初中物理粵滬版九年級上冊第十二章內(nèi)能與熱機(jī)12.4 熱機(jī)與社會發(fā)展課文配套課件ppt-課件下載-教習(xí)網(wǎng)

1. 定義熱機(jī)是將燃料燃燒產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。2. 熱機(jī)工作原理
3. 常見的熱機(jī)蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)、火箭發(fā)動機(jī)。
知識關(guān)聯(lián)內(nèi)燃機(jī)是燃料直接在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機(jī)，常見的內(nèi)燃機(jī)有汽油機(jī)和柴油機(jī)。
如圖1所示，取一只透明膠卷盒，底部鉆一小孔，剛好能將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中，打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后按動電火花發(fā)生器的按鈕。
解題秘方：從能量轉(zhuǎn)化的角度分析熱機(jī)的原理。
解析：打開塑料盒蓋，向盒中滴入數(shù)滴酒精，再將盒蓋蓋緊，然后按動電火花發(fā)生器的按鈕，觀察到的現(xiàn)象是塑料盒蓋飛出去。
(1)實(shí)驗(yàn)中，你將觀察到的現(xiàn)象是__________________。
解析：酒精燃燒后產(chǎn)生的燃?xì)鈱ν庾龉?，燃?xì)獾膬?nèi)能減少，轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能。
(2)在此過程中，酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉?，燃?xì)獾腳______能減少，轉(zhuǎn)化為盒蓋的_______能。
1. [中考·無錫] 如圖所示，在試管里裝入一些水，用軟木塞塞住試管口，將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖開，在這一過程中，水蒸氣膨脹對軟木塞______，水蒸氣的一部分______能轉(zhuǎn)化為軟木塞的______能，利用這一原理，可以制成熱機(jī)。
1. 定義用汽油做燃料，使汽油在氣缸內(nèi)燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的一種熱機(jī)。2. 結(jié)構(gòu) 進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。
3. 汽油機(jī)工作的四個沖程
總結(jié)：①汽油機(jī)在開始工作時(shí)，要靠外力先使曲軸、連桿轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運(yùn)動以后，汽油機(jī)才能連續(xù)工作；②在汽油機(jī)的一個工作循環(huán)中，包含4個沖程，活塞往復(fù)運(yùn)動 2 次，曲軸轉(zhuǎn)動2圈，對外做功1次。
釋疑解難1. 熱機(jī)啟動的動力：先靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，然后帶動活塞運(yùn)動。2. 活塞向上運(yùn)動的動力：如圖2，在做功沖程中，氣體迅速膨脹，推動活塞向下運(yùn)動，并通過連桿推動曲軸旋轉(zhuǎn)，從而帶動飛輪旋轉(zhuǎn)。飛輪旋轉(zhuǎn)的慣性，會反過來帶動曲軸旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)活塞的上下移動。
方法解讀運(yùn)用對比法識別沖程：(1)區(qū)分吸氣沖程與排氣沖程：只需看打開哪個氣門。(2)識別做功沖程與壓縮沖程：在確定兩個氣門都關(guān)閉的前提下，只需看活塞的運(yùn)動情況，活塞向上運(yùn)動為壓縮沖程，活塞向下運(yùn)動為做功沖程。
[中考·綏化] 如圖是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖。從能量轉(zhuǎn)化的角度看，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是(　　)
解題秘方：通過氣門的關(guān)閉情況和活塞的運(yùn)動情況來判斷是哪一個沖程。
解析：圖A中的兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，所以為壓縮沖程，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；圖B中的一個氣門打開，活塞向下運(yùn)動，所以為吸氣沖程；圖C中的一個氣門打開，活塞向上運(yùn)動，所以為排氣沖程；圖D中的兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動，所以為做功沖程，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
2. [中考·玉林]如圖所示是一臺四沖程汽油機(jī)的______ (填“壓縮 ”或“做功”)沖程，這個沖程是通過______(填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能。
1. 主要結(jié)構(gòu) 進(jìn)氣門、排氣門、噴油嘴、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。
2. 利用對比法分析柴油機(jī)和汽油機(jī)的不同點(diǎn)
深度理解汽油機(jī)和柴油機(jī)的辨析：和汽油機(jī)相比，柴油機(jī)的壓縮沖程更充分，壓縮沖程末氣缸內(nèi)的壓強(qiáng)更大，溫度更高，已超過了柴油的著火點(diǎn)，此時(shí)噴油嘴噴出霧狀柴油，燃料燃燒更充分，通過做功獲得的動力更大。
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)氣缸頂部有噴油嘴，而柴油機(jī)的氣缸頂部有火花塞B. 在吸氣沖程中汽油機(jī)吸入氣缸的是汽油，柴油機(jī)吸入氣缸的是柴油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)氣缸里的溫度和壓強(qiáng)比柴油機(jī)里的高
解題秘方：用對比法區(qū)別兩種內(nèi)燃機(jī)，要能找出兩種內(nèi)燃機(jī)的主要不同點(diǎn)。
解析：汽油機(jī)氣缸頂部是一個火花塞，而柴油機(jī)氣缸頂部是一個噴油嘴，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。
3. 下列關(guān)于汽油機(jī)與柴油機(jī)的說法錯誤的是(　　)A. 汽油機(jī)和柴油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī)B. 汽油機(jī)適用于小型汽車，柴油機(jī)適用于載重汽車C. 柴油機(jī)與汽油機(jī)除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同D. 在壓縮沖程中，柴油機(jī)氣缸內(nèi)氣體被壓縮程度更大
1. 定義熱機(jī)工作時(shí) , 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(jī)的效率。2. 公式
3. 提高熱機(jī)效率的途徑(1)改善燃燒條件，使燃料盡可能充分燃燒。(2)減少熱機(jī)工作過程中與外界的熱傳遞損失。(3)簡化機(jī)械傳動部分，選用優(yōu)良的潤滑材料減小機(jī)械摩擦，以減少能量損失。
4. 常見熱機(jī)的效率
易錯提醒1. 熱機(jī)效率是一個比值，與功率大小、消耗燃料多少、轉(zhuǎn)速快慢等因素?zé)o關(guān)。2. 熱機(jī)的效率越高意味著消耗相同質(zhì)量的燃料輸出的有用功越多。
[淮安期末] 無人駕駛汽車是一種智能汽車，也可稱之為輪式移動機(jī)器人，主要依靠車內(nèi)以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為主的智能駕駛儀來實(shí)現(xiàn)無人駕駛。如圖5所示為某款無人駕駛汽車，該車以72 km/h 的速度在一段平直的公路上勻速行駛了8 km，消耗汽油1.2 kg。假設(shè)汽油完全燃燒，汽油機(jī)的效率為30%，那么，在這段運(yùn)動過程中，求：(汽油的熱值為4.5×107 J/kg)
(1)1.2 kg 汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量。
解：消耗的汽油完全燃燒放出的熱量Q放＝qm＝4.5×107 J/kg×1.2 kg＝5.4×107 J。
(2)該汽車所受的阻力。
4. [中考·南充] 某單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪每分鐘轉(zhuǎn) 3 000 轉(zhuǎn)，則每秒對外做功 _______次，每次對外做功 115 J，該汽油機(jī)的效率為 25%，連續(xù)工作 1 h 需消耗汽油_______kg。(q汽油＝4.6×107 J/kg)
現(xiàn)代熱機(jī)的出現(xiàn)，極大地改進(jìn)了人類的工作方式和生活條件。但是，所有熱機(jī)工作時(shí)都要排放廢氣。熱機(jī)排岀的廢氣不僅溫度高于環(huán)境溫度，而且還含有一氧化碳、二氧化氮、微粒等各種對人體有害的物質(zhì)，對環(huán)境造成污染，影響人們的身體健康和動植物的生存。減少熱機(jī)排放出的有害物質(zhì)，控制廢氣的排放總量，已成為熱機(jī)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的重要舉措。
深度理解在熱機(jī)的能量損失中，廢氣帶走的能量最多，所以設(shè)法利用廢氣的能量是提高燃料利用率的重要措施之一。
[中考·衡陽] 汽車的發(fā)動機(jī)大多數(shù)是內(nèi)燃機(jī)，內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種，下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法，正確的是(　　)A. 熱機(jī)排出的尾氣沒有內(nèi)能B. 熱機(jī)的效率能達(dá)到100%C. 熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染D. 汽油機(jī)的做功沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
解題秘方：熱機(jī)工作時(shí)，排放的尾氣中有一氧化碳、二氧化氮、微粒等，會形成酸雨，危害植物，污染環(huán)境。
解析：熱機(jī)工作時(shí)，排出的尾氣帶走了大部分內(nèi)能，故 A 錯誤；熱機(jī)工作時(shí)由于要克服機(jī)械間的摩擦做額外功，同時(shí)也存在熱散失，并且廢氣帶走大部分能量，所以熱機(jī)的效率很低，不能達(dá)到100%，故 B 錯誤；熱機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒放出的廢氣會造成環(huán)境污染，所以熱機(jī)的大量使用會造成環(huán)境污染，故 C 正確；汽油機(jī)的做功沖程中高溫高壓燃?xì)馔苿踊钊龉Γ瑢?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故 D 錯誤。
5. 下列關(guān)于熱機(jī)和環(huán)境保護(hù)的說法中正確的是(　　)A. 所有的熱機(jī)都是用汽油作為燃料B. 汽車排出的尾氣都是有毒氣體C. 使燃料燃燒更充分可以提高熱機(jī)效率D. 熱機(jī)所產(chǎn)生的噪聲，可以被消聲器完全消除

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