12.4热机与社会发展

1、汽油机对外做功的方式是： （ A.飞轮带着活塞做功 B.混合气体压缩燃烧做功 C.对压缩混合气体点火燃烧做功 D.汽缸吸气做功
)
2、下列途径中，不能提高热机效率的是： （ ) A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少摩擦 C.尽量减少输出功率 D.尽量减少热量损失
经历了哪 几代历程？
从热机的发展历程我们可以看到：从蒸汽机、内燃机到 喷气发动机，各种热机的使用和发展都深刻地影响着人类 社会文明的进程，为提高社会生产力做出了巨大的贡献。
早期的火箭主要用于战争
而今人们更 注重它的和平 利用。例如发 射卫星、运送 空间站等等。 为了把卫星、 飞船等有效载 荷送上太空
不 同 点
结构 吸气冲程 压缩冲程 点火方式 工作循环
相 同 点
能量转化
活塞、曲轴运动
运动 优缺点
汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。 但两者都带来了废气和噪声污染。
三、热机中能量的转化
化学能
（燃料） 热能 机械能
热 机 中 能 量 的 转 化
思
考：
1、如何提高热机的效率？ 使燃料充分燃烧 2、如何降低噪声废气污染？
在目前技术条件下，单级火箭无法使卫星 达到环绕速度，不能做卫星的运载火箭。多级 火箭在航行过程中，可把工作完毕而变得无用 的火箭壳体和发动机（死重）抛掉，以达到提 高速度的目的。 三级火箭的每一级都像一支独立的火箭。 发射时先点燃第一级火箭，几分钟后这级火箭 的燃料烧尽自动脱落，同时引燃第二级火箭， 第二级火箭燃料烧尽后也脱落，第三级火箭开 始工作，直到把卫星、飞船等送到预定轨道。 三级火箭像接力赛一样，都是在前一级的速 度基础上再加速。同时，由于每一级脱落后都 能使剩余部分中有效载荷的质量的比例增加， 火箭结构部分的质量在逐级减小，仅从这一点 来看就比单级火箭优越得多。

电动车
太阳能汽车
太阳能汽车
小结
种类：蒸汽机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。 ⑴热机 共同点：将燃料燃烧时的 化学能转化为 内能，通过做 功把 内 能转化为 机械 能。 以汽油为燃料的热机。
⑵汽油机
工作时完成的四个冲程
一个工作循环完成 四个 冲程，其中只有做功冲程对 外做功，其他三个冲程为辅助冲程，靠 飞轮惯性 来 完成。
三 热机与环境
Ⅰ、热机的利用带来的环境污染 1、排出的废气温度较高。 2、废气中含有各种有害的气体和粉尘。 3 、热机工作时噪声污染严重 Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染 1、改进燃烧设备（EFI系统）； 2、充分利用污染少的能源（无铅汽油）
3 、在排气管上安装消声器，以减少噪声污染
天然气 汽车
汽油机四冲程的特点
活塞 冲程名称 进气门 排气门 运动 方向
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 作用 能量的转化
开 关 关 关
关 关
关 开
吸入汽 油和空气 压缩气体 向上 提高温度 高温气体膨胀 向下 推动活塞做功
向下
无
机械能转 化为内能 内能转化 为机械能
向上
排出废气 两
无
次，曲轴转动 两 周。 做功 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 飞轮的惯性 来完 一个工作循环里，活塞往返 成。
请思考 汽油机的运转过程中，燃料放出的能 量是否全部用来对外作功了？
E1
E2 燃气能E
E3 E4
提高热机效率的主要途径：
1、尽可能使燃料充分燃烧；E2 2、尽量减小各种热量损失；E3
3、机件间保持良好的润滑以减小摩擦。E4
• 热机工作时，用来作有用功的能量与燃料完全燃烧 放出的能量只比，叫做热机的效率。 • 热机效率=作有用功的能量Q1 /燃烧总能量Q • 汽油机的效率为20%~30%

12.4 热机和社会发展一、单选题1．（2023·全国·九年级校联考假期作业）水烧开时，产生的水蒸气可以将壶盖顶起。

汽油机的四个冲程中，能量转化与之相同的是（）A．做功冲程B．压缩冲程C．吸气冲程D．排气冲程【答案】A【解析】水烧开时，产生的水蒸气可以将壶盖顶起，此过程中水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；在汽油机的四个冲程中，做功冲程的能量转化也是内能转化为机械能。

故选A。

2．（2023秋·湖南郴州·九年级校考期末）下列措施中，不能提高热机效率的是（）A．增加工作时间B．减少部件间的摩擦C．使燃料充分燃烧D．减少废气带走的热量【答案】A【解析】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，所以减少热量的损失可以提高热机的效率，则使燃料充分燃烧、减少废气带走的热量、减少热机部件间的摩擦都可以减少热量的损失，提高效率；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A符合题意，BCD 不符合题意。

故选A。

3．（2023·全国·九年级校联考假期作业）内燃机的能量流向图如图所示。

内燃机的效率为（）A ．7%B ．28%C ．31%D ．34%【答案】D 【解析】内燃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，所以，结合能量流向图可知，该内燃机的效率为34%。

故选D 。

4．（2023春·广东江门·九年级校考阶段练习）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）A ．汽油机的吸气冲程吸入的是空气B ．汽油机的效率一般比柴油机的效率高C ．汽油机的点火方式是压燃式D ．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能【答案】D【解析】A ．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A 错误；B ．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B 错误；C ．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C 错误；D ．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D 正确。

听讲。
阅读题目，给出答案。
听讲。
观看视频，听老师讲解，了解电子燃油喷射系统。
这个实验展示了蒸汽机的工作原理。学生通过这个实验，对热机的工作原理产生一定的了解，从而引出热机的概念。
了解热机的概念和种类。
通过视频让学生对汽油机有一个感性的认识。
学生初步了解汽油机的构造和工作原理。
了解汽油机的结构和工作原理。
乙压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞由下向上运动，压缩混合气，使混合气的温度升高。
丙做功冲程：在压缩冲程末，火花塞产生电火花，混合气猛烈燃烧，形成高温、高压气体推动活塞向下，对外做功。
丁排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出。
教师再对每个冲程进行讲解。（后面四张ppt每一个动画都能点开播放）
（1）做功冲程将内能转化为机械能，为汽车等提供动力；其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
（2）汽油机在一个工作循环（四个冲程）中，活塞往复运动2次，气缸内的燃料燃烧1次，曲轴连杆带动飞轮转动2周，对外做功1次。
三、热机与环境
1.定义：热机运转中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
知道提高热机效率的途径。
知道内燃机工作时有废气污染，树立环保意识。
练习。
拓展延伸：了解电子燃油喷射系统。
板书设计
12.4热机与社会发展
一、热机的工作原理
1.把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置就是热机。
2.热机的工作原理，就是将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过做功把内能转化为机械能。
二、汽油机
记录板书。
听见并理解。
记录板书。
听讲，并记录关键内容。
听讲，并思考每个冲程中老师提出的问题。并对关键内容做笔记。