九年级物理热机与社会发展一周强化沪科粤教版

热机与社会发展一周强化一、一周知识概述1、知道什么是热机，了解内燃机的原理及其工作过程，会计算简单的力、热综合题；2、了解提高燃料的利用率的方法。二、重难点知识归纳及讲解（一）热机车、船和飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。这种装置被称为热机，简而言之，热机是将内能转化为机械能的机器.（二）内燃机内燃机是热机的一种。常见的内燃机有汽油机、柴油机。1.以汽油机为例：（1）构造部件名称作用气缸汽油在气缸的顶部燃烧从而产生高温、高压燃气活塞在气缸内，高温、高压燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为机械能连杆和曲轴连杆跟活塞相连，曲轴通过传动装置（图中未画出）跟工作机相连，将活塞的动力传给工作机进气门汽油和空气形成的燃料混合物的进口排气门燃料燃烧后废气的出口火花塞点火装置，能产生电火花使燃料混合物猛烈燃烧(2)工作过程：一个工作循环包括：吸气冲程(当曲轴转动带动活塞向下移动时，汽油与空气混合物经进气阀被吸入汽缸)、压缩冲程（进气阀关闭，油气混合物随活塞上移被压缩。当活塞接近汽缸顶部的瞬间，火花塞点火）、做功冲程(油气混合物被点燃，剧烈燃烧形成的高温高压气体再次推动活塞向下运动，带动曲轴旋转)、排气冲程（排气阀打开，随着活塞上移，废气排出汽缸）四冲程内燃机的吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是做功冲程的辅助冲程，它们要消耗机械能，其中压缩冲程压缩了气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，2、柴油机——以柴油为燃料的内燃机工作循环与汽油机相似，但有区别。汽油机和柴油机的异同点。汽油机柴油机构造有火花塞，无喷油嘴有喷油嘴，无火花塞燃料汽油柴油吸气冲程中吸进的物质汽油和空气的混合物空气压缩冲程末缸内尾气的温度250℃—300℃500℃—700℃点火方式点燃式压燃式做功冲程中燃气的压强3×106Pa—5×106Pa5×106Pa—1×107Pa效率20%—30%28%—40%主要用途汽车、飞机、摩托车、拖拉机、坦克、轮船、小型农业机械内燃机车、载重汽车例1、汽油机的活塞面积为100cm2，做功冲程燃气的平均压强为6×105Pa，冲程长为70cm，问：①一个工作循环燃气对活塞做多少功？②若汽油机的转速为240转/min，其功率是多少？解：一个循环只做一次功一个工作循环，曲轴转动2周，故每分钟做120次功。答：一个循环做4.2×103J的功，汽油机的功率为8.4×103W.（三）热机的效率热机工作时，用来做有用功的哪部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。说明：1、不同的热机效率不同蒸汽机6%——15%汽油机20%——30%柴油机30%——45%2、热机的效率是热机性能的重要指标。例2、某汽油机功率是8820W，以15m/s的速度走完60km，需燃油3.07kg,求汽油机的效率。解：例3、一辆汽车的发动机输出功率为90马力，每小时消耗柴油14kg，柴油的热值为4.3×103J/kg，求发动机的效率。（1马力=735W）分析：要计算发动机的热机效率，要先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的热量，再求其比值。注意发动机输出功率即为有用功功率，另外要注意时间的一致性。解：1马力＝735瓦，则每小时发动机做的功为：W＝Pt＝90×735W×3600s＝2.38×108J；14kg柴油完全燃烧放出的热量为：Q完全＝mq＝14kg×4.3×107J/kg＝6.02×108J则发动机效率(四)热机与环境