滬粵版九年級(jí)上冊(cè)初三物理課件 12.4 熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展

1、第十二章 內(nèi)能與熱機(jī)12.4 熱機(jī)與社會(huì)發(fā)展1課堂講解2課時(shí)流程熱機(jī)汽油機(jī) 柴油機(jī)熱機(jī)與環(huán)境課后作業(yè)逐點(diǎn)導(dǎo)講練課堂小結(jié)當(dāng)堂檢測(cè)知1講1知識(shí)點(diǎn)熱機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。定義工作原理利用內(nèi)能做功。知1講1. 常見(jiàn)的熱機(jī)：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng) 機(jī)等。2. 常見(jiàn)的內(nèi)燃機(jī)：汽油機(jī)和柴油機(jī)。要點(diǎn)精析：(1)汽油機(jī)的汽缸里燃燒的是汽油。(2)柴油機(jī)的汽缸里燃燒的是柴油。知1講【例1】 中考聊城如圖所示，在橡膠塞受到水蒸氣的壓力而沖出的過(guò)程中，以下說(shuō)法正確的是()A試管口出現(xiàn)的“白霧”是氣體B水蒸氣對(duì)外做功，內(nèi)能增加C水蒸氣的溫度升高D這個(gè)實(shí)驗(yàn)基本展示了蒸汽機(jī)的工作原理D 知1講【解析】水蒸氣

2、推動(dòng)橡膠塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(熱機(jī)的工作原理)，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，液化形成小水珠，即“白霧”。總 結(jié)知1講 1. 熱機(jī)工作時(shí)能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程： 2. 內(nèi)能的兩種應(yīng)用 利用內(nèi)能加熱：內(nèi)能可以直接用來(lái)加熱物體，物 體獲得內(nèi)能后，溫度會(huì)升高，其實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn) 移過(guò)程，如燒水等。 利用內(nèi)能做功：使內(nèi)能轉(zhuǎn)化為我們需要的機(jī)械能， 其實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程，如小汽車(chē)等用燃料燃 燒釋放的內(nèi)能來(lái)推動(dòng)機(jī)械對(duì)外做功。燃燒做功燃料的化學(xué)能內(nèi)能機(jī)械能知1練 (中考內(nèi)江)以下機(jī)械屬于熱機(jī)的是()A火箭發(fā)動(dòng)機(jī) B發(fā)電機(jī)C滑輪組 D洗衣機(jī)1如圖所示，是世界上早期的蒸汽機(jī)汽車(chē)模型，燃料燃燒使水溫升高，水的_能增加，再

3、轉(zhuǎn)化為汽車(chē)的_能，使汽車(chē)前進(jìn)。2知2導(dǎo)2知識(shí)點(diǎn)汽油機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī)兩大類(lèi)使用汽油作為燃料的叫汽油機(jī)。使用柴油作為燃料的叫柴油機(jī)。內(nèi)燃機(jī)的分類(lèi)知2講1構(gòu)造知2講2工作過(guò)程點(diǎn)擊演示汽油機(jī)工作過(guò)程知2講1. 吸氣沖程進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門(mén)進(jìn)入汽缸。點(diǎn)擊演示汽油機(jī)工作過(guò)程知2講2. 壓縮沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，燃料混合物被壓縮，壓強(qiáng)增大，溫度升高。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。知2講3. 做功沖程在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知2講4. 排

4、氣沖程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出汽缸。總 結(jié)知2講1. 主要結(jié)構(gòu)：進(jìn)氣門(mén)、排氣門(mén)、火花塞、汽缸、 連桿、曲軸、飛輪等2. 四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程： 吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程總 結(jié)知2講沖程名稱進(jìn)氣門(mén)排氣門(mén)活塞的運(yùn)動(dòng)沖程的作用能的轉(zhuǎn)化吸氣沖程開(kāi)閉向下吸入燃料和空氣的混合物壓縮沖程閉閉向上壓縮燃料和空氣的混合物，使其內(nèi)能增大，溫度升高機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程閉閉向下火花塞產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃燃料，高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，通過(guò)連桿、曲軸帶動(dòng)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程閉開(kāi)向上排出廢氣總 結(jié)知2講3. 要點(diǎn)提示：(1)內(nèi)燃機(jī)的活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程叫

5、 一個(gè)沖程。(2)多數(shù)內(nèi)燃機(jī)是由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和 排氣沖程不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的。(3)四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，只有做功沖程是 燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，其他三個(gè)沖程是輔助沖程，要 靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來(lái)完成。知2講 【例2】 中考泰安四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，哪個(gè)沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能()A壓縮沖程B做功沖程C吸氣沖程 D排氣沖程【解析】將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是壓縮沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是做功沖程。A總 結(jié)知2講 壓縮沖程，關(guān)鍵是壓縮，是對(duì)工作物質(zhì)做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程的關(guān)鍵是做功，是工作物質(zhì)對(duì)外做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。知2講中考沈陽(yáng)小汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)自汽油機(jī)，在如

6、圖所示的示意圖中，圖_表示的是四沖程汽油機(jī)的吸氣沖程?！纠?】 甲知2講【解析】根據(jù)氣門(mén)開(kāi)、閉情況和活塞運(yùn)動(dòng)方向進(jìn)行判斷：總 結(jié)知2講 活塞運(yùn)動(dòng)方向可聯(lián)想“尖”字進(jìn)行巧記：尖字的上半部分是“小”，下半部分是“大”，當(dāng)連桿和曲軸的形狀如“小于號(hào)”時(shí)，表示活塞向上運(yùn)動(dòng)；當(dāng)連桿和曲軸的形狀如“大于號(hào)”時(shí)，表示活塞向下運(yùn)動(dòng)。(中考濰坊)汽車(chē)已成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，汽油機(jī)的四個(gè)沖程中，使汽車(chē)獲得動(dòng)力的是()A吸氣沖程 B壓縮沖程C做功沖程 D排氣沖程(中考自貢)內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程，實(shí)現(xiàn)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的是_沖程。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行前必須加潤(rùn)滑油，是為了_。知2練1 2

7、知3導(dǎo)3知識(shí)點(diǎn)汽油機(jī)噴油嘴柴油機(jī)的構(gòu)造知3講噴油嘴進(jìn)氣門(mén)活塞連桿排氣門(mén)氣缸曲軸知3講柴油機(jī)的工作原理是什么呢？吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程知3講吸氣沖程空氣進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸。知3講壓縮沖程進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。知3講做功沖程在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到空氣立即猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。知3講排氣沖程進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，排氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。燃燒后的廢氣知3講機(jī)種項(xiàng)目汽油機(jī)

8、柴油機(jī)構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴燃料汽油柴油工作過(guò)程吸氣沖程吸進(jìn)汽油和空氣的混合物吸進(jìn)空氣壓縮沖程燃料被壓縮后，壓強(qiáng)達(dá)615 atm，溫度達(dá)250300 空氣被壓縮后，壓強(qiáng)達(dá)3545 atm，溫度達(dá)500700 做功沖程火花塞點(diǎn)火，燃料燃燒，即點(diǎn)燃式噴油嘴噴出霧狀柴油，遇高溫燃燒，即壓燃式用途輕巧、體積小，常用于汽車(chē)、輕型飛機(jī)等笨重、經(jīng)濟(jì)、功率大，主要用于載重汽車(chē)、輪船、坦克、帶動(dòng)發(fā)電機(jī)等利用對(duì)比法分析柴油機(jī)和汽油機(jī)的不同點(diǎn)：知3講1. 熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，對(duì)外做的有用功與燃料完全燃燒所釋放 的能量的比值稱為熱機(jī)效率，這種定義運(yùn)用了比值定 義法。2. 熱機(jī)效率的計(jì)算公式為 。熱機(jī)工作時(shí)，真正

9、 轉(zhuǎn)化為對(duì)外做有用功的能量只是燃料燃燒時(shí)所釋放能 量的一部分，所以任何熱機(jī)的效率都不可能達(dá)到 100%。知3講3. 提高熱機(jī)效率的主要途徑是減少熱機(jī)工作中的各種能量 損失。 提高熱機(jī)效率的主要措施是：使燃料盡可能充分燃燒；盡量減少各種熱量散失；使用時(shí)注意保養(yǎng)，保證良好的潤(rùn)滑，減少因克服摩擦而 額外消耗的能量。知3講汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要不同是()A在構(gòu)造上汽油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴，而柴油機(jī) 的汽缸頂部有火花塞B在吸氣沖程中汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油，柴油 機(jī)吸入汽缸的是柴油C汽油機(jī)采用的是點(diǎn)燃式點(diǎn)火，而柴油機(jī)采用的 是壓燃式點(diǎn)火D在壓縮沖程中汽油機(jī)汽缸里的溫度和壓強(qiáng)比柴 油機(jī)里的高【例4】 C知3講【

10、解析】汽油機(jī)汽缸頂部是一個(gè)火花塞，而柴油機(jī)汽缸頂 部是一個(gè)噴油嘴，這是汽油機(jī)和柴油機(jī)在構(gòu)造上 的區(qū)別。此外，汽油機(jī)和柴油機(jī)吸氣沖程時(shí)吸入的工作物 質(zhì)、壓縮沖程時(shí)的壓縮程度及點(diǎn)火方式都有所不 同?？?結(jié)知3講 分析汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同點(diǎn)，應(yīng)緊扣“汽油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)火花塞、柴油機(jī)汽缸頂部有一個(gè)噴油嘴”這一關(guān)鍵點(diǎn)。在四沖程柴油機(jī)的工作過(guò)程中，通過(guò)做功增加汽缸內(nèi)空氣內(nèi)能的沖程是()A吸氣沖程 B壓縮沖程C做功沖程 D排氣沖程(中考巴中)在寒冬季節(jié)，小明同學(xué)雙手互搓后感覺(jué)手上發(fā)熱，這是通過(guò)_的方式改變手的內(nèi)能，這與柴油機(jī)工作中_沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。知3練1 24知識(shí)點(diǎn)熱機(jī)與環(huán)境熱機(jī)為人類(lèi)的發(fā)展做出了重

11、大貢獻(xiàn)，但也帶來(lái)了許多環(huán)境污染問(wèn)題。知4講知4講知4講知4講1. 熱機(jī)的利用帶來(lái)的環(huán)境污染主要有大氣污染和噪聲 污染。2. 燃料造成大氣污染的主要原因是：燃料中有雜質(zhì)， 燃燒會(huì)生成二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳等有害 氣體和粉塵。3. 為了保護(hù)環(huán)境，人們采取措施，減少?gòu)U氣和粉塵的 污染以及噪聲污染。知4講保護(hù)的環(huán)境的措施：1. 改進(jìn)燃燒設(shè)備，加裝消煙除塵裝置;2. 集中供熱；3. 改用氣體燃料，普及煤氣和天然氣；4. 充分開(kāi)發(fā)利用污染少和無(wú)污染的新能源。知4講A、B、C中的措施均有利于緩解汽車(chē)尾氣造成的環(huán)境污染；D中措施目前來(lái)講并不現(xiàn)實(shí)，故選D。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)是典型的熱機(jī)，隨著生活水平的提高，汽車(chē)已

12、逐漸進(jìn)入百姓家庭，為人們的出行帶來(lái)了方便，但汽車(chē)尾氣的排放對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的破壞，下列控制汽車(chē)尾氣的污染的措施中，不可行的是()A制定嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn) B推廣無(wú)鉛汽油C發(fā)展電動(dòng)汽車(chē) D淘汰汽車(chē)【例5】 D【解析】知4練為了節(jié)約能源，需要提高熱機(jī)的效率，下列措施中不能提高效率的是()A盡可能使燃料充分燃燒B盡量延長(zhǎng)熱機(jī)的工作時(shí)間C盡量減少由于熱傳遞而散失的能量D盡量減少熱機(jī)部件之間的摩擦1 知4練內(nèi)燃機(jī)的大量使用，促進(jìn)了社會(huì)的進(jìn)步，使人們享受了現(xiàn)代文明，但在使用內(nèi)燃機(jī)的同時(shí)也給人類(lèi)帶來(lái)了污染，這主要是指_污染。2 內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能熱機(jī)四個(gè)沖程分類(lèi)構(gòu)造識(shí)別并比較做功沖程和壓縮沖程：一是看活塞的運(yùn)動(dòng)方向

13、，二是看火花塞是否產(chǎn)生電火花。 如圖是汽油機(jī)工作時(shí)的四沖程示意圖（已打亂順序），其中表示做功沖程的是圖_，壓縮沖程的是圖_。1（a） （b） （c） （d） 在汽油機(jī)的做功沖程中，高溫、高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)做功，燃?xì)庾陨淼臏囟萠，內(nèi)能_；而在壓縮沖程中，活塞向上運(yùn)動(dòng),壓縮混合氣做功，混合氣的溫度_，內(nèi)能_。(選填“升高” “降低”或“增加”“減少”)2把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能的機(jī)器叫熱機(jī)。其工作過(guò)程中，先將燃料的_能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為_(kāi) 能。3 4汽油機(jī)工作時(shí)，氣缸內(nèi)燃?xì)鉁囟茸罡?、壓?qiáng)最大的時(shí)刻是()A吸氣沖程結(jié)束B(niǎo)做功沖程結(jié)束C壓縮沖程結(jié)束，火花塞點(diǎn)火前的瞬間D壓縮沖程結(jié)束，火花塞點(diǎn)火后的瞬間5單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，依靠飛輪的慣性來(lái)完成的沖程有()A吸氣、做