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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
用汽油做燃料的内燃机
课堂小结
课堂训练
1.（2021秋 保定市）下列机械应用了热机的是（　　）
A、农用三轮车上的柴油机
B、电脑工作一会儿后主机变热
C、电动自行车
D、洗衣机内部的电动机
A
课堂训练
2.（2021秋 朝阳市）下列关于热机的说法中，错误的是（　　）
A、热机是把内能转化为机械能的装置
B、热机是把机械能转化为内能的装置
C、只要对内燃机不断革新，也不能把气体的内能全部转化为机械能D、即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能
B
课堂训练
3.（2022 宁波市）如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时，限气阀会被高压蒸汽顶起。这一过程高压锅内气体内能会发生变化。选项是四冲程汽油机的工作示意图，其中图（选填符号）所示的冲程也发生同样的能量变化（　　）
B
课堂训练
4.（2022 佛山市）如图是单缸四冲程内燃机某个冲程的示意图，下列分析正确的是（　　）
A、内燃机在该冲程获得动力
B、该冲程靠飞轮的惯性完成
C、该冲程的能量转换过程为机械能转换为内能
D、内燃机可以通过使燃料充分燃烧的方法提高燃料的热值
A
课堂训练
5.（2022 广西市）随着人们环保意识的提高和全球要求加强环保呼声的日益高涨，汽车发动机生产在环保方面的要求更高。以四冲程内燃机为动力的汽车中，热机工作时提供动力的是（　　）
A、吸气冲程 B、压缩冲程
C、做功冲程 D、排气冲程
C

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