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第十二章：內(nèi)能和熱機(jī)
12.
4
熱機(jī)和社會發(fā)展
滬粵版
新課
新課導(dǎo)入
這些交通工具你都乘坐過嗎？你知道它們有什么共同點(diǎn)嗎？
提出問題：
一、熱機(jī)的工作原理
如圖所示，在試管內(nèi)裝些水，用橡皮塞塞住，加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？
探究物質(zhì)的吸、放熱性能
一、探究物質(zhì)的吸放熱性能
現(xiàn)象：軟木塞沖出；管口有“白汽”產(chǎn)生
說明:
水蒸汽對木塞做功,內(nèi)能減少,它的溫度下降,水蒸汽液化成小水珠.
一、探究物質(zhì)的吸放熱性能
燃料的化學(xué)能
燃燒
做功
內(nèi)能
機(jī)械能
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)。
探究物質(zhì)的吸、放熱性能
二、汽油機(jī)
汽油機(jī)：用汽油做燃料，使汽油在機(jī)器內(nèi)部燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
二、汽油機(jī)
火花塞
進(jìn)氣門
排氣門
氣缸
活塞
連桿
曲軸
1、一個(gè)沖程：
活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時(shí)，從汽缸的一端運(yùn)動到另一端的過程。
2、一個(gè)工作循環(huán)：
把這四個(gè)沖程稱為發(fā)動機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)。
兩個(gè)名詞：
二、汽油機(jī)
二、汽油機(jī)
吸氣沖程：
___________打開,________關(guān)閉。活塞由________
向
_______
運(yùn)動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門吸入氣缸。
進(jìn)氣門
排氣門
上端
下端
汽油和空氣
壓縮沖程
二、汽油機(jī)
進(jìn)氣門和排氣門都
_____
，活塞向
______
運(yùn)動，燃料混合物被壓縮，
______增大，________升高機(jī)械能轉(zhuǎn)化為___________。
關(guān)閉
上
壓強(qiáng)
溫度
內(nèi)能
做功沖程
二、汽油機(jī)
在壓縮沖程末尾，_______
產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿踊钊鸰_______運(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為
___________。
火花塞
向下
機(jī)械能
排氣沖程
二、汽油機(jī)
燃燒后的廢氣
________
關(guān)閉，______打開，活塞
________運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。
進(jìn)氣門
排氣門
向上
沖程名稱
進(jìn)氣門
排氣門
活塞的運(yùn)動
沖程的作用
能的
轉(zhuǎn)化
吸氣沖程
開
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)馔苿踊钊龉Γㄟ^連桿、曲軸帶動飛輪轉(zhuǎn)動
內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
排氣沖程
閉
開
向上
排出廢氣
——
總結(jié)
提示：
1、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)來保證連續(xù)工作的。
2、四沖程熱機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中，只有做功沖程是燃?xì)馔苿踊钊龉Γ渌齻€(gè)沖程是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性來完成。
3、在一個(gè)工作循環(huán)中，活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)兩次，每個(gè)工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)兩圈，完成一個(gè)做功沖程。
二、汽油機(jī)
噴油嘴
三、柴油機(jī)
噴油嘴
進(jìn)氣門
活塞
連桿
排氣門
氣缸
曲軸
柴油機(jī)：用汽油做燃料，使柴油在機(jī)器內(nèi)部燃燒，從而將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。活塞由上端向下端運(yùn)動，將空氣吸進(jìn)氣缸。
空氣
吸氣沖程
三、柴油機(jī)
進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動，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)空氣溫度已超過柴油的著火點(diǎn)。
壓縮沖程
三、柴油機(jī)
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)猓苿踊钊蛳逻\(yùn)動，并通過連桿帶動曲軸轉(zhuǎn)動。
做功沖程
三、柴油機(jī)
燃燒后的廢氣
進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動，把廢氣排出氣缸。
排氣沖程
三、柴油機(jī)
四、熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)化
（二）熱機(jī)的效率：
熱機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，對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。
熱機(jī)工作時(shí)，真正轉(zhuǎn)化為對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)
100%。
汽油機(jī)的效率可達(dá)25%～30%，柴油機(jī)的效率可達(dá)30%～40%。
（三）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：
①使燃料盡可能充分燃燒；
②盡量減少各種熱量散失；設(shè)法利用廢氣能量，
③使用時(shí)注意保養(yǎng)，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦而額外消耗的能量。
熱機(jī)為人類的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，但也帶來了許多環(huán)境污染問題。
不達(dá)標(biāo)的汽車尾氣排放
五、熱機(jī)與環(huán)境
城市空氣被污染
課堂訓(xùn)練
1、(中考·內(nèi)江)以下機(jī)械屬于熱機(jī)的是(　　)
A．火箭發(fā)動機(jī)
B．發(fā)電機(jī)
C．滑輪組
D．洗衣機(jī)
2、如圖所示，是世界上早期
的蒸汽機(jī)汽車模型，燃料
燃燒使水溫升高，水的
__________能增加，再轉(zhuǎn)化為汽車的__________能，使汽車前進(jìn)。
內(nèi)能
機(jī)械
A
課堂訓(xùn)練
3、【
百色】四沖程汽油機(jī)工作時(shí)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(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
4、（棗莊）如圖是某內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)的能量流向圖，該內(nèi)燃機(jī)的熱機(jī)效率是（
）
A.25％
B.35％
C.40％
D.75％
　
B
B
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php

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