第十三章第3节 内燃机 ----2023-2024学年沪科版物理九年级上学期

第十三章 内能与热机 第三节 内燃机 学习目标-新课导入-新知探究-课堂小结-课堂训练 沪科版-物理-九年级上册 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 4.通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同 【重点】汽油机的工作过程 【难点】汽油机和柴油机的做功冲程的认识 新课导入 燃料的化学能 水的内能 机械能 通过以上现象，我们看到燃料燃烧时，燃料的化学能转化成了水的内能，水蒸气通过对外做功，又把内能转化成壶盖、限压阀的机械能。能否把这些机械能变得更实用呢？生活中有这样的机械吗？ 新知探究 知识点 热机 1 1.热机：把燃料燃烧时释放的_____转变为_______的装置 2.内燃机：燃料直接在发动机______燃烧产生动力的热机。 最常见的内燃机有_______和________ 内能 机械能 气缸 汽油机 柴油机 最常见的内燃机是汽油机和柴油机它们是怎么工作的？ 工作的时候有什么不同？ 新知探究 知识点 汽油机 2 汽油机利用_____作为燃料 汽油 新知探究 汽油机的工作结构图 新知探究 吸气冲程 阀门：进气阀__________； 排气阀__________。 活塞运动方向：_____________ 。 吸入气体: ______________________。 打开 关闭 向下 汽油和空气的燃料混合物 新知探究 压缩冲程 阀门：进气阀__________； 排气阀__________。 活塞运动方向：_____________ 。 燃料混合物：压强___________， 温度___________。 关闭 关闭 向上 增大 升高 活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。 能量转化： _______能 _________能 机械 内 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。 活塞运动方向：_____________ 。 向下 能量转化： _________能 机械 内 _______能 新知探究 新知探究 排气冲程 阀门：进气阀__________； 排气阀__________。 活塞运动方向：_____________ 。 关闭 打开 向上 四冲程内燃机一个工作循环： 活塞往复运动_______次。 对外做功_______次。 气缸内的燃油燃烧爆发_______次。 2 1 1 新知探究 新知探究 知识点 柴油机 3 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 曲轴 新知探究 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 柴油机的工作原理 新知探究 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。 新知探究 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。 新知探究 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。 新知探究 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。 新知探究 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点? 新知探究 1.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。 2.一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。 3.四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 相同点 新知探究 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。 不同点 (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。 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 内燃机的应用 新知探究 课堂小结 一、热机 把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置 二、汽油机 用汽油做燃料的内燃机 三、柴油机 用汽油做燃料的内