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(共20張PPT)
九全物理同步課件
教（自）學課件
（滬粵新版九年級
全
2025年秋滬粵版九全物理教學（自學）課件（新教材）
第十二章 內能與熱機
12.4 熱機與社會發展
熱機推動人類進步
(a)從鐮刀到收割機 (b)從馬車到列車 (c)從木帆船到遠洋巨輪
觀察與思考
1.知道熱機工作過程中的能量轉化過程。
2.了解內燃機工作的四個沖程。
3.知道提高熱機效率的途徑。
4.知道熱機與環境的關系。
學習目標
蒸汽機
汽油機
柴油機
燃氣輪機
噴氣發動機
火箭發動機
化學
燃料
高溫氣體
燃燒
推動
機械
運動
共同特點：
各種各樣的熱機：
一、熱機
觀察與思考
熱機中能量的轉化
（做功）
化學能
熱機是一種將燃料的化學能通過燃燒轉化為內能，然后通過做功，把內能轉化為機械能的機械。
機械能
（燃燒）
內能
汽油機是用汽油作燃料，使汽油在機器內部燃燒，將內能轉化為機械能的一種熱機。
二、汽油機
(a)單缸汽油機
(b)四缸汽油機
汽油機的構造
火花塞
氣缸
進氣門
活塞
連桿
排氣門
曲軸
汽油機四沖程的特點
沖程名稱 進氣門 排氣門 活塞運動方向 作用 能量
的轉化
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
開
關
向下
吸入汽油和空氣的混合氣
無
關
關
向上
壓縮氣體
提高溫度
關
關
向下
高溫氣體膨脹推動活塞做功
關
開
向上
排出廢氣
無
機械能轉
化為內能
內能轉化
為機械能
汽油機四沖程的特點
一個工作循環里，活塞往返 次，曲軸轉動 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
柴油機結構和汽油機相似，它們的主要區別是：柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油。柴油機的汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。吸入的物質也只有空氣，在壓縮沖程結束時，壓縮空氣的溫度已經超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來
了解柴油機
熱機工作時，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。
蒸汽機的效率很低，只有6%~15%。內燃機的效率較高，如汽油機的效率為20%~30%，柴油機的效率可達45%左右。
三、熱機的效率
請思考汽油機的運轉過程中，燃料放出的能量是否全部用來對外作功了？
E1
E2
E3
E4
廢氣損失
散熱損失
機械損失
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。
提高熱機效率的主要途徑：
觀察與思考
1.熱機的利用帶來的環境污染
2.怎樣控制熱機對環境造成的污染
(1)排出的廢氣溫度較高
(2)廢氣中含有各種有害的氣體和粉塵
(1)改進燃燒設備
(2)充分利用污染少的能源
(3)在排氣管上安裝消聲器，以減少噪聲污染
四、熱機與環境
12.4 熱機與社會發展
一、熱機
二、汽油機
1.汽油機的構造
2.汽油機工作的四個沖程
課堂小結
三、熱機的效率
四、熱機與環境
1.汽油機在某個沖程中，進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，此沖程是 （ ）
A.吸氣沖程 B.壓縮沖程
C.做功沖程 D.排氣沖程
C
課堂練習
2.在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動做功，燃氣自身的溫度 ，內能 ，而壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮混合氣做功，混合氣的溫度 ，內能 。（選填“升高”“降低”“增加”或“減少”）
降低
減少
升高
增加
3.氫能源汽車以氫為燃料，氫燃料的主要優點是熱值大、無污染。某輛氫能源汽車以35kW的功率在平直的公路上勻速行駛2h，消耗了4kg氫燃料，該氫能源汽車發動機的效率是 。（氫的熱值q=1.4×108J/kg）
45%
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