12.4 热机与社会发展（27页） 课件 2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册

(课件网) 第4节 热机与社会发展 第十二章 内能和热机 沪粤版（2024）九年级上册同步备课 1.知道热机工作过程中的能量转化过程。 2.知道内燃机工作的四个冲程及其工作过程。 3.知道热机与环境的关系，知道提高热机效率的途径。 热机推动人类进步 （a）从镰刀到联合收割机 （b）从马车到列车 （c）从木帆船到远洋巨轮 知识点一：热机 1.定义： 把燃料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，称为热机。 2.分类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 蒸汽机车 火箭发动机 喷气发动机 火电站的汽轮机 燃料的化学能 燃气的内能 物体的机械能 燃烧 做功 汽油机是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。 它常用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。 知识点二：汽油机 汽油机的主要构造如图所示，请对照模型与实物图，弄清汽油机主要部件的作用和工作原理. 研究汽油机的工作原理 （a）单缸汽油机 （b）四缸汽油机 部件名称 作用 气缸 汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温、高压燃气 活塞 在气缸内，高温、高压燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能 连杆和曲轴 连杆跟活塞相连，曲轴通过传动装置跟工作机 相连，将活塞的动力传给工作机 进气门 汽油和空气形成的燃料混合气的进口 排气门 燃料燃烧后废气的出口 火花塞 点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧 表1：汽油机主要部件的作用 ① 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，将汽油和空气的混合气吸入气缸。 汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程(也叫做“行程”)。常见的汽油机要能正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行，如下图所示。 ② 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩混合物，使混合物的温度升高。 ③做功冲程：在压缩冲程末期，火花塞产生火花，混合物猛烈燃烧，形成高温、高压气体，推动活塞向下运动，对外做功。 ④ 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出。 汽油机工作的四个冲程 在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。 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 关 关 向上 压缩气体 提高温度 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 在内燃机中燃料是否能够完全燃烧？ 燃料燃烧释放的能量都到哪里去了？ 1.部分燃料未完全燃烧 2.克服摩擦消耗能量 转化为对外做有用功的能量 4.机械传热损失能量 3.废气排出带走能量 【思考】 知识点三：热机的效率 热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧时放出的能量之比，叫做热机的效率。 热机的效率是热机性能的重要指标。 热机的效率： 蒸汽机的效率只有6%~15% 汽油机的效率为 20%~30% 柴油机的效率为可达45% 常见热机的效率 1.将燃料磨成粉末或颗粒，使燃料更加充分地燃烧。 2.在设计和制造热机时，不断地改进和创新，以减少各种能量的损失。 3.在各零件上涂上润滑油，减少机械间摩擦所损失的能量。 4.设法利用废气的能量，提高燃料的利用率。 加大与氧气的接触面积 提高热机效率途径 信息浏览 柴油机是以柴油为燃 ... ...