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1、12.4 热机与社会发展,李集学校：潘玲,古人以马车代步,第一次工业革命后进入蒸汽时代,驱动部件蒸汽机,驱动部件汽轮机,现代的运输工具,驱动部件汽油机,现代高效率交通工具飞机,驱动部件喷气式发动机,现代交通的主管列车,驱动部件柴油机,二、热机的种类,汽油机 柴油机,燃料的化学能,内能,燃烧,做功,机械能,三、共同特点：,一、热机的定义：,内燃机,蒸汽机,燃气轮机,喷气发动机,火箭发动机,是利用燃料燃烧时的 能转化为 能， 通过做功把 能转化为 能的装置。或者 说热机就是把内能转化为机械能的机器。,化学,机械,内,内,热机中能量的转化,（对外做功）,化学能,内能,机械能,（燃料）,内燃机：燃料在
2、气缸内燃烧的热机,最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机,1.主要构造 2.工作原理 3.相同点与不同点,汽油机与柴油机,1、汽油机的构造,火花塞,气缸,进气门,活塞,连杆,排气门,曲轴,三、汽油机,2、汽油机的工作原理,吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程,冲程（行程）：,一个工作循环：,活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。,汽油机工作时一个循环为四个冲程，周而复始。,吸气冲程,汽油和空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。,3、汽油机的工作过程,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，
3、压强增大，温度升高。,3、汽油机的工作过程,做功冲程,在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,3、汽油机的工作过程,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。,3、汽油机的工作过程,再来一次？,动态演示 汽油机的工作原理,归纳研究汽油机的工作原理：,在表格中填写汽油机四冲程的特点,开,关,向下,吸入汽 油和空气,无,关,关,向上,压缩气体 提高温度,关,关,向下,高温气体膨胀推动活塞做功,关,开,向上,排出废气,无,机械能转 化为内能,内能转化 为机械能,看一看，想一想： 一个工作循环
4、里，活塞往返 次，曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 来完成。,两,做功,两,飞轮的惯性,四、柴油机,喷油嘴,进气门,活塞,连杆,排气门,气缸,曲轴,构造,吸气冲程,空气,进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。,压缩冲程,进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。,做功冲程,在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。,排气冲程,燃烧后的废气,进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排
5、出气缸。,一、热机 1热机的种类：有蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）等 2热机的共同特点：燃烧燃料，将其_能转化为内能， 又通过_，把内能转化为_能 二、汽油机（柴油机） 1冲程：汽油机工作时，活塞在汽缸内做往复运动，活塞 从汽缸的一端运动到另一端叫做一个冲程,机械,化学,做功,知识梳理,2 工作循环：常见的汽油机要能工作，必须连续完成 _、_、_、_四个冲程，这叫做一个工作循环。,吸气,压缩,排气,做功,1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ ）,A,B,C,D,2、汽油机工作过程中，机械能转化为内能的冲程是（ ）,A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程,3、
6、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（ ）,A.压强增大，温度降低 B.压强增大，温度升高 C.压强减少，温度降低 D.压强减少，温度升高,B,D,B,4、如图是汽油机的四冲程示意图在一个工作循环中，做功冲程是（ ）,B,5在四冲程汽油机的工作过程中，通过做功增加燃料混合,物内能的是(,),B,A吸气冲程 C做功冲程,B压缩冲程 D排气冲程,6(多选)关于四冲程内燃机的工作过程有以下几种说法，,正确的有(,),BC,A在做功冲程中，是机械能转化为内能 B在做功冲程中，是内能转化为机械能 C只有做功冲程是燃气对外做功 D汽油机和柴油机的点火方式相同,想想议议：,汽油机和柴油机的工作过
7、程有什么相同点，有什么不同点？,汽油机和柴油机 的异同点比较,想一想,1基本构造和主要部件的作用相似。 2 每个工作循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程为辅助冲程，靠飞轮惯性完成。 4 一个工作循环中， 活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，做功一次。,相同点,1构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2 燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。 3 吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4 点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。,不同点,汽油机的四个冲
8、程,1四个冲程之间的关系,(1)在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三 个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成 (2)在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转,动两周，对外做功一次,2判断四个冲程的要诀,从进气门和排气门的开关状态和活塞的运动方向来判断冲,程：,(1)进气门打开的是吸气冲程； (2)排气门打开的是排气冲程；,(3)进气门与排气门都关闭的就看活塞的运动方向，活塞向 上运动的是压缩冲程，活塞向下运动的是做功冲程,例题汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，图中表,示做功冲程的是(,),B,解析：本题主要考查了汽油机的工作过程在分析此类题 目时，要注意
9、从进气门和排气门的开关情况和活塞的运动情况 来分析,汽油机的效率：2030%,柴油机的效率：3045%,你认为它们的效率比你想象的高？还是低？,你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！,五、热机的效率,内燃机的能流图：,1、尽可能使燃料充分燃烧； 2、尽量减小各种热量损失； 3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。,提高热机效率的主要途径：,机械效率,1热机效率的表达式：_.,2热机工作时存在热散失和摩擦，所以热机效率总小于,_,1,六、热机与环境,、热机的利用带来的环境污染,、废气污染,、怎样控制热机对环境造成的污染,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
10、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。,、噪声污染, 改进燃烧设备，消除烟尘；, 提高燃料的综合利用，采取集中供热, 充分利用污染少和无污染的能源, 在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染,太阳能汽车,太阳能汽车,电动车,天然气汽车,内燃机的是如何启动的？,内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。,七、小结,热机,种类：蒸汽机、内燃机、 喷气发动机、火箭发动机。,共同点：将燃料燃烧时的 能转化为 能， 通过做功把 能转化为 能。,汽油机,以汽油为燃料的内燃机。,工作时完成的四个冲程
11、,一个工作循环完成 冲程，其中只有 冲程 对外做功，其他三个冲程为辅助冲程，靠 来完成。,化学,机械,内,内,四个,做功,飞轮惯性,（3）热机的效率及提高效率的方法,（4）热机与环境保护,原理,7. 在四冲程内燃机工作的一个工作循环中，存在着机械能转化为内能的过程，也存在着内能转化为机械能的过程这两个能量转化的过程存在于（ ） 吸气冲程和压缩冲程 压缩冲程和做功冲程 做功冲程和排气冲程 吸气冲程和排气冲程,8. 一台柴油机，飞轮每分钟转速为2400转，由此可以判断出，该柴油机每秒种的工作循环为（ ） 20次 40次 10次 15次,B,A,提示: 一个工作循环中， 活塞往复两次，飞轮（曲轴）转动两周，做功一次。,9.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的（ ） 压强增大，温度降低 压强减小，温度升高； 压强增大，温度升高； 压强减小，温度降低,c,10.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ ） .汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴 .汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合物 .吸气冲程是内能转化为机械能 .压缩冲程是内能转化为机械能,A,谢谢大家，再见！,
