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第十三章 內能與熱機
第三節 內燃機
學習目標-新課導入-新知探究-課堂小結-課堂訓練
滬科版-物理-九年級上冊
學習目標
1.知道熱機中能量的轉化
2.知道四沖程內燃機的構造和工作原理
3.了解汽油機和柴油機的主要區別
4.通過分析汽油機和柴油機的構造個工作過程的異同
【重點】汽油機的工作過程
【難點】汽油機和柴油機的做功沖程的認識
新課導入
燃料的化學能
水的內能
機械能
通過以上現象，我們看到燃料燃燒時，燃料的化學能轉化成了水的內能，水蒸氣通過對外做功，又把內能轉化成壺蓋、限壓閥的機械能。能否把這些機械能變得更實用呢？生活中有這樣的機械嗎？
新知探究
知識點 熱機
1
1.熱機：把燃料燃燒時釋放的_____轉變為_______的裝置
2.內燃機：燃料直接在發動機______燃燒產生動力的熱機。
最常見的內燃機有_______和________
內能
機械能
氣缸
汽油機
柴油機
最常見的內燃機是汽油機和柴油機它們是怎么工作的？
工作的時候有什么不同？
新知探究
知識點 汽油機
2
汽油機利用_____作為燃料
汽油
新知探究
汽油機的工作結構圖
新知探究
吸氣沖程
閥門：進氣閥__________；
排氣閥__________。
活塞運動方向：_____________ 。
吸入氣體: ______________________。
打開
關閉
向下
汽油和空氣的燃料混合物
新知探究
壓縮沖程
閥門：進氣閥__________；
排氣閥__________。
活塞運動方向：_____________ 。
燃料混合物：壓強___________，
溫度___________。
關閉
關閉
向上
增大
升高
活塞對燃料混合物做功，燃料內能增大，溫度升高。
能量轉化：
_______能
_________能
機械
內
做功沖程
在壓縮沖程末尾，火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
活塞運動方向：_____________ 。
向下
能量轉化：
_________能
機械
內
_______能
新知探究
新知探究
排氣沖程
閥門：進氣閥__________；
排氣閥__________。
活塞運動方向：_____________ 。
關閉
打開
向上
四沖程內燃機一個工作循環：
活塞往復運動_______次。
對外做功_______次。
氣缸內的燃油燃燒爆發_______次。
2
1
1
新知探究
新知探究
知識點 柴油機
3
噴油嘴
進氣門
活塞
連桿
排氣門
氣缸
曲軸
新知探究
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
柴油機的工作原理
新知探究
吸氣沖程
空氣
進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，將空氣吸進氣缸。
新知探究
壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內空氣溫度已超過柴油的著火點。
新知探究
做功沖程
在壓縮沖程末，從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣立即猛烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞向下運動，并通過連桿帶動曲軸轉動。
新知探究
排氣沖程
燃燒后的廢氣
進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。
新知探究
汽油機和柴油機的工作過程有什么相同點，有什么不同點
新知探究
1.每個工作循環都經歷四個沖程：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
2.一個工作循環中，活塞往復兩次，飛輪轉動兩周，做功一次。
3.四個沖程中，只有做功沖程對外做功，其余三個沖程靠飛輪慣性完成。
相同點
新知探究
1.構造不同：汽油機氣缸頂有火花塞，而柴油機氣缸頂部有噴油嘴。
2.燃料不同：汽油機的燃料是汽油，而柴油機的燃料是柴油。
3.吸氣不同：汽油機吸進汽油和空氣的混合氣體，柴油機只吸進空氣。
4.點火不同：汽油機屬點燃式點火，柴油機屬壓燃式點火。
不同點
(1)汽油機的應用
(2)柴油機的應用
柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上面。
汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業機械上面。
內燃機的應用
新知探究
課堂小結
一、熱機
把燃料燃燒時釋放的內能轉變為機械能的裝置
二、汽油機
用汽油做燃料的內燃機
三、柴油機
用汽油做燃料的內燃機
課堂小結
課堂訓練
1.（2021秋 保定市）下列機械應用了熱機的是（　　）
A、農用三輪車上的柴油機
B、電腦工作一會兒后主機變熱
C、電動自行車
D、洗衣機內部的電動機
A
課堂訓練
2.（2021秋 朝陽市）下列關于熱機的說法中，錯誤的是（　　）
A、熱機是把內能轉化為機械能的裝置
B、熱機是把機械能轉化為內能的裝置
C、只要對內燃機不斷革新，也不能把氣體的內能全部轉化為機械能D、即使沒有漏氣、也沒有摩擦等能量損失，內燃機也不能把內能全部轉化為機械能
B
課堂訓練
3.（2022 寧波市）如圖是生活中常用的高壓鍋。當高壓鍋內的氣壓達到一定值時，限氣閥會被高壓蒸汽頂起。這一過程高壓鍋內氣體內能會發生變化。選項是四沖程汽油機的工作示意圖，其中圖（選填符號）所示的沖程也發生同樣的能量變化（　　）
B
課堂訓練
4.（2022 佛山市）如圖是單缸四沖程內燃機某個沖程的示意圖，下列分析正確的是（　　）
A、內燃機在該沖程獲得動力
B、該沖程靠飛輪的慣性完成
C、該沖程的能量轉換過程為機械能轉換為內能
D、內燃機可以通過使燃料充分燃燒的方法提高燃料的熱值
A
課堂訓練
5.（2022 廣西市）隨著人們環保意識的提高和全球要求加強環保呼聲的日益高漲，汽車發動機生產在環保方面的要求更高。以四沖程內燃機為動力的汽車中，熱機工作時提供動力的是（　　）
A、吸氣沖程 B、壓縮沖程
C、做功沖程 D、排氣沖程
C

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