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教科版九年级物理上册 第2节 内燃机【新版】

日期: 2019-03-11 03:36 浏览次数 :

  教科版九年级物理上册 第2节 内燃机【新版】_初三理化生_理化生_初中教育_教育专区。第二章 改变世界的热机 第2节 内燃机 1 课堂讲解 2 课时流程 ?热机 ?汽油机 ?柴油机 ?火箭 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 课后 作业 点 击 播 放 视 频 内能

  第二章 改变世界的热机 第2节 内燃机 1 课堂讲解 2 课时流程 ?热机 ?汽油机 ?柴油机 ?火箭 逐点 导讲练 课堂 小结 当堂 检测 课后 作业 点 击 播 放 视 频 内能做功转化为机械能 知识点 1 热机 知1-讲 1. 有一种内燃机,工作时燃料在汽缸内燃烧,产生的 燃气直接推动活塞做功,叫做活塞式内燃机。 2. 常见的活塞式内燃机有柴油机和汽油机。 知1-讲 【例1】内燃机的特点是:燃料在_汽__缸__内___燃烧,生成 _高__温__高__压___的燃气,燃气推动活塞做功,将 ___内_____能转化为__机__械____能。 【解析】 内燃机属于热机的一种,内燃机的特点是燃料在汽 缸内燃烧,生成高温高压的燃气,燃气推动活塞做 功,将内能转•●化为机械能,所以这类内燃机叫做活 塞○▲-•■□式内燃机。 知1-练 1 利用以下机械都能获得机械能,其中属于内燃 机的是( ) A.水轮机 B.喷气发动机 C.蒸汽轮机 D.汽油机 2 常见的活塞式内燃机的工作原理是:把燃料在 ________内燃烧后产生的________能转化为 ________能的热机,主要有________和________。 知识点 2 汽油机 内燃机的分类 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。 知2-导 一、构造 知2-讲 鼠 标 放 在 图 片 上 显 示 文 字 二、工作过程 知2-讲 点击演示汽油机工作过程 1. 吸气冲程 知2-讲 点 击 演 示 汽 油 机 工 作•□▼◁▼ 过 程 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端 运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门 进入汽缸。 2. 压缩冲程 知2-讲 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物 被压缩,压强增大,温度升高。机械能转化为内能。 3. 做功冲程 知2-讲 在压缩冲程末尾,火花塞产生火花,使燃料猛烈燃烧, 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。 4. 排气冲程 知2-●讲 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排 出汽缸。 总结 知2-讲 1. 主要结构:进气门、排气门、火花塞、汽缸、 连杆、曲轴、飞轮▽•●◆等 2. 四冲程汽油机的工作过程: 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 总结 知2-讲 冲程 名称 吸气 冲程 进气 门 开 排气 门 闭 活塞的 运动 向下 冲程的作用 能的转化 吸入燃料和空气的混合物 —— 压缩 冲程 闭 闭 向上 压缩燃料和空气的混合物, 机械能转 使其内能增大,温度升高 化为内能 火花塞产生电火花,点燃燃 做功 冲程 闭 闭 向下 料,高温高压的燃气推动活 内能转化 塞做功,通过连杆、曲轴带 为机械能 动飞轮转动 排气 冲程 闭 开 向上 排出废气 —— 总结 知2-讲 3. 要点提示: (1)内燃机的活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫 一个冲程。 (2)多数内燃机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和 排气冲程不断循环来保证连续工作的。 (3)四冲程内燃机的一个工作循环中,只有做▼▲功冲程是 燃气推动活塞做功,其他三个冲程是辅助冲程,要 靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 知2-讲 【例2】 [中考·泰安]四冲程汽油机工作时,哪个冲程将机 械能转化为内能( A ) A.压缩冲程 B.做功冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程 【解析】 ?将机械能转化为内能的是压缩冲程, ?将内能转化为机械能的是做功冲程。 总结 知2-讲 压缩冲程,关键是压缩,是对工作物质做功,把 机械能转化为内能。做功冲程的关键是做功,是工作 物质对外做功,把内能转化为机械能。 知2-讲 【例3】[中考·沈阳]小汽车的动力来自汽油机,在如图所▪•★ 示的示意图中,图___甲_____表示的是四冲程汽油 机的吸气冲程。 知2-讲 【解析】 根据气门开、闭情况和活塞运动方向进行判断: 总结 知2-讲 活塞运动方向可联想“尖”字进行巧记:尖字的 上半部分是“小”,下半部分是“大”,当连杆和曲 轴的形状如“小于号”时,表示活塞向上运动;当连 杆和曲轴的形状如“大于号”时,表示活塞向下运动。 知2-练 1 (中考·乌鲁木齐)家用轿车四冲程汽油机工作时,为 轿车提供动力的冲程是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 2 (中考·自贡)内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做 功、排气四个冲程,实现将内能转化为机械能的是 ________冲程。发动机运行前必须加润滑油,是为 了____________。 知识点 3 汽油机 知3-导 喷油嘴 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 气缸 知3-讲 曲轴 柴油机的工作原理是什么呢? 吸气冲程 压缩冲程 知3-讲 排气冲程 做功冲程 吸气冲程 进气门打开,排气 空 门关闭。活塞由上 气 端向下端运动,将 空气吸进气缸。 知3-讲 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。 知3-讲 做功冲程 在压缩冲程末,从喷油嘴 喷出★◇▽▼•的雾状柴油遇到空气 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。 知3-讲 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。 知3-讲 燃 烧 后 的 废 气 知3-讲 利用对比法分析柴油机和汽油机的不同点: 机种项目 构造 燃料 吸气冲程 汽油机 汽缸顶部有火花塞 汽油 吸进汽油和空气的混合物 柴油机 汽缸顶部有喷油嘴 柴油 吸进空气 工 作 过 程 压缩冲程 做功冲程 燃料被压缩后, 空气被压缩后, 压强达6~15 atm, 压强达35~45 atm, 温度达250~300 ℃ 温度达500~700 ℃ 火花塞点火,燃料燃烧, 即点燃式 喷油嘴喷出雾状柴 油,遇高温燃烧, 即压燃式 用途 笨重、经济、功率 轻巧、体积小,常用于汽 大,主要用于载重 车、轻型飞机等 汽车、轮船、坦克、 带动发电机等 知3-讲 【例4】汽油机和柴油机的主要不同是( C ) A.在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴,而柴油机 的汽缸顶部有火花塞 B.在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油,柴油 机吸入汽缸的是柴油 C.汽油机采用的是点燃式点火,而柴油机采用的 是压燃式点火 D.在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴 油机里的高 知3-讲 【解析】 ?汽油机汽缸顶部是一个火花塞,而柴油机汽缸顶 部是一个喷油嘴,这是汽油机和柴油机在构造上 的区别。 ?此外,汽油机和柴油机吸气冲程时吸▷•●入的工作物 质、压缩冲程时的压缩程度及点火方式都有所不 同。 总结 知3-讲 分析汽油机和柴油机的不同点,应紧扣“汽油机 汽缸顶部有一个火花塞、柴油机汽缸顶部有一个喷油 嘴”这一关键点。 知3-练 1 在四冲程柴油机的工作过程中,通过做功增加汽缸 内空气内能的冲程是( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 2 (中考·巴中)在寒冬季节,小明同学双手互搓后感觉 手上发热,这是通过________的方式改变手的内能, 这与柴油机工作中________冲程的能量转化相同。 知识点 4 火箭 知4-▼▼▽●▽●讲 知4-讲 1. 火箭发动机工作原理:利用燃料燃烧产生高温高压 燃气,燃气通过喷管向后高速喷出,对火箭产生向上 的推力。 2. 火箭的燃料:液态氢(热值大) 3. 现代火箭的用途:发射探测器、人造卫星、宇宙飞 船、航天飞机等空间飞行器。 知4-讲 【例5】[情境题]火箭在发射时能量的转化过程为:燃料燃 烧,产生高温高压的燃气,___化__学___能转化为 ____内____能;高温高压燃气喷出做功,____内____ 能转化为火箭的__机__械____能;火箭在穿越大气层 时与空气摩擦,有一部分__机__械____能转化为 ____内____能而损失掉。 知4-讲 【解析】 ?本题考查了有关火箭的能量转化问题。 ?火箭发动机也是一种热机,也遵循热机的工作原 理,燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能,燃气 喷出做功,将燃气的内能转化为火箭的机械能。 ?火箭与空气摩擦,克服摩擦做功,火箭的一部分 机械能转化为内能。 知4-练 1 下列关于火箭的说法正确的是( ) A.火箭使用的是喷气式发动机,与内燃式发动机 的工作原理完全相同 B.火箭在工作时需要像活塞、螺旋桨等那样的传递 结构 C.火箭是热机的一种,工作时燃料的化学能最终 转化为火箭的机械能 D.火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动 定义 汽油机 热机 柴油机 工作过程 工作原理 1. 内燃机的工作原理:把内能转化为机械能。 2. 汽油机的一个工作循环包括四个冲程: 吸气、压缩、做功和排气四个冲程,活塞上下往复 运动两次,曲轴和飞轮转动两周;压缩☆△◆▲■冲程是机械 能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能。 3. 火箭也是热机中的一种,将燃料燃烧后产生的内能 转化为机械能。火箭使用的是火箭发动机,将在燃 烧◇=△▲室内燃烧产生▲★-●的高温、高压气体以较高★▽…◇的速度向 后喷出,同时产生很大的反作用力推动机身向前运 动。 1 内燃机一个工作循环的四个冲程按顺序依次是: __________、 __________、 __________、 __________。 2 在汽油机的一个工作循环中,内能转化为机械能 的是 _________冲程。机械能转化为内能的是 _________冲程。 3 (中考·菏泽)世界上很多发明都是受到生活现象的启 发而萌生的创意,比如蒸汽机和汽油机,图中 ________是汽油机的工作原理图。 4 (中考·南京)如图所示是演示点火爆炸的实验装置, 按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖 被推出去,这是因▲●…△为酒精燃烧产生的燃气对外 ______________,燃气的________能转化为盒盖 的__________能,这与四冲程汽油机★△◁◁▽▼的 __________冲程的能量转化相同。 5 (中考·威海)在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个 演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机工作过程 中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是 ________图所示的演示实验;汽油机利用内能来做 功的冲程是________图。 6 单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完 成的冲程有( ) A.吸气、做功和排气冲程 B.吸气、压缩和做功冲程 C.压缩、做功和排气冲程 D.吸气、压缩和排气冲程 7 如图是汽油机的工作过程示意图,则其工作过程中: (1)吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下 运动,吸入________________。 (2)压缩冲程:进气门与排气门都 关闭,活塞________运动,燃料混合物被压缩。 (3)做功冲程:进气门与排气门都________,火花塞 产生电火花使燃料猛烈燃烧,推动活塞对外做功。 (4)排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞 ________运动,把废气排出汽缸。

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