初中物理沪粤版（2024）九年级上册热机与社会发展教学课件ppt

这是一份初中物理沪粤版（2024）九年级上册热机与社会发展教学课件ppt，共44页。PPT课件主要包含了教学重点，教学难点，CONTENTS，PARTONE，观察思考，阅读思考，PARTTWO，汽油机，阅读理解，机械能→内能等内容，欢迎下载使用。
1．科学观念：理解热机工作原理与能量转化，掌握热机效率及不同热机构造、特点、应用，构建知识体系；2．科学思维：分析热机冲程培养逻辑推理，对比热机提升分析归纳，结合发展理解技术迭代，锻炼思维迁移；3．科学探究：观察热机模型、演示提疑问并探究，模拟效率影响实验，经历 “猜想—设计—验证”，提升实践力；4．科学态度与责任：认识热机对社会的推动与环境问题，树立辩证观；关注技术创新，增强环保与科技责任，激发使命感。
1．热机工作原理（燃料化学能→内能→机械能转化 ）与能量转化逻辑，借流程图、动态演示让学生理解； 2．汽油机吸气、压缩、做功、排气冲程，明确气门、活塞状态及能量变化，靠动画、模型演示掌握； 3．热机对社会（生产、交通、航天 ）的推动与环境问题，结合实例、对比图展现双面性。
1．动态理解汽油机冲程，用 3D 模拟、分步动画，帮学生建立部件运动与冲程、能量转化的关联； 2．热机效率提升逻辑，从能量损耗切入，结合实例推导设计、技术、燃料层面的提升路径； 3．辩证看待热机发展与环境，通过案例、数据引导思考讨论，形成科学责任意识，克服单一认知。
　　热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！
同学们，今天我们走进热机的世界。热机，堪称人类历史上极具革命性的伟大发明！追溯历史，最早的热机是蒸汽机，它就像一把钥匙，打开了工业时代的大门，极大地推动了人类文明从农耕向工业快速迈进的进程 。
热机是将燃料化学能经燃烧转内能，再通过做功转机械能的装置，开启动力变革时代。
热机家族十分庞大，就像不同本领的‘动力精灵’，有蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机、火箭发动机。共同特点就是燃料化学能→燃烧→内能→做功→机械能。
想想过去农民伯伯收割庄稼，弯腰挥镰刀，费时又费力；再看现在，收割机‘轰隆隆’开过，大片庄稼很快收完。这就是热机带来的变化！结合图 ，热机就像‘魔法工具’，重塑着生产生活 。
咱们坐的汽车、骑的摩托车，很多都靠汽油机‘心脏’跳动。汽油机（gasline engine），以汽油为燃料，在机器内部‘熊熊燃烧’，把内能巧妙转化成机械能，就像个‘动力小工厂’，常用在汽车、飞机、摩托车和小型农衣业机械上 。
(1)汽油机的结构及各部分的作用：
(2)汽油机的工作流程：
●汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运 动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫 做一个冲程（也叫做“行程”）
●常见的汽油机要能正常工作，必须连续 完成吸气、压缩、做功排气四个冲程， 且不断循环进行
进气门打开，排气门关闭，活塞由上向下运动，将汽油和空气的混合气吸入气缸
进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩混合气，使混合气的温度升高
在压缩冲程末，火花塞产生火花，混合气猛烈燃烧形成高温、高压气体推动活塞向下，对外做功
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动将废气排出
1）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
2）一个工作循环有4个冲程、1次做功、活塞往返2次，曲轴转2周
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。
2、公式表示：    
热机工作时不可能将内能全部转化为机械能如图：                
3、提高热机效率的途径
1）使燃料充分燃烧      2）尽量减少各种热损失      3）在热机的设计和制造上采用先进的技术；      4）使用时，注意保养，保证良好的润滑，减小因服摩擦阻力而额外 消耗的功
4、提高热机高效率的意义：
1）提高热机效率是增加有用能量在总能量中的比值，具有重要的经 济意义，可以节约能源            2）提高热机效率就是让燃料充分燃烧，减少热量损失，可以减少污 染
内燃机工作时能量流向图：
(1)在热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多。(2)设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。
蒸汽机的效率只有6%~15%
汽油机的效率为 20%~30%
柴油机的效率为30%~45%
提高热机效率，节约能源，减少污染。1.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；2.改进热机，减少各种能量损失；3.利用废气的能量。
同学们，热机给我们带来便利，可也给环境‘添了烦恼。咱们在马路上，能看到汽车尾气‘突突’排放；在工厂附近，能看到烟囱冒烟。热机工作时，会排放废气，这些废气温度比环境高，还含有一氧化碳、氮氧化物等对人体有害的物质 。
热机推动发展，也带来环境挑战，减排治污刻不容缓
1）热机的出现，极大地改进了人类的工作方式和生活条件 
2）热机排出的废气对环境造成污染，影响人们的身体健康和动植物 的生存 
3）热机工作时的噪声污染
政策与源头治理讲：“同学们，为了应对热机污染，我们国家‘出大招’啦！一方面出台严格的汽车尾气排放标准，就像给汽车‘定规矩’，促使厂家改进产品，减少有害物排放；另一方面提高汽油、柴油品质，从‘源头’减少热机有害物质产生，让燃料更‘干净’ 。”技术创新讲：“同时，科技也在‘发力’！电控燃油喷射技术，让燃料燃烧更充分；混动汽车、电动汽车、太阳能汽车等新型车研发，不用或少用传统燃料，助力节能减排 。比如电动汽车，靠电驱动，‘零排放’，就像‘环保小卫士’ 。”“这些措施，都是为了让热机‘绿色起来’，守护我们的环境 。”列举减排举措：我国出台汽车尾气排放标准，促厂家改进产品；提高油品质，从源头减排放 。讲新技术应用：电控燃油喷射、混动 / 电动汽车、太阳能汽车等研发，助力节能减排 。
人类对热机的探索历程是一部波澜壮阔的科技发展史。1765 年瓦特改进蒸汽机，引发第一次工业革命，蒸汽动力推动生产力飞跃，开启煤的大规模利用时代。此后，汽油机、柴油机问世，革新交通运输，石油成为重要能源，莱特兄弟更借汽油机实现人类飞天梦。20 世纪 40 年代起，喷气发动机拓展航空航天领域。到 20 世纪下半叶，以我国 “长征” 系列火箭为代表，热机助力人类在航天领域不断取得辉煌成就。
1．小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（　　）A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高C．汽油机的点火方式是压燃式D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】内 做功
2．如图、试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的___________能转化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的___________冲程与上述能量转化过程相同。
3．如图所示是质量是200g固体的熔化实验装置，根据实验数据绘制出的曲线图，该物质第5min时的内能______第4min时的内能（选填“大于”“小于”或“等于”）。如果从开始记录到刚沸腾时，完全燃烧了热值为3.0×107J/kg的酒精5g，且认为单位时间内该物质吸收的热量一定。根据图象信息和相关知识，可估算出，此过程中，热转化效率是______。【该物质液态时的比热容为1.5×103J/(kg·℃)】
【答案】大于 40%
4．如图为世界上最大的卡车“别拉斯”，其车身长20米，宽度将近10米，高度则有8米，作为一台在矿山进行工程运输的车辆，该车装配了两个高性能的柴油发动机。安装8条轮胎，车辆自身重量达到360吨，最高速度可达60km/h，请回答下列问题，g取10N/kg。（1）该车辆以最高速度行驶10min的距离是多少？（2）车辆每条轮胎与地面的接触面积按0.3m2计算。当该车辆空载时静止在水平地面上，对地面的压强为多少？（3）已知其匀速行驶时所受阻力为车重的0.1倍，空载时匀速行驶2km，效率按25%来计算，柴油的热值为4×107J/kg，那么此过程中消耗柴油多少kg？
【答案】（1）10km；（2）1.5×106Pa；（3）72kg