热机与社会发展(3)
热机与社会发展
汇报人：
日期:
CATALOGUE
目 录
• 热机概述 • 热机在社会发展中的作用 • 热机与社会进步的关系 • 热机的未来发展及挑战 • 热机与社会发展的互动影响 • 案例分析：热机在社会发展中的
应用与影响
01
CATALOGUE
热机概述
定义与工作原理
定义
热机是指利用热能来驱动机械功的机器，是工业现代化和交通运输的主要动力 来源。
农业机械
热机为农业机械提供动力，提高农业生产效率，促进农业现 代化。
食品加工
热机在食品加工行业中广泛应用，如制糖、制茶、酿造等， 为食品加工提供稳定、高效的生产力。
03
CATALOGUE
热机与社会进步的关系
科技进步的推动力
1 2
热机的发展历程
从蒸汽机到内燃机，再到燃气轮机等新型热机， 每一次进步都伴随着科技进步和工业革命，推动 了社会经济的快速发展。
工作原理
热机的工作原理主要是基于热力学第一定律和第二定律，通过将热能转化为机 械能来实现做功。
热机的种类与特点
蒸汽机
蒸汽机是最早的热机之一，主 要利用水蒸气的压力来推动活 塞运动，具有体积大、效率低
、耗能多的特点。
内燃机
内燃机是目前应用最广泛的一种热 机，包括汽油机、柴油机和燃气轮 机等，具有体积小、效率高、使用 方便等特点。
详细描述
核能是一种能够大规模提供电力的能源来源，具有高效 、清洁等优点。在能源需求日益增长的今天，核能成为 保障国家能源安全的重要手段之一。同时，核能的发展 也推动了核能技术的创新和发展，为人类提供了新的能 源来源和发展机遇。
核能与能源安全战略
总结词
核能的发展需要重视安全和环境问题，推动可持续发 展。
12.4 热机与社会发展+课件+2024-2025学年沪粤版物理九年级上册
柴油机 (填“汽油机”或“柴油机”)；它在吸气冲程
空气 (填“空气”“汽油”“柴油”或
吸入的物质是
“空气和燃料的混合物”)。
方法点睛：区分汽油机和柴油机主要看有没有火花塞。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
热机的效率
8. [2024·芜湖月考]汽油因热值高常作为内燃机的燃料，已知
汽油的热值为4.6×107 J/kg，完全燃烧50 g汽油释放的热
完成
15
1
个做功冲程，完成
2
3
4
5
6
7
8
9
15
10
11
个工作循环。
12
13
14
15
12. [2023·安庆期末改编]我国自主研发的某品牌汽车进行技
术测试，已知该车在某段长1.15 km的水平路面做匀速直
线运动，用时40 s，汽车在行驶过程中受到的阻力为4
000 N，汽车在此过程中发动机效率为40％，汽油的热值
压缩
冲程相同。与图乙演示原理相同的是汽油机四冲程中
的
做功
1
冲 程。
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
5. 用热水壶烧水至沸腾时，水蒸气会顶开壶盖。汽油机工作
中，与此能量转化相同的冲程是(
C
)
A. 吸气冲程
B. 压缩冲程
C. 做功冲程
D. 排气冲程
1
2
124热机与社会发展
124热机与社会发展热机是指将热能转化为机械能的装置，是现代工业化生产中不可或缺的一部分。
它广泛应用于各个行业，如能源、交通、建筑等领域。
热机的发展与社会发展紧密相连，热机的发明和应用对推动社会的进步起到了巨大作用。
热机的历史可以追溯到古代，但真正意义上的热机是在工业革命中出现的。
热机的发明开创了机械时代，使人们从以前依靠手工劳动的方式转变为通过机械设备完成生产。
热机的广泛应用极大地提高了生产效率，为社会的进步提供了有力支持。
热机在能源领域的应用也对社会发展产生了深远影响。
在过去，人们依赖于简单的人力或动物力量进行生产，能源的利用相对有限。
而随着热机的发展，人们可以通过燃烧化石燃料将热能转化为机械能，从而大大提高了能源利用效率。
这也为现代工业的发展奠定了基础，为社会提供了更多的能源支持。
此外，热机的应用还使交通运输更加便捷和高效。
汽车、火车、飞机等现代交通工具都是通过热机来驱动的。
这些交通工具的发明和广泛应用极大地改变了人们的出行方式和生活方式。
交通的便利性和速度的提升使得人们能够更加自由地流动，促进了各地之间的交流与互通，极大地推动了社会的发展和进步。
热机的发展也对建筑领域产生了深远的影响。
空调、供暖系统和热水器等设备的广泛应用，使得人们在各种气候条件下都能够舒适地生活和工作。
热机的应用让人们不再受到自然条件的限制，为城市化进程提供了便利和支持。
然而，随着时间的推移，人们也越来越意识到热机不仅带来了巨大的社会福利，也对环境造成了严重的影响。
燃烧化石燃料产生的废气和温室气体导致了全球变暖和气候变化等环境问题。
因此，如何平衡利益和环境保护成为了现代社会的重要议题。
为了应对这些问题，人们开始寻求可持续能源的替代方案，如太阳能、风能和水能等。
这些新型能源的应用正逐渐改变着社会的能源结构和发展模式。
热机技术也在不断创新，例如研发高效热能利用装置和减排技术等，以降低热机的环境影响。
综上所述，热机的发展与社会发展密不可分。
热机与社会发展乐乐课堂
热机与社会发展乐乐课堂【实用版】目录1.热机与社会发展的关系2.热机的定义和分类3.热机在社会发展中的作用4.热机对环境的影响5.结论：热机与社会发展的利与弊正文热机与社会发展乐乐课堂热机是一种将热能转化为机械能的装置，它在人类社会的发展过程中起到了至关重要的作用。
从蒸汽机到内燃机，再到现代的燃气轮机，热机的不断演进和改进，推动了工业革命和社会的进步。
一、热机与社会发展的关系热机的发明和应用，极大地促进了社会生产力的发展。
例如，蒸汽机的发明使得煤矿、纺织、铁路等产业得到了飞速发展，从而拉开了工业革命的序幕。
内燃机的出现，使得汽车、飞机等交通工具得以问世，人们的出行方式发生了翻天覆地的变化。
在现代社会，热机技术的不断创新，为经济、科技、国防等各个领域带来了新的突破。
二、热机的定义和分类热机是一种能量转换装置，它通过燃烧燃料或利用外部热源，将热能转化为机械能。
根据工作原理和燃料类型的不同，热机可以分为蒸汽机、内燃机、燃气轮机、斯特林发动机等。
三、热机在社会发展中的作用热机在社会发展中的作用主要体现在以下几个方面：1.提高生产效率：热机的应用使得机器可以实现自动化、规模化生产，极大地提高了生产效率。
2.改变人们的生活方式：热机技术的发展，使得交通工具得以更新换代，人们的出行变得更加便捷、快速。
3.促进科技进步：热机技术的不断创新，推动了相关领域的技术突破，为整个科技体系的发展提供了动力。
4.增强国防实力：热机技术在军事领域的应用，使得现代化武器装备得以研制和生产，提高了国家的国防实力。
四、热机对环境的影响虽然热机在社会发展中发挥了重要作用，但它同时也给环境带来了一定的影响。
热机工作过程中产生的废气、废水等污染物，对环境造成了一定的破坏。
特别是化石燃料的燃烧，导致了严重的空气污染和温室效应。
五、结论：热机与社会发展的利与弊综上所述，热机在推动社会发展的同时，也给环境带来了一定程度的破坏。
热机与社会的发展
内能的应用： 1.利用内能来加热 2.利用内能来做功
什么是热机？ 答：是将燃料的燃烧时的化学能转化为内能， 然后通过做功，把内能转化为机械能的装置，使汽油在机器内 燃烧，将内能转化为机械能的一种热机。
部
汽油机的工作原理：一个工作循环要经过吸气冲程， 压缩冲程，做工冲程和排气冲程。 1.每个工作循环飞轮转两圈，只做一次功。 2. 在一个工作循环中只有做功冲程燃气对外做功， 其它三个辅助冲程不但不做功还要消耗机械能。 3.做功冲程为其它三个冲程提供能量，其它三个冲 程为做功冲程做功提供基础。 4.依靠飞轮的惯性完成吸气，压缩，排气冲程。
提高热机效率的主要途径： 1.使燃料充分燃烧 2.尽量减少各种热量损失 3.在热机的设计和制造上采用先进的技术 4.使用时注意保养，保证良好的润滑，减小克服 摩擦阻力而额外做的功。
热机对环境的影响： 1.废气污染 2.噪声污染 保护措施： 1.改进燃烧设备，消除烟尘。 2.提高燃料的综合利用，采取集中供热。 3.充分开发利用污染少和无污染的能源，如太阳能。 4.在内 燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染。
热机的效率
定义：热机工作时用来做有用功的能量 与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫 做热机效率。 公式：η =
w有 Q放
× 100%
热机能量的损失：
①燃料很难完全燃烧，燃料的化学能没有全 部释放出来，有一部分损失掉了； ②排放出去的尾气温度很高，带走相当多的 能量； ③由于热传递机械要向外传递又损失一部分 能量； ④机械在转动过程中存在摩擦，要克服摩擦 做功，又消耗一部分能量； ⑤剩余的才是转变成对外做功的那部分能量。
物理热机与社会发展
物理热机与社会发展教学目标【知识与能力】1.知道热机中能量的转化。
2.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。
3.了解汽油机和柴油机的主要区别。
【过程与方法】利用挂图或模型，研究并认识汽油机的结构、工作原理和工作过程。
【情感态度价值观】1.通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的良好习惯。
2.通过介绍热机的发明和发展，树立科学技术是第一生产力的观点。
通过介绍我国长征系列火箭的伟大成就，激发学生的爱国主义情感，树立为祖国强盛作出贡献的信心。
教学重难点【教学重点】热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程，热机效率，热机与环境保护等。
【教学难点】热机工作过程的能量转化，汽油机与柴油机的区别和联系。
课前准备多媒体课件等。
教学过程一、新课引入用多媒体展示并讲解：1.古诗“白日曜青春，时雨静飞尘”的大意是说：太阳发出白光，照耀着大地，及时的下雨压住了飞扬的飘尘。
雨后的天空，飞尘顿消，洁净如洗，空气格外清新。
但是，当你听到有关“酸雨”甚至是“黑雨”的报道时，会有什么感想呢？2.汽车奔驰，列车飞驶，舰船劈波斩浪，飞机凌空穿云，火箭直冲太空……人们日行千里遨游太空的愿望已成现实。
它们之所以能大展神威，是因为有了发动机。
那么这些发动机是怎样来工作的呢？下面让我们一块去探索其中的奥秘吧！二、新课教学(一)热机1.思考：每年的春节，吉庆的鞭炮声都伴随我们一起欢度新年。
你有没有想过，燃放鞭炮时发生的能量转化与发射火箭时发生的能量转化一样吗？(学生分析、交流、讨论后，教师订正。
)小结：燃放鞭炮时，高温高压的燃气对外膨胀做功，内能转化为机械能；火箭升空时，高温高压的燃气对外膨胀做功，内能转化为机械能，将火箭送上蓝天。
2.观察：如图12－4－1所示的装置中，当点燃酒精灯后一段时间，你观察到了什么现象？在该现象中发生的能量转化是什么？让学生观察后回答看到的现象：瓶子中冒出的蒸气推动着叶轮转动。
12.4热机与社会发展
３.一台四冲程内燃机的飞轮转速为3600 r／min，它 １s完成（ D ）。
A.30个冲程，做了30次功 B.60个冲程，做了60次功 C.120个冲程，做了30次功 D.60个冲程，做了15次功
4.汽油机工作的四个冲程中，内能转化为机械能的冲 程是（ C ）。
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
五、热机与环境
交流讨论
热机的发展和应用推动了社会的快速发展。 热机在能的转化过程中会对环境造成一定程度的 污染。请指出热机工作过程中可能造成哪些环境 污染。
1.形成大气污染。 热机排出的废气：①废气温度高于环境温度,
②废气含有铅、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、 二氧化碳等有害物质。 ２.噪声污染。
3.内燃机的冲程。
冲程:活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个 冲程(也叫“行程”)。
常见汽油机是四冲程的，包括吸气、压缩、 做功、排气四个冲程，且不断循环进行。
4.汽油机工作原理。
吸气冲程
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
汽 油
气门吸入气缸。
和
空
气
12.4热机与社会发展
开始 暂停 前进 后退 结束
汽油机和柴油机的异同表
火花塞 汽油和空气的混合气体
点燃式
喷油嘴 空气
压燃式
四、热机的效率
1.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？
2.热机效率：
热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃 烧放出的能量之比。
η=
Q有用
Q完全
思考：
如何提高热机的效率？ 尽量使燃料充分燃烧。 尽量减少热机部件间的摩擦。
12.4热机与社会发展
12.4热机与社会发展教学目标：1．知识与技能（1）知道热机工作过程中的能量转化过程。
（2）了解汽油机的工作原理和工作过程，提高读图能力。
2．过程与方法利用动画，研究并认识汽油机的基本结构、工作原理和工作过程。
3．情感态度与价值观通过对热机效率和热机与环境等问题的分析和讨论，树立效率意识和环保意识，培养学生通过交流讨论来学习的习惯。
教学重点：热机的共同特点，汽油机的构造、工作原理和过程。
难点：热机工作过程的能量转化情况，汽油机的构造、工作过程。
教学过程：一、旧知回顾，新课引入观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
思考:（1）木塞被顶开，是谁对它做了功？（2）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？（3）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？新课导入：上面的装置就是一个简单原始的热机。
二、新课教学：1.热机的作用、种类及其共同特点通过课本P36内容及图12-15《从手工操作到农业机械化》、《从马车到小汽车》、《从木帆船到远洋巨轮》等，归纳：热机使用推动了社会进步。
提问：热机有哪些种类？它们有什么共同特点？学生回答：热机有蒸汽机、汽油机、柴油机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。
2.汽油机请学生带着问题阅读教材：（1）什么是汽油机？（2）汽油机的构造及各部件作用？学生阅读教材后回答：汽油机是用汽油作燃料的内燃机，它常应用在汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。
出示课件汽油机模型。
引导学生认识汽油机结构及各部分功能：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。
（3）认识汽油机工作原理：出示课件汽油机工作原理动画，引导学生认识汽油机的四个冲程中进气门，排气门，活塞，连杆，曲轴等是如何运转的。
学生学习后请学生讨论回答下列问题：1.什么叫冲程？2.汽油机工作包括几个连续的冲程？3.在这几个冲程中，进、排气门的开闭情况怎样？活塞的运动情况又是怎样的？4.在这几个冲程中，压缩冲程是把什么能转化为什么能？做功冲程又是把什么能转化为什么能？请学生再次观看动画演示加深知识理解。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
连杆
曲轴
吸气冲程
进气门打开，排
气门关闭。活塞由上
汽 油
和
端向下端运动，汽油 空
气
和空气组成的燃料混
合物从进气门吸入气
缸。
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，压强增大，温度 升高。
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。
天然气汽车
电动车
太阳能汽车
太阳能汽车
再见
2010年10月26日
真正的圣者的信条是善用生命，充分地利用生命。 当你对自己诚实的时候，世界上没有人能够欺骗得了你。 请你用慈悲心和温和的态度，把你的不满与委屈说出来，别人就容易接受。 钱可以帮穷人思维的人解决温饱，却可以帮富人思维的人制造财富。 生命在前进的同时，它就是在走向死亡。 当我活着，我要做生命的主宰，而不做它的奴隶。 努力就有成功的希望，不努力希望没有。——王敬花 伟人都是在逆境中锻炼出来的，平静的湖面不会练出出众的水手。 教师进行劳动和创造的时间好比一条大河,要靠许多小的溪流来滋养它。教师时常要读书,平时积累的知识越多,上课就越轻松。——苏霍姆林斯 基 你的假装努力，欺骗的只有你自己，永远不要用战术上的勤奋，来掩饰战略上的懒惰。
排出废气
无
机械能转 化为内能 内能转化 为机械能
无
看一看，想一想：
一个工作循环里，活塞往返 两次，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 来完成。
柴油机的构造
喷油嘴 进气门
活塞
排气门 气缸
连杆
曲轴
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。
不同点
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。
你猜想：汽油机、柴油机的效率 大约是多少？猜猜看！
以判断出，该柴油机每秒种的工作循环为（ A ）
Ａ．20次
Ｂ．40次
Ｃ．10次
Ｄ．15次
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。
6、热机的效率
内燃机的能流图：
E1
燃气内能E
E2 E3
E4
提高热机效率的主要途径：
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。
7、热机与环境
Ⅰ、热机的利用带来的环境污染
⑴、废气污染
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。
⑵、噪声污染
Ⅱ、怎样控制热机对环境造成的污染
⑴ 改进燃烧设备，消除烟尘； ⑵ 提高燃料的综合利用，采取之中供热 ⑶ 充分利用污染少和无污染的能源 ⑷ 在内燃机排气管上安装消声器，以减少噪声污染
（Ａ）
（Ｂ）
（Ｃ）
（Ｄ）
5、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B（ ）
Ａ．吸气冲程和压缩冲程 Ｂ．压缩冲程和做功冲程 Ｃ．做功冲程和排气冲程 Ｄ．吸气冲程和排气冲程
6、一台柴油机，飞轮每分钟转速为2400转，由此可
燃料，分别叫做汽油机和柴油机
汽油机与柴油机 1.主要构造 2.工作原理 3.相同点与不同点
冲程（行程）：活塞从气缸一端运动到另一端叫
做一个冲程。
一个工作循环：汽油机工作时一个循环为
四个冲程，周而复始。
吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
3、汽油机的构造和工作原理
火花塞
进气门 活塞
气缸 排气门
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。
以汽油为燃料的内燃机。
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。
练习：
1、如图所示是热机的四个冲程，其中属于做功冲程的是（ B）
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（ D）
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.做功冲程 D .压缩冲程
3、汽油机在压缩冲程中，工作物质被压缩，气缸中气体的（B ）
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
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 ）
汽油机的效率：20~30% 柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的 高？还是低？
想一想
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。
7、小结
⑴热机
种类：蒸汽机、、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。
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
14.4热机与社会发展
从镰刀到联合收割机 从木帆船到远洋巨轮
从马车到小轿车
2、热机的种类： 共同特点：
蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机
燃料的 燃烧 化学能
内能 做功 机械能
热机中能量的转化
化学能
内能
机械能
（燃料） （对外做功）
内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机
最常见的内燃机，以汽油或柴油为
汽油机柴油机区别
燃
烧
后
进气门关闭，排气门打
的 废
开，活塞向上运动，把废气
气
排出气缸。
相同点
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。
排气冲程
燃
进气门关闭，排
烧
后
气门打开，活塞向上
的
废
运动，把废气排出气气Fra bibliotek缸。4、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
冲程名称 进气门 排气门
吸气冲程 开 关 压缩冲程 关 关 做功冲程 关 关 排气冲程 关 开
活塞 运动 方向
向下
向上
向下
向上
作用
有无能量的转化
吸入汽 油和空气 压缩气体 提高温度 高温气体膨胀 推动活塞做功