初中+物理《12.4+熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展》課件+滬粵版物理九年級(jí)上冊(cè)

12.4熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展鐮刀馬車木帆船聯(lián)合收割機(jī)小轎車遠(yuǎn)洋巨輪熱機(jī)的使用推動(dòng)了人類的文明與進(jìn)步燃料的化學(xué)能化學(xué)燃料內(nèi)能高溫高壓氣體燃燒做功機(jī)械能推動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)熱機(jī)的共同特點(diǎn)：蒸汽機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)熱機(jī)：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。

汽油機(jī)：用汽油作燃料，使汽油在機(jī)器內(nèi)部燃燒,從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。一、汽油機(jī)汽油機(jī)火花塞點(diǎn)火裝置，能產(chǎn)生電火花使燃料混合物猛烈燃燒活塞在汽缸內(nèi)，高溫、高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣門燃料燃燒后廢氣的出口進(jìn)氣門汽油和空氣形成的燃料混合氣的進(jìn)口汽缸汽油在汽缸的頂部燃燒從而產(chǎn)生高溫、高壓燃?xì)膺B桿連桿跟活塞相連曲軸與飛輪曲軸與飛輪相連，曲軸帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)汽油機(jī)結(jié)構(gòu)圖汽油機(jī)的4個(gè)沖程

汽油機(jī)工作時(shí)，活塞在汽缸里做往復(fù)運(yùn)動(dòng)，

活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程叫做一個(gè)沖程。

常見(jiàn)的汽油機(jī)要能正常工作，必須連續(xù)完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，且不斷循環(huán)進(jìn)行。1.吸氣沖程：

進(jìn)氣門打開(kāi)，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，將汽油和空氣的混合氣從進(jìn)氣門吸入氣缸。2.壓縮沖程

進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞由下向上運(yùn)動(dòng)，壓縮混合氣，使混合氣的溫度升高。能量轉(zhuǎn)化:機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能3做功沖程：能量轉(zhuǎn)化:內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能

在壓縮沖程末，火花塞產(chǎn)生火花，混合氣猛烈燃燒，形成高溫、高壓氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)外做功。4排氣沖程：

進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，將廢氣排出氣缸。汽油機(jī)的4個(gè)沖程

汽油機(jī)的1個(gè)工作循環(huán)包括4個(gè)沖程，曲軸飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈,對(duì)外做功1次。

常見(jiàn)的汽油機(jī)要能正常工作，必須連續(xù)完成吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，且不斷循環(huán)進(jìn)行。

在四個(gè)沖程中，只有做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，其他三個(gè)沖程均為輔助沖程，要依靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來(lái)完成動(dòng)作。

汽油機(jī)的1個(gè)工作循環(huán)包括4個(gè)沖程，曲軸飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈,對(duì)外做功1次。練習(xí)：肖戰(zhàn)的汽油機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速1200r/min,(即飛輪每分鐘轉(zhuǎn)1200圈)，每分鐘對(duì)外做功

次，每秒鐘對(duì)外做功

次。60010三、柴油機(jī)

柴油機(jī)：以柴油為燃料，使柴油在機(jī)器內(nèi)部燃燒,從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。柴油機(jī)常用在載重汽車、火車、輪船、拖拉機(jī)等大型機(jī)械上。汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)火花塞噴油嘴吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合氣體吸入的是空氣壓縮沖程氣壓、溫度相對(duì)較低氣壓、溫度相對(duì)較高點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式相同點(diǎn)工作循環(huán)都有四個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化（1）壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（2）做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)每一個(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，對(duì)外做功一次。優(yōu)缺點(diǎn)汽油機(jī)比柴油機(jī)輕巧，柴油機(jī)比汽油機(jī)效率高。但兩者都帶來(lái)了廢氣和噪聲污染。汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同表四、熱機(jī)的效率

為了衡量熱機(jī)工作時(shí)的效率高低，我們把熱機(jī)工作時(shí)，用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出能量的比值。叫做熱機(jī)的效率。

熱機(jī)的效率很低，蒸汽機(jī)的效率只有6﹪-15﹪，汽油機(jī)的效率為20﹪-30﹪，柴油機(jī)的效率可達(dá)45﹪。

在多數(shù)情況下，燃料不可能完全燃燒，另外，燃料燃燒放出的熱量也不可能完全得到利用。

燃料燃燒時(shí)放出的能量，一部分能量散失到空氣中（尾氣帶走的能量最多），一部分能量傳給汽油機(jī)零件，一部能量用來(lái)克服摩擦，用來(lái)做有用功的能量只是燃料燃燒放出能量中的一部分。提高熱機(jī)效率的主要途徑：1.使燃料充分燃燒；2.減小各種熱量損失；3.零件間保持良好的潤(rùn)滑以減小摩擦。五、熱機(jī)與環(huán)境

現(xiàn)代熱機(jī)，極大改進(jìn)人類的工作方式和生活條件。但所有熱機(jī)工作時(shí)都要排放廢氣，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染。1、廢氣污染3、熱機(jī)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的重要舉措：

（1）排出的廢氣溫度較高。使城市溫度升高，會(huì)形成“熱

島效應(yīng)”。

（2）廢氣中含有各種對(duì)人體有害的氣體和粉塵，直接影響人們的身體健康和動(dòng)植物的生存。

2、噪聲污染1、減少熱機(jī)排放出的有害物質(zhì)；2、控制廢氣的排放總量。汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)燃料汽油柴油結(jié)構(gòu)火花塞噴油嘴吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合氣體吸入的是空氣壓縮沖程氣壓、溫度相對(duì)較低氣壓、溫度相對(duì)較高點(diǎn)火方式點(diǎn)燃式壓燃式相同點(diǎn)工作循環(huán)都有四個(gè)沖程能量轉(zhuǎn)化（1）壓縮沖程：機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能（2）做功沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能活塞、曲軸運(yùn)動(dòng)每一個(gè)工作循環(huán)，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周，對(duì)外做功一次。優(yōu)缺點(diǎn)汽油機(jī)比柴油機(jī)輕巧，柴油機(jī)比汽油機(jī)效率高。但兩者都帶來(lái)了廢氣和噪聲污染。汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同表1.熱機(jī)種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)共同點(diǎn)：將燃料燃燒時(shí)的

能轉(zhuǎn)化為

能，通過(guò)做功把

能轉(zhuǎn)化為

能。2.汽油機(jī)以汽油為燃料的熱機(jī)工作時(shí)完成的四個(gè)沖程一個(gè)工作循環(huán)完成

沖程，其中只有

沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程為輔助沖程，靠

來(lái)完成化學(xué)

機(jī)械內(nèi)內(nèi)

四個(gè)

做功飛輪的慣性課堂小結(jié)

熱機(jī)工作時(shí)，用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出能量的比值。叫做熱機(jī)的效率。熱機(jī)的效率很低，蒸汽機(jī)的效率只有6﹪-15﹪，汽油機(jī)的