2.2+內(nèi)燃機(jī)+課件+-2023-2024學(xué)年教科版物理九年級(jí)上冊(cè)

第二章

改變世界的熱機(jī)第2節(jié)

內(nèi)燃機(jī)1.理解內(nèi)燃機(jī)的基本原理。2.了解汽油機(jī)的構(gòu)造及工作原理。3.知道汽油機(jī)和柴油機(jī)的異同；知道火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的原理。

賽車場(chǎng)上，一輛輛賽車發(fā)出陣陣轟鳴，閃電般地飛馳，你知道它們的動(dòng)力來(lái)自哪里嗎？它們工作過(guò)程中能量是如何轉(zhuǎn)化的嗎？1.觀察：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的實(shí)驗(yàn)(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

如圖所示，在透明塑料盒上鉆一個(gè)小孔，把電子式火花發(fā)生器的放電針插進(jìn)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(fā)生器的按鈕，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。知識(shí)點(diǎn)1什么是內(nèi)燃機(jī)（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

盒內(nèi)酒精劇烈燃燒，盒蓋被酒精燃燒產(chǎn)生的燃?xì)馔瞥觥＞凭紵螽a(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)鈱?duì)盒蓋做功嗎？（3）分析論證

燃?xì)獾膬?nèi)能減少，轉(zhuǎn)化為盒蓋的機(jī)械能。（4）歸納總結(jié)

通過(guò)做功，可以將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（1）定義：燃料在汽缸內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的燃?xì)庵苯油苿?dòng)活塞做功的熱機(jī)叫做活塞式內(nèi)燃機(jī)。（2）種類：常見的活塞式內(nèi)燃機(jī)有兩種，以汽油為燃料的汽油機(jī)和以柴油為燃料的柴油機(jī)。2.活塞式內(nèi)燃機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)：燃料在_______內(nèi)燃燒，生成_________的燃?xì)?，燃?xì)馔苿?dòng)活塞________，將______能轉(zhuǎn)化為________能。汽缸高溫高壓做功內(nèi)機(jī)械解析：內(nèi)燃機(jī)屬于熱機(jī)的一種，內(nèi)燃機(jī)的特點(diǎn)是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，生成高溫高壓的燃?xì)?，燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。1.構(gòu)造知識(shí)點(diǎn)2汽油機(jī)2.工作原理

活塞從汽缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程，叫做一個(gè)沖程。

汽油在汽缸里面燃燒時(shí)生成高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞做功?；钊苿?dòng)帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。3.工作過(guò)程吸氣壓縮做功排氣點(diǎn)火方式：點(diǎn)燃式吸氣沖程汽油和空氣吸入汽油和空氣的混合物進(jìn)氣門開排氣門關(guān)活塞向下運(yùn)動(dòng)壓縮沖程進(jìn)氣門關(guān)排氣門關(guān)活塞向上運(yùn)動(dòng)

燃料混合物被壓縮，氣體體積減小、壓強(qiáng)增大、溫度升高、內(nèi)能增加。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程進(jìn)氣門關(guān)排氣門關(guān)

壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞產(chǎn)生電火花，燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓氣體?；钊蛳逻\(yùn)動(dòng)并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸對(duì)外做功內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程燃燒后的廢氣進(jìn)氣門關(guān)排氣門開活塞向上運(yùn)動(dòng)歸納總結(jié)：吸氣壓縮做功排氣一個(gè)循環(huán)4個(gè)沖程活塞往復(fù)2次飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2周對(duì)外做功1次燃料燃燒1次

只有做功沖程對(duì)外做功，其他三個(gè)沖程靠飛輪慣性完成。

在實(shí)際應(yīng)用中，為了增大功率和減小震動(dòng)，常把四個(gè)或更多的汽缸組合在一起，它們的做功沖程是輪流進(jìn)行的。如圖所示的內(nèi)燃機(jī)是一部汽車配備的四缸發(fā)動(dòng)機(jī)，這可是汽車?yán)飿?gòu)造最為精密、復(fù)雜的部件。汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程，如圖是_______沖程，在此沖程中的能量轉(zhuǎn)化是_________________。解析：圖中兩氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，這是做功沖程，在此沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。(判斷做功沖程，也可通過(guò)觀察火花塞是否噴出電火花)做功內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能1.構(gòu)造

如圖所示，柴油機(jī)的構(gòu)造與汽油機(jī)相似，主要區(qū)別是柴油機(jī)汽缸的頂部有一個(gè)噴油壺，而沒有火花塞。知識(shí)點(diǎn)3柴油機(jī)2.工作過(guò)程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程吸氣沖程

進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉?；钊缮隙讼蛳露诉\(yùn)動(dòng)，將空氣吸進(jìn)氣缸?？諝鈮嚎s沖程

進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞把空氣壓縮得很小，空氣的壓強(qiáng)更大，溫度更高。在壓縮沖程末，缸內(nèi)空氣溫度已超過(guò)柴油的著火點(diǎn)。機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能做功沖程

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(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)連桿帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能排氣沖程

進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運(yùn)動(dòng)，把廢氣排出氣缸。燃燒后的廢氣相同點(diǎn)：

都是燃料在汽缸內(nèi)燃燒，都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，都是由吸氣、壓縮、做功、排氣

四個(gè)沖程構(gòu)成一個(gè)工作循環(huán)，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，啟動(dòng)時(shí)，都是靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。柴油機(jī)和汽油機(jī)的區(qū)別與聯(lián)系不同點(diǎn)：內(nèi)燃機(jī)項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)燃料汽油柴油構(gòu)造工作循環(huán)吸氣沖程壓縮沖程做功沖程主要特點(diǎn)主要用途汽缸頂部是火花塞汽缸頂部是噴油嘴吸入汽油和空氣的混合物吸入純凈的空氣壓縮程度較小壓縮程度較大點(diǎn)燃式壓燃式輕巧、效率較低笨重、效率較高小汽車和小型農(nóng)業(yè)機(jī)械、低速飛機(jī)等載重汽車、拖拉機(jī)、火車、輪船等關(guān)于汽油機(jī)和柴油機(jī)的不同點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是

(

)A.在構(gòu)造上，汽油機(jī)汽缸頂部有噴油嘴，而柴油機(jī)的汽缸頂部有火花塞B.在吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油，柴油機(jī)吸入汽缸的是柴油C.在壓縮沖程末，汽油機(jī)用點(diǎn)燃式點(diǎn)火，而柴油機(jī)用壓燃式點(diǎn)火D.在做功過(guò)程中，汽油機(jī)里的燃?xì)鉁囟群蛪簭?qiáng)比柴油機(jī)里的高解析：汽油機(jī)頂部有火花塞，采用點(diǎn)燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)頂部有噴油嘴，采用壓燃式點(diǎn)火，A錯(cuò)誤，C正確；吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入汽缸的是汽油和空氣的混合物，柴油機(jī)吸入汽缸的是空氣，B錯(cuò)誤；在做功過(guò)程中，汽油機(jī)里的燃?xì)鉁囟群蛪簭?qiáng)比柴油機(jī)里的低，D錯(cuò)誤。答案：C火箭的工作原理：

火箭發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃料和氧化劑在燃燒室中燃燒，產(chǎn)生高溫高壓燃?xì)?，燃?xì)馔ㄟ^(guò)噴管向后高速噴出，對(duì)火箭產(chǎn)生強(qiáng)大的反沖推力，從而將火箭發(fā)射出去。知識(shí)點(diǎn)4飛向太空中國(guó)古代的火箭人類飛行史上的先驅(qū)者——萬(wàn)戶我國(guó)制造的“長(zhǎng)征”系列運(yùn)載火箭如圖所示是火箭發(fā)射時(shí)的壯觀情景?；鸺l(fā)射升空時(shí)，燃料通過(guò)燃燒將________能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)鈱?duì)火箭做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的______能。火箭中用氫做燃料是因?yàn)闅涞腳_______（選填“熱值”或“比熱容”）大?；瘜W(xué)機(jī)械熱值解析：火箭發(fā)射升空時(shí)，燃料通過(guò)燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為燃?xì)獾膬?nèi)能，燃?xì)鈱?duì)火箭做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能?；鸺杏脷渥鋈剂鲜且?yàn)闅涞臒嶂荡螅耆紵嗤|(zhì)量的氫與其他燃料相比，氫放出的熱量多。1.內(nèi)燃機(jī)：燃料在汽缸內(nèi)燃燒生成高溫高壓的的燃?xì)?使燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功

的機(jī)器。2.常見的內(nèi)燃機(jī)：汽油機(jī)和柴油機(jī)。3.汽油機(jī)工作原理：在汽缸內(nèi)燃燒汽油，汽油