沪科版九年级上册物理《第13章内能与热机 第3节 内燃机》课件

1、第十三章 内能与热机第三节 内燃机学习目标【学习目标】1知道四冲程内燃机的工作原理。2知道内燃机工作过程中能量的转化关系。3能说出柴油机与汽油机的异同。【学习重点】理解内燃机的四个冲程。【学习难点】内燃机的工作原理。情景导入 如下图所示，在试管内装一些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，发现水蒸气会把橡皮塞顶出去。 请回答，在以上实验中，有哪些能量转化的过程呢？瓦特发明的蒸汽机原理与此是否相似？自学互研知识模块一知识模块一 常见的热机常见的热机1 1什么是热机？常见的热机有哪些？ 利用内能做功的机械叫热机。常见的热机有：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。2 2什么叫内燃机？内燃机有哪几种？ 燃

2、料直接在汽缸内燃烧而产生动力的热机叫内燃机。内燃机有汽油机和柴油机。热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。蒸汽机带来一场革命！第一次工业革命！ 向瓦特致敬！向瓦特致敬！世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。其实，瓦特观察水壶中的水烧开，推动壶盖，从而发明了蒸汽机，是一个善意的杜撰。自学互研蒸汽机的遗憾体积太庞大用什么来代替高温高压的水蒸气呢？那样，锅炉就可以不要啦！想一想最早的汽车（最早的汽车（1

3、886年）年）汽车中的巨无霸汽车中的巨无霸（额定核载（额定核载360吨）吨）内燃机电气时代第二次工业革命 最快的汽车（最快的汽车（1 600 km/h）内燃机分为汽油机和柴油机两大类使用汽油作为燃料的叫汽油机。使用柴油作为燃料的叫柴油机。内燃机的分类 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？在这一过程中能量如何转化呢？一、热机的原理自学互研现象： 软木塞冲出；管口有“白汽”产生说明: 水蒸汽对木塞做功,内能减少,它的温度下降,水蒸汽液化成小水珠.燃料的化学能 转化为内能，内能转变成机械能水蒸气使机械获得动力。能量转化：应用： 热机（将内能转化为机械能的机械）热机蒸

4、汽机内燃机喷气发动机火箭等内燃机分类：汽油机汽油机柴油机柴油机火花塞气缸进气门活塞连杆排气门曲轴一、构造：知识模块一知识模块一 汽油机汽油机 二、工作原理：一个工作循环： 活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。多数汽油机有：吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。自学互研吸气冲程汽油和空气 打开， 关闭。活塞由 向_ 运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。进气门排气门上端下端压缩冲程 进气门和排气门都 ，活塞向 运动，燃料混合物被压缩， 增大， 升高机械能转化为 。关闭上压强温度内能做功冲程在压缩冲程末尾，_ 产生电火花，使燃料猛烈

5、燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞 运动，并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为 。火花塞向下机械能排气冲程燃烧后的废气 关闭， 打开，活塞 运动，把废气排出气缸。进气门排气门向上课堂练习1如图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中_图是做功冲程，_图是依靠飞轮的惯性来完成的冲程。在图乙中，它将_能转化为_能。2某单缸四冲程内燃机飞轮转速为1200r/min，该内燃机每秒钟完成_个冲程，曲轴转动_圈，对外做功的次数为_次。乙甲内机械402010柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。吸入物质也只有空气，在压缩冲程

6、结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。喷油嘴喷油嘴知识模块二知识模块二 柴油机柴油机柴油机的构造喷油嘴进气阀活塞连杆排气阀气缸曲轴自学互研吸气冲程空气 进气阀打开，排气阀关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。压缩冲程 进气阀和排气阀都关闭，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。做功冲程 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。排气冲程 进气阀关闭，排气阀打开，活塞向上运动，把废气排出气

7、缸。想想议议： 汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？自学互研汽油机和柴油机相同点1基本构造和主要部件的作用相似。2 每个工件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。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。4 一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。自学互研汽油机和柴油机不同点1构造不同：汽油机气缸顶部有火花塞，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。自学互研项目

8、汽油机柴油机构造一个工作循环吸气冲程吸入汽油和空气的混合物只吸入空气压缩冲程压缩程度较小(机械能内能)压缩程度大(机械能内能)做功冲程点燃式(火花塞点火) (内能机械能)压燃式(柴油遇到高温高压的热空气) (内能机械能)排气冲程排出废气排出废气主要特点轻巧、效率较低笨重、效率较高适用范围小汽车、小型农业机械、飞机等载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 2.在汽油机工作的四个冲程中，内能最大的冲程是。内能最小的冲程是。 1.一个工作循环有 个冲程，飞轮转动 _ 周，对外做功 次，活塞往复运动 次，其他冲程靠飞轮的_完成。 四二一二做功冲程吸气冲程检测反馈惯性3.汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭

9、，活塞向上运动，此冲程是（ ） A.吸气程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程4、四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( )能. C压缩冲程内机械检测反馈5、汽油机在某个冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，此冲程是（ ） A.吸气程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程A检测反馈内燃机一热机：把燃料燃烧释放的内能转化为机械能的机器。二内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机三汽油机柴油机的工作原理：吸气冲程；压缩冲程；做功冲程；排气冲程课堂小结学生课堂行为规范的内容是：按时上课，不得无故缺课、迟到、早退。遵守课堂礼仪，与老师问候。上课时衣着要整洁，不得穿无袖背心、吊带上衣、超短裙、拖鞋等进入教室。尊敬老师，服从任课老师管理。不做