2019年秋九年級物理上冊 12.4熱機與社會發(fā)展課件（新版）粵教滬版.ppt

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12 4熱機與社會發(fā)展 二 熱機的種類 燃料的化學能 內(nèi)能 燃燒 做功 機械能 共同特點 1 以煤炭為燃料的熱機 蒸汽機 蒸汽輪機 2 以石油產(chǎn)品為燃料的熱機 汽油機柴油機 燃氣輪機 噴氣發(fā)動機 3 以氫為燃料的熱機 火箭發(fā)動機 內(nèi)燃機 燃料在氣缸內(nèi)燃燒的熱機 最常見的內(nèi)燃機 以汽油或柴油為燃料 分別叫做汽油機和柴油機 三 汽油機 活動 研究汽油機的工作原理 1 汽油機的構(gòu)造及主要部件的作用 2 汽油機的工作原理 吸氣沖程 壓縮沖程 做功沖程 排氣沖程 沖程 行程 一個工作循環(huán) 活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程 汽油機工作時一個循環(huán)為四個沖程 周而復始 吸氣沖程 汽油和空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 燃料混合物被壓縮 壓強增大 溫度升高 做功沖程 在壓縮沖程末尾 火花塞產(chǎn)生電火花 使燃料猛烈燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 汽油機四個沖程的工作原理比較 開 關(guān) 向下 吸入汽油和空氣 無 關(guān) 關(guān) 向上 壓縮氣體提高溫度 關(guān) 關(guān) 向下 高溫氣體膨脹推動活塞做功 關(guān) 開 向上 排出廢氣 無 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 看一看 想一想 一個工作循環(huán)里 活塞往返次 曲軸轉(zhuǎn)動周 沖程是燃氣對外做功 其他三個沖程是靠來完成 兩 做功 兩 飛輪的慣性 噴油嘴 進氣門 活塞 連桿 排氣門 氣缸 曲軸 3 柴油機的構(gòu)造 吸氣沖程 空氣 進氣門打開 排氣門關(guān)閉 活塞由上端向下端運動 將空氣吸進氣缸 4 柴油機的工作原理 壓縮沖程 進氣門和排氣門都關(guān)閉 活塞向上運動 活塞把空氣壓縮得很小 空氣的壓強更大 溫度更高 在壓縮沖程末 缸內(nèi)空氣溫度已超過柴油的著火點 做功沖程 在壓縮沖程末 從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 推動活塞向下運動 并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動 排氣沖程 燃燒后的廢氣 進氣門關(guān)閉 排氣門打開 活塞向上運動 把廢氣排出氣缸 5 汽油機和柴油機的異同表 內(nèi)燃機是如何啟動的 內(nèi)燃機不能自行啟動 開始運轉(zhuǎn)時 要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來 由曲軸通過連桿帶動活塞運動 以后內(nèi)燃機才能自己工作 汽油機的效率 20 30 柴油機的效率 30 45 你認為它們的效率比你想象的高 還是低 如何提高熱機的效率呢 你猜想 汽油機 柴油機的效率大約是多少 猜猜看 四 熱機的效率 內(nèi)燃機的燃料能流分析 提高熱機效率的主要途徑 1 盡可能使燃料充分燃燒 2 盡量減小各種熱量損失 3 機件間保持良好的潤滑以減小摩擦 五 熱機與環(huán)境 熱機的利用帶來的環(huán)境污染 廢氣污染 怎樣控制熱機對環(huán)境造成的污染 a 排出的廢氣溫度較高 使城市溫度升高 會形成 熱島效應 b 廢氣中含有各種對人體有害的氣體和粉塵 直接影響人們的身體健康和動植物的生存 噪聲污染 改進燃燒設備 消除煙塵 提高燃料的綜合利用 采取集中供熱 充分利用污染少和無污染的能源 在內(nèi)燃機排氣管上安裝消聲器 以減少噪聲污染 太陽能汽車 太陽能汽車 電動車 天然氣汽車 本節(jié)小結(jié) 熱機 種類 蒸汽機 內(nèi)燃機 噴氣發(fā)動機 火箭發(fā)動機 共同點 將燃料燃燒時的能轉(zhuǎn)化為能 通過做功把能轉(zhuǎn)化為能 汽油機 以汽油為燃料的內(nèi)燃機 工作時完成的四個沖程 一個工作循環(huán)完成沖程 其中只有沖程對外做功 其他三個沖程為輔助沖程 靠來完成 化學 機械 內(nèi) 內(nèi) 四個 做功 飛輪慣性 1 如圖所示是熱機的四個沖程 其中屬于做功沖程的是 練習 A B C D 2 汽油機工作過程中 機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是 A 吸氣沖程B 排氣沖程C 做功沖程D 壓縮沖程 3 汽油機在壓縮沖程中 工作物質(zhì)被壓縮 氣缸中氣體的 A 壓強增大 溫度降低B 壓強增大 溫度升高C 壓強減少 溫度降低D 壓強減少 溫度升高 B D B 4 如圖是汽油機的四沖程示意圖 在一個工作循環(huán)中 做功沖程是 B 5 在四沖程內(nèi)燃機工作的一個工作循環(huán)中 存在著機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程 也存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程 這兩個能量轉(zhuǎn)化的過程存在于 吸氣沖程和壓縮沖程 壓縮沖程和做功沖程 做功沖程和排氣沖程 吸氣沖程和排氣沖程 6 一臺柴油機 飛輪每分鐘轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn) 由此可以判斷出 該柴油機每秒種的工作循環(huán)為 20次 40次 10次 15次 B A 提示 一個工作循環(huán)中 活塞往復兩次 飛輪 曲軸 轉(zhuǎn)動兩周 做功一次