“降低”“增加”或“减少”）
降低
减少
升高
增加
3.氢能源汽车以氢为燃料，氢燃料的主要优点是热值大、无污染。某辆氢能源汽车以35kW的功率在平直的公路上匀速行驶2h，消耗了4kg氢燃料，该氢能源汽车发动机的效率是 。（氢的热值q=1.4×108J/kg）
45%
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