第二节内燃机-【指南针·课堂优化】2024-2025学年九年级全一册物理（教科版）

第二章改变世界的热机 第二节 内燃机 混合物被压火花塞点 知 识 要点 梳 理 吸人空气和 通过排气门排 汽油机 缩，温度升火，燃气膨 汽油混合物 出汽缸 知识点①什么是内燃机 工作情况 高，压强增大 胀做功 空气被压崭。 喷油嘴喷油 (1)热机的种类较多，燃料直接在发动机汽 道过排气门排 虢 吸入空气 温度升高，压自燃，燃气 出汽缸 缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。 强增大 影胀做功 (2)燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推 机械能转化内能转化为 能最情况 消托机械能 消耗机械能 为内能 机械能 动活塞做功，因此叫做活塞式内燃机。 (3)内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧产生 (3)在每个工作循环中，完成四个冲程，活 大量的燃气，燃料的化学能转化为内能，燃气推 塞往复两次，曲轴（飞轮）转动两周，对外做功一 动活塞做功将内能再转化为机械能。 次。在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外 (4)常见的活塞式内燃机有汽油机和柴 做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲 油机。 轴上的飞轮的惯性来完成。 以汽油作为燃料的内燃机叫做汽油机：以 知识点③火箭 柴油作为燃料的内燃机叫做柴油机。 (1)火箭的工作原理。 知识点2四冲程往复活塞式内燃机的工作 输送系统按时按量地把燃料和氧化剂输送 原理 到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压 (1)四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压 的气体，随后继续进入燃烧室的燃料和氧化剂， 缩、做功、排气四个冲程组成的。这四个冲程叫 由于燃烧室内的温度已升高，从而可以自行燃 做一个工作循环。 烧，燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出， (2)各冲程的工作情况。 同时对火箭产生强大的反冲推力，使之前进。 (2)火箭的特点。 冲程 吸气 压缩 做功 排气 进气门 开启 关闭 关闭 关闭 现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在 排气门 关闭 关闭 关闭 开启 活塞运 高空飞行，而且还可以飞出大气层，多级火箭还 向下 向上 向下 向上 动情况 能作为星际航行的运输工具。 27. 指南针·课量优化·导学探究·九年复·物理(K) 2.汽油机和柴油机的相同点和不同点 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 1.内燃机四冲程的判断方法 构造 汽缸顶部有一火花塞汽缸顶部有一个喷油嘴 吸入物质 一看活塞运动方向，二看气门开闭。活塞 空气与汽油混合物 空气 点燃方式 点火式 压燃式 向下运动，若一气门打开，一气门关闭为吸气冲 相同点 都是内燃机，一个工作循环由四个冲程组成 程，若两气门关闭为做功冲程：活塞向上运动， 【例2】关于柴油机与汽油机的区别，下面 若两气门关闭为压缩冲程，若一气门关闭，一气 叙述错误的是 () 门打开为排气冲程。 A.构造上，柴油机汽缸顶部有一个喷油嘴 【例1】如图所示是汽油机的一个工作循 而没有火花塞 环中的四个冲程，排列顺序正确的是 B.工作过程中，柴油机与汽油机只有一个 冲程不同 C.柴油机的效率比汽油机高 D.柴油机比汽油机经济，但是比较笨重 【解析】一个工作循环中，柴油机有三个冲 A.甲乙丙丁 程与汽油机不同：吸气冲程，柴油机吸入空气，汽 B.丁甲丙乙 油机吸入汽油和空气的混合物：压缩冲程，柴油 C.乙甲丁丙 机压编得更厉害，燃气压强更大，内能更多：做功 D.甲丁乙丙 冲程，柴油机燃气对外做功更多，因而效率更高。 【解析】 首先观察图中活塞运动方向和气门 【答案】B 开闭情况判断甲、乙、丙、丁分别是哪个冲程。甲 图：活塞向上运动，两气门都关闭，为压缩冲程：乙 图：活塞向上运动，一气门打开，一气门关闭，为排 一、填空题 气冲程：丙图：活塞向下运动，两气门都关闭，为做 1.内燃机的活塞在汽缸内由 功冲程，丁图：活塞向下运动，一气门打开，一气门 叫做一个冲程。它的工作过程分为 关闭，为吸气冲程：再按吸气、压缩、做功、排气四个 四个冲 冲程的顺序排列。排列顺序为丁甲丙乙。 程。只有 冲程是燃气对活塞做功， 【答案】B 其他三个冲程要靠飞轮的 来完成。 ·28· 第二章改变世界的我机 2.汽油机一个工作循环有四冲程：(1)吸气冲 增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升 程：进气门 ,排气门 ,活塞由 得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套， 向 运动， 让汽缸被水包围着，这是通过 的 和 的混合物被吸入汽缸。(2)压缩冲 方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为 程：进气门和排气门都 ,活塞向 水的 较大 运动，燃料混合物被压缩，压强 6.(2023·齐齐哈尔)如图所示是单缸 ,温度 (3)做功冲程：在压缩冲 四冲程汽油机某一冲程工作示意 程的末尾， 产生电火花，使燃料燃 图，该冲程是 冲程。若该 烧， 推动活塞向 汽油机1s对外做功15次，则汽油 运动，并通过连杆带动曲轴运 机的飞轮速度为 r/min 动。(4)排气冲程：进气门 排气门 二、选择题 ,活塞向 运动，把废气 7.(广东·中考)关于四冲程汽油机的工作过程， 排出汽缸。 下列说法正确的是 3.柴油机与汽油机存在着一些不同点。(1)从 A.吸气冲程：只吸入空气 结构上： 代替了汽油机的火花塞。 B.压缩冲程：缸内温度降低 (2)从工作过程上：在吸气冲程，柴油机吸进 C.做功冲程：气体推动活塞做功 汽缸的是 ,汽油机吸进汽缸的是 D.排气冲程：内能转化为机械能 ；压缩冲程中，柴油 8.(2022·日照)喜欢思考的小明用塑料矿泉水 机可以把空气压缩得更厉害，压强更 ,温 瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水， 度更 ,因此，柴油机的功率可以更 盖上瓶盖（如图甲）：扭转瓶子（如图乙）：轻轻 4.(2022·长沙)如图所示，在配有 扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内 活塞的厚玻璃筒里放一小团硝 出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过 化棉，把活塞迅速压下去，看到 程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相 的现象是 这 似，这两个冲程是 是因为活塞压缩空气，使空气的内能 温度升高，这一过程与内燃机工作的 中 程原理相同。 5.汽油机的一个工作循环是由 个冲程组 成，其中对外做功 次。在压缩冲程中， A.吸气冲程和压缩冲程 气体的温度升高，这是通过 的方式 B.压缩冲程和做功冲程 ·29· 指南针·课量优化·导学探究·九年复·物理(K) C.做功冲程和排气冲程 压强是2×10Pa,飞轮的转速是1200r/min,这 D.压缩冲程和排气冲程 台发动机的功率是多少？ 9.(2023·大连)在汽油机的工作循环中，将内能 转化为机械能，对外提供动力的冲程是() A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 10.(2023·阜新)如图所示是四冲程汽油机的一 个工作循环示意图，其中属于利用机械能转 化内能冲程的是 善 拓展应 用 (2023·常州)压缩空气动力车。 (1)小明将充满气的气球捆绑在小车上，制 成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时，静 止的小车向左运动起来，如图甲所示。该现象 说明力的作用是 :还说明力可以改 11.(自贡·中考)关于四冲程内燃机，下列说法 变物体的 正确的是 () A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的 物质相同 B.汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 压缩空 缩空 C.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速 进气冲召 排气补程 减小 D.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸 (2)为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有 内气体的内能 压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该发动机 的一个工作循环分为进气冲程和排气冲程，如图乙 提 所示。发动机对外做功的是 (选填“进气” 或“排气”)冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的温度 一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的 若该发动机的转速为1200r/min,则 柴油机，汽缸的横截面积为100cm2,活塞冲程 1s内发动机对外做功 次。汽车行驶一段路 程后，钢瓶内压缩空气的密度 为15cm,第三冲程中气体作用在活塞上的平均 ·30·招南什·保堂优化·导学挥宽·九年握·物厘参考答紫献 指南针·课堂优化·导学探究·九年级·物理·同步参考答案 4防值内阴械气袋动内周械 第一章分千动理论与内能 kDT.C&A失.D1aC11.C (3值家大性气此的效车是 二，送保题 显、计相圈 6且7，C3,A941nB11.D 江由4一及往.光堂的的当 ×1N 第一节分子动理论 )气篮，对恤功 Q_1-3×w1 答，(11将这先水块开，爱表位名2X0J售量： (2》在这种销况下，烟使的天想气坑出了1，阳× 2烟料燃镜：化学衡转化为内便：本箱汽向顺出：内能装化 基建铜练 24n 里传 一、填空门 答，无销草的热机为太4×甲J细 1㎡」独显（他家天然气的致率是写 1.1》h量，本表收的热绿为 科后填蒸汽时：车月什之匀管还请力的州用足相互的 L无规州好动列力后为 成1)无人肌都老到对农平盖自的压力 Q=n3=t×10I4g·1工1X29爆×9 2着分子在懒水不等的无现侧运动 易度随高，分子 第二节内燃机 =民4×7F」 韩证清这期器 无人机起飞偷对水平地的师酒 以油，一是国火得，博护藏出的特量为 惠码翼博 天取分了在本不帮里地齿无现帽运南 XYN 一，填空圆 4变大分千有引为气体量 “衣xnm一送你B 1,一端运同异一情吸气缩原球特气对氧推 二，港择里 工信打开关间.内上据红下都京气汽准 6.C 7C &I 3.A .A ILB 12 3南一之斜1mn内飞行的发平亮型 2天用 汽上增大异高 三、就着量 由Q一1■3科：面赛义全烟处螺的爱量为 火花有形成的高国高压的烟气内下面 13,甲解中第本扩散的搜。闲为物质是由分于成的.分子在 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