粤沪版九年级上册12.4 热机与社会发展教案配套ppt课件

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1、改变物体内能的两种方式： 、 。
2、做功改变物体内能的实质： 。3、外界对物体做功，物体的内能 ；物体对外做功，物体的内能会 。
收割机、小轿车、远洋巨轮都装有发动机，动力都来自发动机。
思考：收割机、小轿车、远洋巨轮，它们的动力来自哪里？
汽车、轮船的发动机是将燃料燃烧的释放内能转化为机械能的装置，这种装置又被称为热机。
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
这些热机的共同点是：
是用汽油为燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。
应用：汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。
活动 研究汽油机的工作原理
汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温，高压燃气
在气缸内，高温、高压燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能
连杆跟活塞相连，曲轴通过传动装置（图中未画出）跟工作机相连，将活塞的动力传给工作机
汽油和空气形成的燃料混合气的进口
燃料燃烧后的废气的出口
点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧
汽油机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动叫做一个冲程（或行程）。
单缸四冲程汽油机工作过程分吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，完成四个冲程为一个工作循环。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，将汽油和空气的混合气体吸入气缸
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出
压缩冲程：进气门排气门都关闭，活塞向上运动，压缩混合气使混合气的温度升高
做功冲程：在压缩冲程末，火花塞产生电火花，混合气体猛烈燃烧，形成高温、高压气体推动活塞向下，对外做功
在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。
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，叫做热机的效率。蒸汽机的效率很低，只有6％~15％。内燃机的效率较高，如汽油机的效率为20％~30％，柴油机的效率可达45％。提高热机的效率，是人类制造热机技术方面孜孜不倦的追求。
柴油机是以柴油为燃料的内燃机。柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是装有喷油嘴，在高温，高压下使柴油混合气被压燃，推动活塞做功。
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大，温度更高，压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧，高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、火车、轮船、拖拉机、坦克等大型机械上。目前，随着技术的进步，柴油机也成为一些家用轿车的动力装置。
四冲程内燃机一个工作循环中，活塞往复两次，完成四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，汽缸内的燃油燃烧爆发一次，对外做功一次。
如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于 冲程，该冲程将 转化为机械能。若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功 次、飞轮转过 圈。
汽油机与柴油机的异同点
（1）压缩冲程：机械能转化为内能（2）做功冲程：内能转化为机械能
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。
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
热机的利用带来的环境污染
（1）废气污染a、排出的废气温度较高，使城市温度升高，会形成“热岛效应”。b、废气中含有各种对人体有害的气体和粉尘，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。（2）噪声污染火箭升空、汽车行驶都会伴随有噪声。
1、减少热机排放出的有害物质，控制废气的排放总量；2、不断提高汽油、柴油的品质。从源头上减少热机有害物质的排放。3、新技术、新材料、新工艺不断涌现，如电控燃油喷射、共轨、涡轮增压等技术的应用，混合动力汽车、电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发等。
热机发展与环境保护的重要举措
1765—1768年，瓦特发明了一种新型蒸汽机，引发了人类历史上第一次工业革命。纺织机械、蒸汽机车等相继诞生。从此，人类开始大规模地利用化石燃料——碳。随着汽油机（1883年）和柴油机（1892年）的问世，交通运输业得到了迅速发展。从此，石油成为世界能源家庭中的重要成员。1903年，美国的莱特兄弟制成了世界上第一架以汽油机为动力的飞机——“飞行者”号。从此掀开了人类航空史上新的一页。如今，人们已采用涡轮喷气发动机，作为可载客几百人的大型喷气客机的动力。
20世纪下半叶，人类开始实现漫游太空的理想。各种先进的运载火箭应运而生。我国自行研制的长征系列火箭成功地发射了一颗又一颗人造卫星。进入21世纪，中国已成功地发射了载人宇宙飞船，并发射了月球探测卫星，这标志者我国的航天事业实现了历史性的跨越。