内容正文:
第二章 改变世界的热机
第二节 内燃机
情 境 导 入
第二节
内燃机
演示实验:在透明塑料盒上钻一个小孔,把电子式火花发生器的放电针插进孔中,打开盒盖,在盒中滴入几滴酒精,再将盒盖盖好,然后按下火花发生器的按钮,观察发生的现象。
现象:
能量转化:
酒精的化学能 → 燃气的内能 → 盒盖的机械能。
盒内酒精剧烈燃烧,盒盖被酒精燃烧产生的燃气推出。
新 课 探 究
第二节
内燃机
1.活塞式内燃机:
燃料在汽缸内燃烧,产生高温高压的燃气,燃气直接推动活塞做功;
活塞通过连杆、曲轴与飞轮相连,从而使活塞的移动带动飞轮转动。
一、什么是内燃机
活动:阅读P24页,了解活塞式内燃机和分类,及其汽油机的结构。
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2.活塞式内燃机的种类:
汽油机
柴油机
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3.汽油机的结构:
火花塞
汽缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
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二、汽油机的工作过程
1.冲程:活塞从汽缸的一端运动到另一端叫做一个冲程。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
2.一个工作循环:
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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汽缸。
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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。
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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,曲轴转动半圈。
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排气冲程
进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。
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在四个冲程中,哪些冲程发生了能量转化?是如何转化的?
压缩冲程是把机械能转化为内能;
做功冲程是把内能转化为机械能。
想一想:
想一想:
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做功冲程使汽车获得动力,其他冲程靠飞轮的惯性完成,顺序不能颠倒。
哪个冲程使汽车获得动力?其他几个冲程中活塞的运动是靠什么来完成的?四个冲程顺序能否颠倒?
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汽油机的工作原理
一个工作循环
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
进气门
排气门
活塞
作用
能量转化
打开
关闭
自上而下运动
吸入空气和汽油的混合物
关闭
关闭
自下而上运动
混合气体温度升高,内能增大
关闭
关闭
自上而下运动
得到高温高压的燃气
关闭
打开
自下而上运动
排出废气
机械能转化为内能
内能转化为机械能
总结
汽油机一个工作循环包括____个冲程,活塞往复____次,曲轴转动____圈,与曲轴相连的飞轮也转____圈,做功____次。有____次能量转化。
4
2
2
1
2
2
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三、拓展:柴油机
阅读 P28 “物理在线”柴油机
想一想、议一议:
柴油机和汽油机工作过程有哪些相同点?有哪些不同点?
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种类 汽油机 柴油机
相同点
不
同
点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气
空气
点燃式
压燃式
汽油机和柴油机的异同点
你知道汽油机和柴油机有哪些应用吗?
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内燃机的应用
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。
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四、飞向太空
中国古代的火箭
现代火箭
阅读P26-27
了解中国古代的火箭和现代火箭是怎么工作的?
燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧,产生的高温高压气体以很大的速度从喷口向后喷出,同时对火箭产生强大的反冲推力,使火箭前进。
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课堂小结
我国的“长征”系列运载火箭
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课堂小结
多级火箭在第一级燃料用完后自动脱落,以减少质量;随后第二级点火发动……
课 堂 小 结
第二节
内燃机
内
燃
机
1. 分类:活塞式内燃机主要分为汽油机和柴油机。
2. 汽油机
(1)构造
(2)冲程 : 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。
(3)工作过程:吸气━压缩━做功━排气(一个工作循环)
3. 柴油机
(1)构造
(2)汽油机与柴油机的异同及优缺点
4. 火箭发动机
学 以 致 用
第二节
内燃机
1.内燃机压缩冲程中 能转化为 ;
在做功冲程中 能转化为 能。
机械
内能
机械
内
2.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,汽缸中的( )
A.压强增大,温度降低
B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高
D.压强减小,温度降低
C
学 以 致 用
第二节
内燃机
3.关于热机,下列说法正确的是( )
A.汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中,将柴油和空气的混合气吸
入缸
C.汽油机在做功冲程中,进气门关闭排气门打开
D.汽油机在做功冲程中,是把内能转化为机械能
D
学 以 致 用
第二节
内燃机
4.不依靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A
A
D
B
C
学 以 致 用
第二节
内燃机
C
5.汽油机和柴油机相比较,下列叙述正确的是( )
A.柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物,汽油机吸入的
是空气
B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D.在压缩冲程末,汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
学 以 致 用
第二节
内燃机
6.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮
转动的情况,下列说法正确的是( )
A.做功10次,飞轮转40周
B.做功40次,飞轮转20周
C.做功10次,飞轮转20周
D.做功20次,飞轮转10周
C
THANK YOU
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