(共19张PPT)
沪粤版九年级物理
12.4
热机与社会发展
1
课堂导入
观察思考
收割小麦从镰刀到联合收割机
热机推动人类进步
从马车到小轿车
思考
热机给人们的生活和出行带来了很多方便,热机有哪些种类?
讨论
你了解热机的工作原理吗?它们有什么共同特点?
课堂活动
2
一、热机与能量转化
观察思考
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:
归纳小结
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
二、汽油机
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。
观察与思考
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
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,活塞往返两次,曲轴转动两周。做功冲程是燃气对外做功,其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成。
知识了解
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、比热容的应用
思考
我国北方楼房中的“暖气”用水作为介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖。用水做输运能量的介质有什么好处?如图人们选择用水给发动机冷却,用水取暖,这是为什么?
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?
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;
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。
归纳小结
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E1/燃烧总能量E
汽油机的效率为20%~30%
四、热机与环境
1.热机的利用带来的环境污染
(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
2.怎样控制热机对环境造成的污染
(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
3
课堂小结
本堂重点:汽油机的工作原理和能量转化过程。
本堂难点:汽油机的工作原理。
典例分析
考点一:热量
4
关于热量的说法正确的是( )
A.湿度高的物体所含的热量多,湿度低的物体所含的热量少
B.水和煤油,如果温度也相同,水比煤油热量多
C.质量越大的物体,它所含的热量多
D.物体温度降低时,向外放出热量
D
【迁移训练1】
关于热量,正确的说法是( )
A.热量表示物体热的程度
B.热量表示热能的多少
C.热量表示物体冷热程度的变化
D.热量表示物体吸收或放出热的多少
D
考点二:热机
【典型例题2】
关于四冲程内燃机,下面说法错误的是( )
A.内燃机是利用内能来做功的机器
B.在做功冲程,内能转化为机械能
C.在压缩冲程,内能转化为机械能
D.四个冲程依次为吸气、压缩、做功、排气冲程
C
【迁移训练2】
某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min。关于此热机的工作下列说法正确的是( )
A.压缩冲程中内能转化为机械能
B.四个冲程中曲轴转动2圈,同时做功2次
C.此汽油机每秒对外做功10次
D.此汽油机每秒对外做功20次
D