热机与社会发展

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
(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.
（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
（4）内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外 力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带 动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
⑵ 提高汽油、柴油的品质； ⑶ 开发污染少和无污染的能源等； ⑷ 在内燃机排气管上安装消声器，以 减少噪声污染。
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电动车
太阳能汽车
天然气汽车 太阳能汽车
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长岗中学 物理组 王老师
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1.形成大气污染
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。
（5）汽油机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型 农业机械上面。
三、柴油机
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。
１.柴油机的构造: 思 ２.柴油机工作原理 考 3.汽油机与柴油机的异同点
2.柴油机工作原理
4、柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
排气冲程
汽油机柴油机区别
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。
汽油机和柴油机的异同表
汽油机
柴油机
燃料
汽油
柴油
不
结构
同 吸气冲程
点 压缩冲程
火花塞 吸入的是汽油和空气的混合气体
气压、温度相对较低
喷油嘴 吸入的是空气 气压、温度相对较高
点火方式
点燃式
压燃式
工作循环
都有四个冲程
２、噪声污染
小结
❖内燃机的工作原理：燃料燃烧，化学能转 化为内能，内能传给工作物质，工作物质 膨胀做功，将内能转化为机械能。
❖内燃机的构造：（相同点和不同点） ❖内燃机的工作过程： （相同点和不同点）
1.汽油机在压缩冲程中工作物质
被压缩，汽缸中的．．．（c ）
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。
２.根据汽油机和柴油机的区别， 下列说法正确的是．．．．（ A ） 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
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
内燃机的能量转化：
E5
E3
WE1
燃气内能EQ
E2
E4
热机的效率η= —EW×1 100％
EQ
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提高热机效率的途径： η= —QW×100％
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。
热机
的
种类
蒸Hale Waihona Puke Baidu机 汽油机
柴油机 内燃机
燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机
热机的共同特点（能的转化）——
燃料的 燃烧 化学能
做功
内能
机械能
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二、汽油机的工作原理
汽油机是以 汽油为燃料的内燃机
１. 汽油机的构造:
１. 汽油机的构造及作用
进气门
汽油和空气形 成的燃料混合 物的进口
火花塞
气缸
汽油在汽缸的顶 部燃烧而产生高 温、高压燃气
连杆
曲轴
空气
吸气冲程
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。
相 能量转化 同 点 活塞、曲轴运
动
（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 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。
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？
优翼 课件
第十二章
学练优九年级物理（HY） 教学课件
内能与热机
12.4 热机与社会发展
导入新课
讲授新课
课堂小结
随堂训练
镰刀 联合收割机
马车 小轿车
木帆 远洋巨轮
哪些是热机？有什么共同的特点？
收割机 小轿车 巨轮
它们都安装有热机
一、热机
１、热机种类：
蒸汽机
燃气轮机
汽油机
柴油机
火箭发动机. 喷气发动机
E5
E3
燃气内能EQ
EW1 E2
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E4
五、热机与环境
交流讨论
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。
热机与环境
热机与环境
热机的利用 带来的环境
污染
⑴、废气污染 ⑵、噪声污染
控制热机对 环境的污染
⑴ 控制废气排放总量；
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
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长岗中学 物理组 王老师
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总结：
(1) 在汽油机的一个工作循环中，有四个 冲程。活塞来回往复两次，曲轴转动两周, 对外作功一次。
３.一台四冲程内燃机的飞轮转速 为1800 r／min，它１s完成（ D ）
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。
排气门
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
燃料燃烧后
连杆 废气的出口
连杆跟活塞相连
曲轴
曲轴与飞轮相连，曲 轴带动飞轮转动
2.内燃机的冲程
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.汽油机工作原理
汽油和空气
吸气冲程
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。