13.3 内燃机（备课件）【上好课】2021-2022学年九年级物理全册同步备课系列（沪科版）

沪科版 九年级全册物理 第十三章 内能与热机 13.3 内燃机 蒸汽机的遗憾——体积太庞大 　　用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！ 想一想 情景引入：观察 最早的汽车（1886年） 汽车中的巨无霸 （额定核载360吨） 内燃机——电气时代　第二次工业革命 最快的汽车（1 600 km/h） 情景引入：观察 热机的种类： 蒸汽机 汽油机 柴油机 燃气轮机 喷气发动机 火箭发动机 燃料的化学能 内能 燃烧 做功 机械能 共同特点： 1、热机：车、船、飞机的发动机是把燃料燃烧的内能转变为机械能的装置，这种装置被称为热机。 一、内燃机 喷气发动机 2、内燃机：燃料在汽缸内燃烧，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞对外做功，这种装置叫内燃机。常见的内燃机有汽油机和柴油机。 使用汽油作为燃料的叫汽油机 使用柴油作为燃料的叫柴油机 1、汽油机的构造 火花塞 气缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 二、汽油机 2、汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 活塞从气缸的一端运动到另一端，叫一个冲程。 吸气冲程 汽油和空气 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。机械能转化为内能。 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。内能转化为机械能。 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 一个工作循环： 汽油机工作时，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程这四个冲程构成汽油机的一个工作循环，周而复始。 思考： 一个工作循环里，活塞往返 次，曲轴转动 周。 冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是靠 来完成。 两 做功 两 飞轮的惯性 汽油机的工作原理视频： 汽油机四冲程的特点 冲程名称 进气门 排气门 活塞的运动 冲程的作用 能的转化 吸气冲程 开 闭 向下 吸入燃料和空气的混合物 —— 压缩冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物，使其内能增大，温度升高 机械能转化为内能 做功冲程 闭 闭 向下 火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 内能转化为机械能 排气冲程 闭 开 向上 排出废气 —— 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 1、柴油机的构造 三、柴油机 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。 2、柴油机工作原理 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 燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 柴油机的工作原理视频： 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸入气体 吸入是汽油和空气的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 主要用途 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 汽油机和柴油机的不同点: 汽油机和柴油机的应用 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (1)汽油机的应用 (2)柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 火箭的工作原理： 火箭发动机工作时，燃料和氧化剂在燃烧室中燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷管向后高速喷出，对火箭产生强大的反冲推力，从而将火箭发射出去。 火箭发动机 火箭升空视频： 中国古代的火箭 人类飞行史上的先驱者——万户 我国制造的“长征”系列运载火箭 1.内燃机是燃料直接在发动机________燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做______和_______。 2.工作过程以一个循环为一个单元，一个循环有______个冲程。包括_________、__________ 、________、__________四个冲程。 汽