第十三章 第三节 内燃机-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（沪科版)

物理　九年级　上册 ６６　 0   0 第三节　内燃机 M > M &  　　内能可以用来加热物体 或做功. 'F 热机的判断 (１)有燃料燃烧; (２)燃料燃烧产生的内能 转化为机械能. 以上两条必须同时具备, 缺一不可. *"') 形形色色的热机 (１)汽轮机:一种用水蒸 气驱动叶轮转动的热机,它通 过固定喷嘴喷射高速的蒸汽 到叶片上,装有叶片排的转轴 旋转,同时对外做功. (２)火箭发动机:火箭本 身就是一部热机,工作时燃料 和氧化剂在燃烧室内混合、燃 烧,产生高温气体,气体通过 喷管向后高速喷出,对火箭产 生推力,把火箭发射出去. 知识点一　热机 １．实验:探究内能做功过程中的能量转化 O@@ 过程:用酒精灯加热至水沸腾. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 现象:水沸腾后,软木塞飞出, 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 管口有“白气”产生. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 结论:酒精燃烧,化学能转化为水和 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 水蒸气的内能,水蒸气对软木塞 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 做功,又将内能转化为机械能. 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 ２．热机 (１)概念:把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的 装置称为热机. (２)热机工作时的能量转化 燃料的化学能 燃烧 →内能 做功 →机械能 ３．内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做 内燃机.常见的内燃机有汽油机和柴油机两类. 知识点二　汽油机 １．构造 汽油机的燃料是汽油,下图是四冲程汽油机的模型图 和剖面图. 　 第十三章　内能与热机 ６７　 0   0 ２．工作原理 汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气,推动活 塞做功.活塞运动,带动曲轴转动. ３．工作过程 (１)冲程:活塞从气缸的一端运动到另一端的过程,即 活塞在气缸内做一次单向运动. (２)工作过程 过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 气阀 进 气 阀 打 开,排气阀 关闭 进气阀、排 气 阀 均 关闭 进气阀、排 气 阀 均 关闭 进 气 阀 关 闭,排气阀 打开 活塞 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动 作用 吸 入 汽 油 和 空 气 的 混合物 压 缩 汽 油 和 空 气 的 混合物 高 温 高 压 气 体 推 动 活 塞 向 下 行,使曲轴 转动,对外 做功 将 燃 烧 后 的 废 气 排 出气缸 #)? 汽油机的工作过程 汽油机的工作过程是一个往复过程.四冲程汽 油机的一个工作循环中有四个冲程,活塞往复运动两 次,曲轴和飞轮转动两周.在工作时只有做功冲程使 机车获得动力,其他三个冲程均为辅助冲程,依靠安 装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.有两个冲程有能 量的转化,分别是压缩冲程中机械能转化为内能,做 功冲程中内能转化为机械能. *"') 现代汽车发动机 现代汽车多数 采 用 四 缸 或六缸等多缸发动机,每个气 缸都进行这种四冲程循环. !D+24 > M  A @ 汽油机的四冲程 吸压做排四冲程, 一个循环一次功, 曲轴刚好转两周, 活塞往复两次行. 'F 判断汽油机工作 状态的步骤 (１)看火花塞是否产生电 火花,产 生 电 火 花 的 是 做 功 冲程. (２)看进气阀和排气阀的 开、闭情况,吸气、排气冲程有 一个气阀打开,压缩、做功冲 程两个气阀都关闭. (３)看 活 塞 的 运 动 方 向, 吸气、做 功 冲 程 活 塞 向 下 运 动,压缩、排气冲程活塞向上 运动. 物理　九年级　上册 ６８　 0   0 -@? 6





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6  (  ! 4  !  *"') 生活中的柴油机 柴油机机体笨重,燃料燃 烧充分,功率大,一般用于拖 拉机、载重汽车等车辆. 拖拉机 载重汽车 知识点三　柴油机 １．概述 柴油机是利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃 气来推动活塞做功的内燃机,其构造如下图所示.柴 油机的一个工作循环与汽油机相似,也有四个冲程组 成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程. 　 ! !!4 + ! !U! !%7  ２．柴油机和汽油机的对比分析 对比项 柴油机 汽油机 构造 气缸顶部有喷油嘴 气缸顶部有火花塞 吸气 吸入的是空气 吸入的是汽油和空气的 混合物 压缩 压缩冲程末喷油嘴喷出 雾状柴油,压缩气体的温 度升高,达到柴油的燃点 压缩冲程末用火花塞点 火,压缩气体的温度比 柴油机的低 点火 压燃式 点燃式 应用