粤沪版九年级物理上册 （热机与社会发展）内能与热机 教学课件

热机与社会发展

1.知道热机工作原理，能量转化。2.了解汽油机的工作原理和工作过程。3.汽油机与柴油机的区别。4.提高热机效率。学习目标一、热机１.热机种类：蒸汽机燃气轮机柴油机汽油机喷气发动机火箭发动机２.工作原理燃料的化学能燃烧内能做功机械能二、汽油机

汽油机是以汽油为燃料的内燃机，它常用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。１.汽油机外形2.

汽油机的构造及作用火花塞气缸汽油在汽缸的顶部燃烧而产生高温、高压燃气进气门汽油和空气形成的燃料混合物的进口活塞在汽缸内，高温、高压燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能连杆连杆跟活塞相连排气门燃料燃烧后废气的出口曲轴曲轴与飞轮相连，曲轴带动飞轮转动冲程:

活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程(也叫“行程”)。3.内燃机的冲程

常见汽油机是四冲程的，包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。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。4.汽油机工作原理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。思考:能的转化机械能转化为内能做功冲程

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。进气门和排气门都关闭燃气推动活塞向下运动。思考:能的转化内能转化为机械能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。汽油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程汽油机工作时，四个冲程周而复始的循环，这四个冲程叫一个工作循环。（1）在汽油机的一个工作循环中，活塞来回往复两次，曲轴转动两周,对外作功一次。（2）在压缩冲程中,是机械能转化成内能,在做功冲程中,是内能转化为机械能。总结：（3）能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠飞轮的惯性来完成。三、柴油机

１.柴油机的构造

柴油机是以柴油为燃料的内燃机，常用在载重汽车、火车、轮船、拖拉机等大型机械上。２.柴油机工作原理3.汽油机与柴油机的异同点思考柴油机的构造喷油嘴进气门活塞连杆排气门气缸曲轴柴油机工作原理吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程吸气冲程空气

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。汽油机柴油机不同点燃料汽油柴油结构火花塞喷油嘴吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合气体吸入的是空气压缩冲程气压、温度相对较低气压、温度相对较高点火方式点燃式压燃式相同点工作循环都有四个冲程能量转化（1）压缩冲程：机械能转化成内能（2）做功冲程：内能转化成机械能活塞、曲轴运动每一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。优缺点汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。但两者都带来了废气和噪声污染。汽油机和柴油机的异同表四、热机的效率1.讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？2.热机效率：

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。η=Q有用Q完全思考：如何提高热机的效率？

尽量使燃料充分燃烧尽量减少热机部件间的摩擦五、热机与环境

热机的发展和应用推动了社会的快速发展。热机在能的转化过程中会对环境造成一定程度的污染。请指出热机工作过程中可能造成哪些环境污染。交流讨论

热机排出的废气：①废气温度高于环境温度②废气含有铅、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳等有害物质。２.噪声污染1.形成大气污染课堂练习: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c２.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A３.一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r／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D4.汽油机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程C5.为节约能源，需提高热机的效率。下列措施中不能提高热机效率的是（）

A.尽量使燃料充分燃烧

B.尽量增加热机的工作时间

C.尽量减少废气带走的热量

D.尽量减少热机部件间的摩擦B第十二章内能与热机热机与社会发展

学习目标1.能说出热机工作过程中的能量转化情况,能描述四冲程内燃机的工作过程.(重点、难点)2.会区分柴油机和汽油机.3.树立效率和环保的意识.在图12-4-1所示的实验中,用酒精灯给试管中的水加热时,会出现水蒸气把软木塞冲出去的现象.从能量转化和转移的角度,可用下面三句话来概括:①水和水蒸气吸热,内能增加;②酒精燃烧,酒精的化学能转化为内能,热量传递给水和水蒸气;③水蒸气对木塞做功,内能转化为木塞的机械能.以上三句话的正确顺序是

.该装置就是一个简单原始的热机.②①③1.小组讨论柴油机和汽油机的区别:区别汽油机柴油机结构工作过程吸气冲程压缩冲程体积

,压强

,

温度

体积

,压强

,

温度

点火方式优缺点火花塞喷油嘴汽油和空气的混合物只吸入空气变小变大升高更小更大更高火花塞点火(点燃式)压缩空气达到雾状柴油着火点,不需点燃(压燃式)轻便、效率低等笨重、效率高等2.图12-4-3所示的是用来说明单缸四冲程柴油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况的流程图.关于对图中①②③④的补充正确的是()A.①做功冲程,②内能转化为机械能,③压缩冲程,④机械能转化为内能B.①压缩冲程,②内能转化为机械能,③做功冲程,④机械能转化为内能C.①做功冲程,②机械能转化为内能,③压缩冲程,④内能转化为机械能D.①压缩冲程,②机械能转化为内能,③做功冲程,④内能转化为机械能D3.热机的利用带来的环境污染主要有

和

.

4.热机的效率是热机性能的重要指标,热机在工作过程中造成损失的因素有哪些?怎么提高热机效率?(1)热机在工作过程中造成能量损失的因素有:

(2)提高热机效