資源簡介

課時分層訓練(五)　內燃機
知識點一　內燃機
1．內燃機是燃料直接在發動機 汽缸 內燃燒產生動力的熱機。內燃機根據其所使用的燃料分為 汽油機 和 柴油機 兩類。
知識點二　汽油機的工作過程
2．如圖所示，甲、乙、丙、丁是單缸汽油機一個工作循環的四個沖程，該汽油機工作時飛輪的轉速為2 400 r/min。下列說法正確的是(　B　)
第2題圖
A．該汽油機四個沖程正確的順序是丙、甲、丁、乙
B．該汽油機每秒完成20次做功沖程
C．丁沖程發生的能量轉化為機械能轉化為內能
D．甲、乙、丁三個沖程是靠飛輪的慣性完成的
3．(2023·湖南長沙期中)下列關于汽油機的壓縮沖程的說法正確的是(　C　)
A．汽缸中的工作物質壓強增大，溫度降低
B．汽缸中的工作物質壓強減小，溫度升高
C．汽缸中的工作物質內能增大，溫度升高
D．汽缸中的工作物質內能減小，溫度降低
4．有一臺四沖程汽油機，飛輪的轉速為4 800 r/min，這臺汽油機每秒鐘內完成 160 個沖程，對外做功 40 次。
5．往礦泉水瓶中倒入少量的水，晃動幾下，塞緊橡皮塞，然后把瓶子扭成一團，當橡皮塞被沖出去的時候，會在瓶口看到“白霧”，橡皮塞被沖出時，瓶內水蒸氣的內能 減小 (選填“增大”“減小”或“不變”)，溫度 降低 (選填“升高”“降低”或“不變”)，這一能量轉化過程與汽油機的 做功 沖程相似。
知識點三　火箭發動機
6．下列關于火箭的說法錯誤的是(　D　)
A．火箭是一種新型的熱機，是人類征服宇宙空間的工具
B．火箭飛行的原理是讓高溫、高壓的燃氣高速地向后噴出，獲得向前的動力
C．火箭可以飛出大氣層，在太空中飛行
D．火箭不需要空氣助燃，也不需要任何氧化劑助燃
7．四沖程汽油機在工作過程中，獲得動力的沖程是(　C　)
A．吸氣沖程　　 B．壓縮沖程
C．做功沖程　　 D．排氣沖程
8．(2024·廣西南寧校考)下列關于內燃機的說法正確的是(　D　)
A．汽油機在做功沖程中將機械能轉化為內能
B．汽油機飛輪的轉速為1 800 r/min，則該汽油機每秒鐘做功30次
C．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合物吸入汽缸中
D．汽油機燃燒燃料的方式是點燃，柴油機燃燒燃料的方式是壓燃
解析：在做功沖程，高溫高壓燃氣推動活塞做功，內能轉化為機械能，故A錯誤；四沖程汽油機的飛輪轉速為1 800 r/min，則該飛輪1 s轉30 r，因為一個工作循環飛輪轉2 r，完成四個工作沖程，做功1次，所以1 s飛輪轉30 r，做功15次，故B錯誤；在吸氣沖程，柴油機吸入汽缸的只是空氣，故C錯誤；汽油機中有火花塞，采用的是點燃式點火，而柴油機是噴油嘴噴出霧狀柴油，進行壓燃式點火，汽油機和柴油機的點火方式不同，故D正確。
9．(2023·棗莊檢測)下列關于噴氣式飛機和火箭的說法正確的是(　C　)
A．飛機和火箭使用的發動機都是利用空氣來助燃的
B．飛機和火箭使用的發動機都不是利用空氣來助燃的
C．飛機和火箭都是利用高溫、高壓氣體產生的反作用力來飛行的
D．飛機和火箭都是利用機械能轉化為內能來飛行的
10．(2023·河南期中)汽車已成為現代生活中不可缺少的一部分，燃油汽車多采用四沖程汽油機，如圖甲所示是 壓縮 沖程的工作示意圖，與它原理相同的是圖 乙 (選填“乙”或“丙”)，若該汽油機1 s對外做功10次，則汽油機的飛輪轉速為 1_200 r/min。
第10題圖
【創新運用】
11．閱讀短文，回答問題。
科學家在四沖程發動機的基礎上發明了“六沖程引擎”發動機。這種引擎在完成四沖程工作后，會把水注入汽缸，使水瞬間變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產生第五沖程， 為汽車提供動力，第六沖程讓水蒸氣排放到冷凝器，變成可再次注入汽缸的水。“六沖程引擎”發動機的優點是環保、效率高，“六沖程引擎”發動機可比傳統四沖程發動機的效率高40%，在一定程度上能夠緩解如今能源供應短缺而導致的能源危機。
(1)在汽油機的做功沖程中，高溫、高壓的燃氣推動活塞向下運動，對外做功，將內能轉化為 機械 能。
(2)若汽車發動機以恒定功率輸出，在爬坡的時候減慢車速，目的是 增大牽引力 。
(3)“六沖程引擎”發動機第五沖程相當于四沖程汽油機的 做功 沖程；如果這種單缸六沖程發動機飛輪的轉速是1 800 r/min，則該發動機每秒鐘對外做功 20 次。(共25張PPT)
第二章 改變世界的熱機
第二節 內燃機
情 境 導 入
第二節
內燃機
演示實驗：在透明塑料盒上鉆一個小孔，把電子式火花發生器的放電針插進孔中，打開盒蓋，在盒中滴入幾滴酒精，再將盒蓋蓋好，然后按下火花發生器的按鈕，觀察發生的現象。
現象：
能量轉化：
酒精的化學能 → 燃氣的內能 → 盒蓋的機械能。
盒內酒精劇烈燃燒，盒蓋被酒精燃燒產生的燃氣推出。
新 課 探 究
第二節
內燃機
1.活塞式內燃機：
燃料在汽缸內燃燒，產生高溫高壓的燃氣，燃氣直接推動活塞做功；
活塞通過連桿、曲軸與飛輪相連，從而使活塞的移動帶動飛輪轉動。
一、什么是內燃機
活動：閱讀P24頁，了解活塞式內燃機和分類，及其汽油機的結構。
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情境導入
課堂小結
2.活塞式內燃機的種類：
汽油機
柴油機
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3.汽油機的結構：
火花塞
汽缸
進氣門
活塞
連桿
排氣門
曲軸
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二、汽油機的工作過程
1.沖程：活塞從汽缸的一端運動到另一端叫做一個沖程。
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
2.一個工作循環：
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吸氣沖程
汽油和空氣
進氣門打開，排氣門關閉。活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入汽缸。
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壓縮沖程
進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，溫度升高。
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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，曲軸轉動半圈。
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排氣沖程
進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出汽缸。
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在四個沖程中，哪些沖程發生了能量轉化？是如何轉化的？
壓縮沖程是把機械能轉化為內能；
做功沖程是把內能轉化為機械能。
想一想：
想一想：
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做功沖程使汽車獲得動力，其他沖程靠飛輪的慣性完成，順序不能顛倒。
哪個沖程使汽車獲得動力？其他幾個沖程中活塞的運動是靠什么來完成的？四個沖程順序能否顛倒？
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汽油機的工作原理
一個工作循環
吸氣沖程
壓縮沖程
做功沖程
排氣沖程
進氣門
排氣門
活塞
作用
能量轉化
打開
關閉
自上而下運動
吸入空氣和汽油的混合物
關閉
關閉
自下而上運動
混合氣體溫度升高，內能增大
關閉
關閉
自上而下運動
得到高溫高壓的燃氣
關閉
打開
自下而上運動
排出廢氣
機械能轉化為內能
內能轉化為機械能
總結
汽油機一個工作循環包括____個沖程，活塞往復____次，曲軸轉動____圈，與曲軸相連的飛輪也轉____圈，做功____次。有____次能量轉化。
4
2
2
1
2
2
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三、拓展：柴油機
閱讀 P28 “物理在線”柴油機
想一想、議一議：
柴油機和汽油機工作過程有哪些相同點？有哪些不同點？
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情境導入
課堂小結
種類 汽油機 柴油機
相同點
不
同
點 構 造
燃 料
吸入氣體
點火方式
都是內燃機，一個工作循環都經歷四個沖程
火花塞
噴油嘴
汽油
柴油
汽油和空氣
空氣
點燃式
壓燃式
汽油機和柴油機的異同點
你知道汽油機和柴油機有哪些應用嗎？
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情境導入
課堂小結
內燃機的應用
汽油機比較輕巧，常用在汽車、飛機和小型農業機械上面。
(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。
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情境導入
課堂小結
四、飛向太空
中國古代的火箭
現代火箭
閱讀P26-27
了解中國古代的火箭和現代火箭是怎么工作的？
燃料和氧化劑在燃燒室內燃燒，產生的高溫高壓氣體以很大的速度從噴口向后噴出，同時對火箭產生強大的反沖推力，使火箭前進。
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新課探究
情境導入
課堂小結
我國的“長征”系列運載火箭
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新課探究
情境導入
課堂小結
多級火箭在第一級燃料用完后自動脫落，以減少質量；隨后第二級點火發動……
課 堂 小 結
第二節
內燃機
內
燃
機
1. 分類：活塞式內燃機主要分為汽油機和柴油機。
2. 汽油機
（1）構造
（2）沖程 : 活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程。
（3）工作過程：吸氣━壓縮━做功━排氣（一個工作循環）
3. 柴油機
（1）構造
（2）汽油機與柴油機的異同及優缺點
4. 火箭發動機
學 以 致 用
第二節
內燃機
1．內燃機壓縮沖程中 能轉化為 ；
在做功沖程中 能轉化為 能。
機械
內能
機械
內
2．汽油機在壓縮沖程中工作物質被壓縮，汽缸中的（ ）
A．壓強增大，溫度降低
B．壓強減小，溫度升高
C．壓強增大，溫度升高
D．壓強減小，溫度降低
C
學 以 致 用
第二節
內燃機
3．關于熱機，下列說法正確的是（ ）
A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞
B．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸
入缸
C．汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門打開
D．汽油機在做功沖程中，是把內能轉化為機械能
D
學 以 致 用
第二節
內燃機
4．不依靠飛輪慣性完成的沖程是（ ）
A
A
D
B
C
學 以 致 用
第二節
內燃機
C
5．汽油機和柴油機相比較，下列敘述正確的是（ ）
A．柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入的
是空氣
B．在壓縮沖程中它們的壓縮程度是一樣的
C．柴油機里推動活塞做功的燃氣的壓強比汽油機里的高
D．在壓縮沖程末，汽油機汽缸內的溫度比柴油機的高
學 以 致 用
第二節
內燃機
6．單缸四沖程內燃機完成40個沖程，關于做功和飛輪
轉動的情況，下列說法正確的是（ ）
A．做功10次，飛輪轉40周
B．做功40次，飛輪轉20周
C．做功10次，飛輪轉20周
D．做功20次，飛輪轉10周
C

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