九年級物理上冊 第12章 內能與熱機 第4節(jié) 熱機與社會發(fā)展教學課件 粵教滬版.ppt

第四節(jié)熱機與社會發(fā)展 義務教育教科書 滬粵版 九年級物理上冊 熱蒸汽為我們提供了強大的推力 把人們從繁重的體力勞作中解放出來 蒸汽機帶來一場革命 第一次工業(yè)革命 向瓦特致敬 世界上第一臺蒸汽機是由古希臘數(shù)學家希羅于1世紀發(fā)明的汽轉球 但它只不過是一個玩具而已 瓦特在前人的啟迪下 對蒸汽機作出一系列重大改進 在工業(yè)上得到廣泛應用 他開辟了人類利用能源新時代 標志著工業(yè)革命的開始 其實 瓦特觀察水壺中的水燒開 推動壺蓋 從而發(fā)明了蒸汽機 是一個善意的杜撰 如圖所示 在試管內裝些水 用橡皮塞塞住 加熱使水沸騰 會看到什么現(xiàn)象 在這一過程中能量如何轉化呢 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 內能減少 它的溫度下降 水蒸汽液化成小水珠 燃料的化學能轉化為內能 內能轉變成機械能 水蒸氣 使機械獲得動力 能量轉化 應用 熱機 將內能轉化為機械能的機械 一 熱機 蒸汽機 內燃機 噴氣發(fā)動機 火箭等 二 汽油機 火花塞 氣缸 進氣門 活塞 連桿 排氣門 曲軸 一 構造 二 工作原理 幾個名詞 1 一個沖程 2 一個工作循環(huán) 活塞在汽缸內往復運動時 從汽缸的一端運動到另一端的過程 把這四個沖程稱為發(fā)動機的一個工作循環(huán) 吸氣沖程 汽油和空氣 打開 關閉 活塞由向運動 汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸 進氣門 排氣門 上端 下端 壓縮沖程 進氣門和排氣門都 活塞向運動 燃料混合物被壓縮 增大 升高機械能轉化為 關閉 上 壓強 溫度 內能 做功沖程 在壓縮沖程末尾 產(chǎn)生電火花 使燃料猛烈燃燒 產(chǎn)生高溫高壓的燃氣 推動活塞運動 并通過連桿帶動曲軸轉動 內能轉化為 火花塞 向下 機械能 排氣沖程 燃燒后的廢氣 關閉 打開 活塞運動 把廢氣排出氣缸 進氣門 排氣門 向上 柴油機結構和汽油機相似 它們的主要區(qū)別是 柴油機通過壓縮空氣直接點燃柴油 柴油機的汽缸頂部沒有火花塞 而有一個噴油嘴 吸入物質也只有空氣 在壓縮沖程結束時 壓縮空氣的溫度已經(jīng)超過柴油的燃點 此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來 三 柴油機 動畫演示 汽油機和柴油機的工作過程 三 熱機中能量的轉化 化學能 內能 機械能 燃料 熱機中能量的轉化 熱蒸汽為我們提供了強大的推力 把人們從繁重的體力勞作中解放出來 蒸汽機帶來一場革命 第一次工業(yè)革命 四 熱機與社會發(fā)展 思考 1 如何提高熱機的效率 盡量使燃料充分燃燒盡量減少熱機部件間的摩擦 2 如何降低噪聲廢氣污染 1 一個工作循環(huán)有個沖程 飛輪轉動周 對外做功次 活塞往復運動次 其他沖程靠飛輪的慣性完成 2 在汽油機工作的四個沖程中 內能最大的沖程是 內能最小的沖程是 四 二 一 二 做功沖程 吸氣沖程 練一練 3 汽油機在某個沖程中 進氣門和排氣門都關閉 活塞向上運動 此沖程是 a 吸氣程b 壓縮沖程c 做功沖程d 排氣沖程 4 四沖程汽油機 由機械能轉化為內能的是 沖程 做功沖程是 能轉化為 能 c 壓縮沖程 內 機械 練一練 練一練 5 汽油機在某個沖程中 進氣門打開