江西省信丰县西牛中学九年级物理上册 2.2 内燃机课件 （新版）教科版.ppt

物理 2 内燃机 2 内燃机 导学设计 学点1什么是内燃机 2 内燃机 1 观察如图2 2 2所示的实验 在透明塑料盒上钻一个小孔 把电子式火花发生器的放电针插进孔中 打开盒盖 在盒中滴入几滴酒精 再将盒盖盖好 然后按下火花发生器的按钮 2 内燃机 思考 问题1 实验中 你将观察到的现象是 问题2 影响实验成败的原因可能有许多 请你写出其中的一条 问题3 在此过程中 酒精燃烧后的燃气对外做功 燃气的 能减少 转化为塑料盒盖的能 问题4 根据这个原理 可以制造出的机器是 塑料盒盖飞出去 塑料盒盖盖得太紧或酒精太少等 内 机械 内燃机 2 内燃机 2 阅读教材p24第2 3 4段 思考 问题1 内燃机的定义 燃料在内燃烧 产生的燃气直接推动活塞做功的机器 问题2 应用 常见的活塞式内燃机有和 汽缸 汽油机 柴油机 2 内燃机 学点2汽油机的工作过程 活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端叫做一个冲程 多数汽油机是由吸气 压缩 做功 排气四个冲程不断循环工作的 1 吸气冲程 观察如图2 2 3所示的示意图 2 内燃机 思考 问题1 在吸气冲程中进气门 排气 活塞运动 问题2 从进气门吸入汽缸的是 打开 关闭 向下 汽油和空气的混合物 2 内燃机 2 压缩冲程 观察如图2 2 4所示的示意图 思考 问题1 在压缩冲程中进气门 排气门 活塞运动 问题2 压缩冲程中燃料混合物被压缩 压强增大 温度 能转化为 能 关闭 关闭 向上 升高 机械 内 2 内燃机 3 做功冲程 观察如图2 2 5所示的示意图 思考 问题1 在做功冲程中进气门 排气门 活塞运动 问题2 在压缩冲程结束时 产生电火花 使燃料猛烈燃烧 产生高温高压的燃气 高温高压气体推动活塞向下运动 并通过连杆带动曲轴转动 对外做功 问题3 在做功冲程中 能转化为能 关闭 关闭 向下 火花塞 内 机械 2 内燃机 4 排气冲程 观察如图2 2 6所示示意图 思考 问题1 在排气冲程中进气门 排气门 活塞运动 把废气排出汽缸 关闭 向上 打开 问题2 汽油机完成一个工作循环 活塞经历的四个冲程中 冲程是燃气对外做功的过程 曲轴旋转 周 活塞往复 次 对外做功 次 压缩冲程中 能转化为 能 做功冲程中 能转化为 能 2 内燃机 机械 内 做功 两 两 一 机械 内 2 内燃机 学点3柴油机 阅读教材p28 物理在线 思考 问题1 柴油机的一个工作循环 四个冲程组成 问题2 汽油机与柴油机在工作过程中有以下不同点 在吸气冲程中 汽油机吸入的 柴油机吸入的是 在压缩冲程中 活塞能把吸入气体的体积压缩得更小 压强更大 温度更高 做功更多 效率更高的是 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油和空气的混合气体 空气 柴油机 2 内燃机 做功冲程中的点火方式不同 柴油机为 汽油机为 压燃式 点燃式 应用示例 类型一内燃机 2 内燃机 例1如图2 2 7甲所示 用酒精灯加热试管中的水 当水沸腾后 塞子被试管内的水蒸气推出 水蒸气的 能转化为塞子的 能 图乙 丙中汽油机 选填 乙 或 丙 的工作过程与图甲所示的能量转化一致 内 乙 机械 2 内燃机 解析 做功可以改变物体的内能 当物体对外做功时 物体的内能转化为机械能 内燃机的做功冲程就是利用的此原理 图甲中的塞子被试管内的水蒸气推出的过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程 图乙中活塞下行 两气门关闭 火花塞产生电火花 所以是做功冲程 也是燃料的内能转化为曲轴机械能的过程 2 内燃机 类型二汽油机与柴油机的工作过程 b 2 内燃机 解析 图甲中活塞向上运动 进气门和排气门都关闭 是压缩冲程 图乙中活塞向上运动 进气门关闭 排气门打开 是排气冲程 图丙中活塞向下运动 进气门和排气门都关闭 是做功冲程 图丁中活塞向下运动 进气门打开 排气门关闭 是吸气冲程 故正确的顺序是丁 甲 丙 乙 点评 熟悉每个冲程的特征是识别冲程的关键 该题难度不大 逐个确定每个冲程 然后进行正确排序即可 2 内燃机 例3四冲程内燃机在一个工作循环中 a 活塞往复运动两次 曲轴转动两周 完成四个冲程 对外做一次功b 活塞往复运动两次 曲轴转动四周 完成四个冲程 对外做一次功c 活塞往复运动四次 曲轴转动二周 完成四个冲程 对外做二次功d 活塞往复运动二次 曲轴转动四周 完成四个冲程 对外做二次功 解析 内燃机完成四个冲程 活塞往复运动二次 曲轴转动二周 对外做一次功 a 课堂小结 2 内燃机 当堂检测 知识点1内燃机 2 内燃机 1 如图2 2 9所示 取一只透明塑料盒 底部钻一小孔 刚好能将电子式火花发生器的放电针紧紧地插进孔中 打开塑料盒盖 向盒中滴入数滴酒精 再将盒盖盖紧 然后按动电火花发生器的按钮 2 内燃机 1 实验中 你将观察到的现象是 2 影响实验成败的原因可能有很多 请你写出其中的一个 3 在此过程中 酒精燃烧后的燃气对外做功 燃气的 能减少 转化为塑料盒盖的 能 4 根据这个原理 可以制造出的机器是 内燃机 塑料盒盖飞出去 塑料盒盖盖得太紧 或酒精太少等 内 机械 2 内燃机 2 向下压活塞 如图2 2 10所示 使气体温度升高 能转化为 能 汽油机在工作中的 冲程符合上述能量转化过程 压缩 机械 内 解析 向下压活塞时 活塞压缩空气做功 活塞的机械能转化为空气的内能 使空气的内能增加 温度升高 汽油机工作过程的四个冲程中 压缩冲程中的能量转化也是机械能转化为内能 与此过程相同 知识点2汽油机与柴油机的工作过程 2 内燃机 3 汽油机与柴油机在工作过程中有以下不同点 1 吸气冲程 汽油机吸入 柴油机吸入 2 在压缩冲程中 活塞能把燃料气体混合物的体积或空气的体积压缩得更小 使气体压强更大 温度更高 做功更多 效率更高的是 3 点火方式 柴油机为 汽油机为 点燃式 汽油和空气的混合气体 空气 柴油机 压燃式 2 内燃机 解析 汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体 在压缩冲程中 机械能转化为内能 内能增大 温度升高 汽油机汽缸顶端有个火花塞 此时火花塞喷出电火花 使燃料燃烧 属于点燃式 此过程产生高温高压的燃气推动活塞做功 柴油机在吸气冲程中吸入空气 在压缩冲程中 机械能转化为内能 空气的内能增大 温度升高 柴油机汽缸顶端有个喷油嘴 此时喷油嘴喷出雾状的柴油 雾状柴油弥散在高温高压的空气中 便立即燃烧 点燃方式是压燃式 燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功 柴油机的压缩比例更大 温度更高 做功更多 效率更高 2 内燃机 4 汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的 如图2 2 11所示表示 冲程 在此冲程中汽油机实现了 能转化为 能 若飞轮转速是1200r min 该汽油机每秒钟内完成 个冲程 40 做功 内 机械 2 内燃机 解析 由进气门和排气门的关闭和打开情况 活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程 四个冲程中压缩冲程为机械能转化为内能 做功冲程为内能转化为活塞的机械能 排气和吸气冲程中没有能