13.3 内燃机（讲解课件PPT）-【优翼·学练优】2023-2024学年九年级全一册初三物理同步备课（沪科版）

第三节 内燃机 第十三章 内能与热机 新课引入 观察并回答： 燃料的化学能 工作物质的内能 工作机器的机械能 燃烧 做功 　　火车、轮船、汽车是常见的交通运输工具，你知道它们的动力来自哪里吗？它们工作过程中能量是如何转化的吗？ 学习目标 （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 认知与了解 新知讲解 一、热机 1.定义： 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.分类： 蒸汽机车 火箭发动机 喷气发动机 火电站的汽轮机 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。内燃机最常见的是汽油机和柴油机。 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 二、汽油机 1.定义： 用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，将内能转化为机械能的一种热机。 2.构造： 由气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴、连杆、飞轮、火花塞组成。 活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程（或行程）。 （1）吸气冲程： 进气阀打开、排气阀关闭；活塞从气缸上部向下运动。 空气和汽油的混合气体通过进气道进入缸内。 吸气冲程 （2）压缩冲程： 两个气阀关闭；活塞从气缸下部向上运动。 缸内混合气体被压缩，机械能转化为内能。气体内能增加、温度升高、压强增大。 压缩冲程 3.工作过程： （3）做功冲程： 两个气阀关闭；火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压气体迅速燃烧，推动活塞向下运动。内能转化为机械能。 做功冲程 （4）排气冲程： 进气阀关闭、排气阀打开；活塞向上运动。 排气冲程 汽油机一个工作循环：包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 一个工作循环 强化训练 如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图________是将内能转化为机械能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min,这次汽油机每秒钟内完成_______个冲程，对外做了________次功。 丙 80 20 三、柴油机 1.柴油机结构和汽油机相似；它与汽油机在结构上的主要不同是气缸顶部的火花塞换成了喷油嘴。 ——使用柴油作为燃料的热机。 2.柴油机的工作过程： 一个工作循环也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。活塞来回往复两次，曲轴转动两周，对外做一次功。 在压缩冲程，将机械能转化为内能，在做功冲程，把内能转化为机械能。 3.柴油机的工作过程与汽油机的不同： 柴油机的吸气冲程进入气缸的只有空气。 压缩冲程中，缸内气体被压缩的程度比汽油机更大，缸内气体温度更高，压强更大。 压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。 新知讲解 汽油机主要用于小轿车、摩托车、飞机等等。 柴油机主要用于挖掘机、轮船、拖拉机等等。 四、内燃机的广泛应用 尾气会污染环境，要减小尾气引起的污染。 汽油机和柴油机的比较 项目 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入空气和汽油的混合物 只吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 应用 主要用于小轿车、摩托车、飞机 主要用于挖掘机、轮船、 拖拉机 归纳总结 知识总结 目标测试 1. 在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是　______　冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用水循环将热带走，这是利用水　________　的特性。 压缩 比热容大 2.下图是单缸内燃机的四个冲程的剖面图，一个工作循环正确的排列顺序是（ ），其中依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） A D B C BCD BDAC 目标测试 3.某台汽油机飞轮的转速为1800r/min，在1s内，汽油机完成了______个工作循环，对外做了______次功。 15 15 4.下列有关热机的说法正确的是（　　） A.柴油机顶部是火花塞，吸气冲程吸入的是空气 B.热机的工作原理是将内能转化为机械能 C.内燃机压缩冲程时气缸内气体体积增大，内能减少，温度升高 D.汽油机的做功冲程将机械能转化为内能. B $$