第十三章内能与热机第三节内燃机教学课件（沪科版九年级）

第三节内燃机沪科版·九年级物理上册 情境导入汽车奔驰 列车飞驶 舰船劈波斩浪飞机凌空穿云车、船和飞机之所以能大展神威，就因为有了发动机。车、船和飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置，这种装置又被称为热机。 探究新知热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。燃料的化学能燃烧内能做功机械能 热机的种类较多。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。常见的内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。汽油机柴油机 汽油机1.构造 2.工作原理活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。 3.工作过程吸气压缩做功排气点火方式：点燃式 吸气冲程汽油和空气吸入汽油和空气的混合物进气门开排气门关活塞向下运动 压缩冲程进气门关排气门关活塞向上运动燃料混合物被压缩，气体体积减小、压强增大、温度升高、内能增加。机械能转化为内能 做功冲程进气门关排气门关压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。活塞向下运动并通过连杆带动曲轴对外做功内能转化为机械能 排气冲程燃烧后的废气进气门关排气门开活塞向上运动 点击播放视频 归纳小结：吸气压缩做功排气一个循环4个冲程活塞往复2次飞轮和曲轴转动2周对外做功1次燃料燃烧1次只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 柴油机1.构造如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油壶，而没有火花塞。 2.工作过程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程 吸气冲程进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。空气 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。机械能转化为内能。 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。内能转化为机械能。 排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。燃烧后的废气 点击播放视频 归纳小结：一个工作循环：活塞：往复两次。曲轴：转动两周。完成：四个冲程。对外做功：一次。辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。 柴油机和汽油机的区别与联系相同点：都是燃料在汽缸内燃烧，都是将内能转化为机械能的装置，都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次，启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。 不同点：内燃机项目汽油机柴油机燃料汽油柴油构造工作循环吸气冲程压缩冲程做功冲程主要特点主要用途汽缸顶部是火花塞汽缸顶部是喷油嘴吸入汽油和空气的混合物吸入纯净的空气压缩程度较小压缩程度较大点燃式压燃式轻巧、效率较低笨重、效率较高小汽车和小型农业机械、低速飞机等载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 课堂小结概念能量转化情况内燃机汽油机柴油机构造一个工作循环能量转化热机 随堂练习1.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，其中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程。2.在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是（）。A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.排气冲程和吸气冲程吸气压缩做功排气压缩做功B 3.四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（）。A.吸气冲程和做功冲程B.压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程D 4.在表格中填入汽油机和柴油机的区别。柴油机汽油机构造喷油嘴火花塞吸入气体空气空气和汽油的混合物点火方式压燃式点燃式使用范围拖拉机、载重汽车、大型轮船等小汽车、摩托车、小型飞机等区别机种 5.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（）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C