2020－2021学年沪科版九年级第十三章第三节 内燃机

第三节 内燃机 沪科版·九年级物理上册 情境导入 汽车奔驰 列车飞驶 舰船劈波斩浪 飞机凌空穿云 车、船和飞机之所以能大展神威，就因为有了发动机。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，这种装置又被称为热机。 探究新知 热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 燃料的 化学能 燃烧 内能 做功 机械能 热机的种类较多。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。 常见的内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。 汽油机 柴油机 汽油机 1.构造 7 2.工作原理 　　活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 　　汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 3.工作过程 吸气 压缩 做功 排气 点火方式：点燃式 吸气冲程 汽油和空气 吸入汽油和空气的混合物 进气门开 排气门关 活塞向下运动 压缩冲程 进气门关 排气门关 活塞向上运动 燃料混合物被压缩，气体体积减小、压强增大、温度升高、内能增加。 机械能转化为内能 做功冲程 进气门关 排气门关 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。 活塞向下运动 并通过连杆带动 曲轴对外做功 内能转化为机械能 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关 排气门开 活塞向上运动 点击播放视频 归纳小结： 吸气 压缩 做功 排气 一个循环 4个冲程 活塞往复2次 飞轮和曲轴转动2周 对外做功1次 燃料燃烧1次 　 只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 柴油机 1.构造 如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油壶，而没有火花塞。 2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 吸气冲程 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。 空气 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。 机械能转化为内能。 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。 内能转化为机械能。 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 燃烧后的废气 点击播放视频 归纳小结： 一个工作循环： 活塞：往复两次。 曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。 对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。 柴油机和汽油机的区别与联系 相同点： 都是燃料在汽缸内燃烧，都是将内能转化为机械能的装置，都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次，启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。 不同点： 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 主要特点 主要用途 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴 吸入汽油和空气的混合物 吸入纯净的空气 压缩程度较小 压缩程度较大 点燃式 压燃式 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等 载重汽车、 拖拉机、火车、轮船等 课堂小结 概念 能量转化情况 内燃机 汽油机 柴油机 构造 一个工作循环 能量转化 热机 随堂练习 1.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、 _______四个冲程组成，其中，将机械能转化为内能的是_______冲程， 将内能转化为机械能的是_______冲程。 2.在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（ ）。 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.排气冲程和吸气冲程 吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功 B 3.四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（ ）。 A.吸气冲程和做功冲程 B.压缩冲程和做功冲程 C.做功冲程和排气冲程 D.压缩冲程和排气冲程 D 4.在表格中填入汽油机和柴油机的区别。 柴油机 汽油机 构造 喷油嘴 火花塞 吸入气体 空气 空气和汽油的混合物 点火方式 压燃式 点燃式 使用范围 拖拉机、载重汽车、大型轮船等 小汽车、摩托车、小型飞机等 区别 机种 5.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的