12.4热机与社会发展
信息技术与课程整合教学比
赛
思考：什么推动了人类的文明和进步？
14.4 热机与社会发展
一、热机的种类及共同特点：
1、热机的种类：
蒸汽机
汽油机、柴油机（内燃机）
燃气轮机
喷气发动机
火箭发动机
2、共同特点：
燃料的化学能内能机械能
做功燃烧火箭发动机喷气发动机
燃气轮机柴油机汽油机告别舞台的蒸汽机
2、汽油机的构造和工作原理(单缸)：二、汽油机
1、汽油机的应用：常用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上
信息浏览：柴油机
1、柴油机的应用：
2、柴油机的构造和工作原理（单缸）：
主要用于载重汽车、火车、轮
船、拖拉机等大型机械
火花塞活塞排气门进气门
汽缸连杆
曲轴
1、汽油机构造
火花塞
活塞排气门进气门汽缸连杆曲轴
2、工作原理
阅读课本P83了解各部件的
作用并思考：
1、什么过程叫一
个冲程？
2、汽油机有几个
冲程？这些冲程的
工作过程怎样？
①汽油机工作时，活塞在汽缸里做往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
②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。
①吸气冲程
进气门打开
排气门关闭
活塞向下运动
思考：活塞向下运动产生了什么效果？汽油和空气组成的混合气被吸入气缸。
②压缩冲程
进气门关闭
排气门关闭
活塞向上运动
思考：能量怎样转化？混合气被压缩后温度升高，机械能转化为内能。
③做功冲程
进气门关闭
排气门关闭
活塞向下运动
讨论：什么时候点燃燃料？燃料点燃后能量怎样转化？
在压缩冲程末，燃料被点燃猛烈燃烧形成高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能。
④排气冲程
进气门关闭
排气门打开
活塞向上运动
思考：活塞向上运动产生了什么效果？
活塞向上运动把废气排出气缸。
四两两一惯性?一个工作循环：?
完成：个冲程。?
活塞：往复次。?
曲轴：转动周。?
对外做功：次。?辅助冲程：靠飞轮的来完成。总结汽油机一个循环过程的特点：
说明：在四个冲程中，只有做功冲程将内
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。
喷油嘴
进气门
活塞
连杆排气门气缸曲轴
1、柴油机的构造
2、柴油机工作原理讨论：吸气冲
程吸入空气和
柴油混合气吗？
柴油很难汽化不
是被吸入气缸的，
而是靠喷油嘴在
压缩冲程末喷入
气缸，随即被气
缸内的高温空气
点燃。
讨论交流：热机工作时，能不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功呢？
●由上图可知，真正做有用功的能量只占燃料所释放能量的一部分。
●物理学中把用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量的之比叫做热机效率，即：
η =W
有
Q
放
×100%
汽油机效率约为：20%~30%；
柴油机效率约为：30%~45%。
三、热机效率：
议一议：怎样提高热机的效率
1、使燃料充分燃烧；
2、尽量减少各种热量损失；
3、保持良好的润滑，减少
因克服摩擦阻力而额外消耗
的能量。
虽然热机为人类的发展做出了重大贡献，但由于热机需要燃烧燃料且燃料的利用率很低给环境带来了许多污染问题。
四、热机与环境：
阅读课本P84~85思
考热机有哪些污染？
1、废气污染
（1）排出的废气温度较高。使城市温度升高，会形成“热岛效应”。
（2）废气中含有各种对人体有害的气体，形成酸雨，直接影响人们的身体健康和动植物的生存。
2、噪声污染
九年级物理：12.4 热机与社会发展
2020-2021学年沪粤版九年级物理：12.4 热机与社会发展解析版一．选择题（共30小题） 1．为了节约能源，需要提高热机的效率，下列措施不能提高热机效率的是（）A．让燃料与空气混合充分，使燃料燃烧得比较完全 B．尽量增加热机的工作时间 C．尽量减少热机内部各部件间的摩擦 D．在设计与制造热机时要不断改进与创新，以减少能量的损失 【解答】解：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，比值越大，效率越高。所以减少热量的损失，可以提高热机的效率。所以使燃料充分燃烧，减少机内部各部件间的摩擦，设计与制造热机时要不断改进与创新都可以减少热量的损失，提高热机效率，故ACD正确； 增加热机的工作时间，并不能减少热量的损失，所以不能提高热机的效率，故B错误； 故选：B。 2．在汽油机的做功冲程（如图）中（） A．燃气温度升高，内能增大 B．燃气温度降低，内能减小 C．燃气温度升高，内能减小 D．燃气温度降低，内能增大 【解答】解：由图可知，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程；汽油机在做功冲程中，汽油机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低。 故选：B。 3．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（）
A．吸气冲程中，只有汽油进入汽缸 B．压缩冲程中，气缸内物体的内能增加 C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的较少部分 【解答】解： A、汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合 物进入汽缸，故A错误； B、在压缩冲程中，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械 能转化为内能的过程，故B正确； C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有 一少部分转化为机械能，故C错误； D、在排气冲程中，没有能量的转化，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D错误。 故选：B。 4．关于热机效率，下列说法正确的是（） A．热机效率越高，热机消耗燃料越少 B．热机效率越高，热机做的有用功越大 C．热机效率越高，获得相同的有用功，消耗燃料就越多 D．热机效率越高，消耗相同的燃料，获得的有用功就越多 【解答】解：A、热机消耗的燃料多、燃烧放出的热量多，但用来做有用功的能量可能更多，即效率可能更高，所以据消耗燃料的多少是不能判断热机效率大小的，故A错误； B、热机效率越高，热机的有用功与总功的比值越大，故B错误； CD、热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，效率高的热机做相同的有用功消耗的燃料少，或消耗相同的燃料，获得的有用功就越多，故C错误，D正确。 故选：D。