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13.3 内燃机
一、选择题（共6题）
1. 如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列关于这种内燃机一个工作循环中四个冲程的顺序排列，正确的是
A．甲、乙、丙、丁 B．乙、甲、丁、丙 C．乙、丁、甲、丙 D．丙、丁、乙、甲
2. 汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸中的
A．压强增大，温度降低 B．压强减小，温度升高
C．压强增大，温度升高 D．压强减小，温度降低
3. 如图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是
A．压缩冲程，机械能转化为内能 B．压缩冲程，内能转化为机械能
C．做功冲程，机械能转化为内能 D．做功冲程，内能转化为机械能
4. 如图所示为汽油机工作过程的示意图，其中表示做功冲程的是
A． B．
C． D．
5. 下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是
A．柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞
B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式
C．柴油机比汽油机笨重，但燃料便宜
D．柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物
6. 四冲程汽油机的转速为 ，那么它每秒钟对外做功的次数是
A． 次 B． 次 C． 次 D． 次
二、填空题（共7题）
7. 一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是 ，该汽油机每秒钟做功 次。如图所示，汽油机的活塞正向上运动，它处于 冲程。
8. 在内燃机工作的四个冲程中，压缩冲程是将 能转化为 能的过程。
9. 汽油机的一个工作循环是由 个冲程组成。用水来冷却汽缸是因为水的 较大。
10. 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。
11. 四冲程柴油机机有：吸气冲程、压缩冲程、 冲程和排气冲程。在压缩冲程中，气缸内的空气内能将 （选填“增加”“减小”或“不变”）。
12. 一台四冲程汽油机曲轴转速是 ，此汽油机每分钟完成 个工作循环， 个冲程，对外做 次功。
13. 某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为 冲程工作示意图，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中 转化为 能。
答案
一、选择题（共6题）
1. 【答案】C
【解析】甲图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，应该是第三个冲程——做功冲程；
乙图中进气门打开，排气门关闭，应该是第一个冲程——吸气冲程；
丙图中进气门关闭，排气门打开，应该是第四个冲程——排气冲程；
丁图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向下运动，应该是第二个冲程压缩冲程。
按照四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙。
2. 【答案】C
【解析】在汽油机的压缩冲程中，压缩燃料混合物做功，使燃料混合物的体积减小、压强增大，内能增加、温度升高。
故选：C。
3. 【答案】A
【解析】如图，进气门和排气门都是关闭的，活塞上行，因此是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能
4. 【答案】B
5. 【答案】B
【解析】柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞。此选项正确；在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式。此选项错误；柴油机比汽油机笨重，效率高同时燃料便宜。此选项正确；在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物。此选项正确。
6. 【答案】A
【解析】汽油机的转速是 ，即 ，因一个工作循环，曲轴转两圈，对外做功一次，所以，该汽油机每秒可以做功 次。
故选：A。
二、填空题（共7题）
7. 【答案】；
8. 【答案】机械；内
9. 【答案】；
【解析】汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气、 个冲程组成。用水来冷却汽缸是因为水的比热容较大。相同质量的水和其他的液体相比较时，相同条件下，水吸收的热量最多，故用水冷却效果最好。
10. 【答案】乙；丙
【解析】甲图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。
乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。
丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。
丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。
由以上分析不难看出：（）压缩冲程是机械能转化成内能，与此原理相同的是乙图所示的演示实验；（）汽油机利用内能来做功的冲程是丙图。
故答案为：乙；丙。
11. 【答案】做功；增加
【解析】四冲程柴油机的四个冲程依次是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；在压缩冲程中，活塞压缩气缸内的空气做功，将机械能转化为空气的内能，空气的内能将增加。
12. 【答案】；；
【解析】四冲程汽油机曲轴转速是 ，即汽油机每分钟转 ，
因为曲轴转 ，完成一个工作循环，经历 个冲程，对外做功 次，
所以，曲轴转 ，完成 个工作循环， 个冲程，对外做 次功。
13. 【答案】压缩；机械能；内
【解析】由图可知，气缸中的两个气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，所以是压缩冲程；在这个过程中机械能转化为内能。
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《内燃机》教案
【教学目标】
1.知识与技能
（1）知道热机中能量的转化
（2）知道四冲程内燃机的构造和工作原理
（3）了解汽油机和柴油机的主要区别2·1·c·n·j·y
2.过程与方法
通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。
3.情感态度和价值观
了解这些内燃机在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用。
【教学重点】
内燃机的构造和工作原理；汽油机和柴油机的区别和联系。
【教学难点】
汽油机的工作原理。
【教学方法】
合作 探究 交流 对比
【教学用具】
汽油机和柴油机模型、多媒体课件
【课时安排】
1课时
【教学过程】
一、创设情境 导入新课
复习巩固
1. 叫内能。
2.改变物体内能的两种方法是 和 。
3.对物体做功，物体的内能 ，温度 。
物体对外做功，物体的内能 ，温度 。以此引入新课
2、探究新知
（一）内燃机
火车 舰船 飞机
思考：火车飞驶、舰船劈波斩浪、飞机凌空穿云。它们的动力来自哪里？
火车、轮船、飞机都装有发动机，动力都来自发动机。
车、船、飞机的发动机是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置，这种装置又被称为热机。
常见的热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
常见的内燃机
汽油机 柴油机
汽油机：以汽油为燃料的内燃机；
柴油机：以柴油为燃料的内燃机。
汽油机剖面图
汽油机工作原理
汽油机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动叫做一个冲程（或行程）。
单缸四冲程汽油机工作过程分吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，完成四个冲程为一个工作循环。
播放多媒体视频 内燃机工作过程
汽油机工作过程
吸气冲程：旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞，使活塞从气缸上部向下运动，进气阀开启，汽油和空气的混合气体通过进气道进入缸内。21教育网
压缩冲程
两个气阀关闭，活塞在飞轮带动下，从气缸下部向上运动，缸内混合气体被压缩，机械能转化为内能，因此，内能增加，温度升高，压强增大。www.21-cn-jy.com
做功冲程
压缩冲程结束后做功冲程开始时，气缸顶部的火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压的气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。
排气冲程
飞轮因惯性继续转动使活塞上升，排气阀打开，将燃烧后的废气排出气缸外。
小结：
柴油机的构造
交流与讨论
四冲程柴油机工作过程
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大，温度更高，压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧，高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。2·1·c·n·j·y
柴油机工作原理图，每个图各表示哪个冲程？
a：吸气冲程 b：压缩冲程 c：做功冲程 d：排气冲程
四冲程内燃机一个工作循环中，活塞往复两次，完成四个冲程，飞轮、曲轴转动两周，汽缸内的燃油燃烧爆发一次，对外做功一次。【来源：21·世纪·教育·网】
汽油机与柴油机的异同点
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工作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 ．一个工作过程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
4 ．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。
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞；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：汽油机靠火花塞打出电火花点燃汽油，属点燃式点火；柴油机靠压缩空气，使空气的温度很高，超过柴油的着火点点燃柴油，属压燃式点火。
（二）内燃机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
三、课堂小结
4、课堂练习：
1、下列机器中，不属于热机的是（ ）
A．洗衣机 B．柴油机 C．火箭 D．蒸汽轮机
2、汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同
D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
4、如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙
B．乙图冲程能获得动力
C．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丙冲程存在化学能转化为内能的过程
5、作业布置：
完成课后作业1---4题
板书设计
13.3 内燃机
一、热机：将燃料燃烧释放的内能转化为机械能的装置，这种装置又被称为热机。
常见的热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
二、内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
三、四冲程汽油机的结构及工作过程
四、四冲程柴油机的结构及工作过程
五、内燃机的特点及应用
【教学反思】
本节重点是判断热机的各个冲程，我总 ( http: / / www.21cnjy.com )结判断方法是：按照活塞的上、下运动情况以及两气门的开闭情况，我们可这样区分四个冲程的不同点。若有一个气门开则该冲程为吸气冲程或排气冲程，对于两个冲程的进一步区分，要观察活塞的运动方向，若活塞向上运动，则为排气冲程；若活塞向下运动则为吸气冲程。若两个气门均关闭，活塞向上运动则为压缩冲程，活塞向下运动则为做功冲程。
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内燃机
沪科版九年级物理第十三章第3节
温故知新
1. 叫内能。
2.改变物体内能的两种方法是 和 。
3.对物体做功，物体的内能 ，温度 。
物体对外做功，物体的内能 ，温度 。
构成物体的所有分子的动能和分子势能之和
做功
热传递
增加
升高
减少
降低
火车
轮船
飞机
思考：火车飞驶、舰船劈波斩浪、飞机凌空穿云。它们的动力来自哪里？
火车、轮船、飞机都装有发动机，动力都来自发动机。
热 机
热 机
定义：
利用内能来做功的机械称为热机。
常见的热机：
蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
内燃机：
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
一种内燃机的剖面图
常见的内燃机
柴油机
汽油机：以汽油为燃料的内燃机；
柴油机：以柴油为燃料的内燃机。
汽油机剖面图
火花塞
排气道
排气阀
进气道
汽缸
飞轮
曲轴连杆
进气阀
活塞
汽 油 机
燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能
汽油机的工作原理
汽油机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动叫做一个冲程（或行程）。
单缸四冲程汽油机工作过程分吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，完成四个冲程为一个工作循环。
汽 油 机
吸气
压缩
做功
排气
汽油机工作过程
旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞，使活塞从气缸上部向下运动，进气阀开启，汽油和空气的混合气体通过进气道进入缸内。
吸气冲程
汽 油 机
压缩冲程
两个气阀关闭，活塞在飞轮带动下，从气缸下部向上运动，缸内混合气体被压缩，机械能转化为内能，因此，内能增加，温度升高，压强增大。
汽 油 机
做功冲程
压缩冲程结束后做功冲程开始时，气缸顶部的火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压的气体迅速膨胀，推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。
汽 油 机
排气冲程
飞轮因惯性继续转动使活塞上升，排气阀打开，将燃烧后的废气排出气缸外。
汽 油 机
废气被排出
下往上
开
关
排气冲程
内能转化为机械能
爆发性燃烧
上往下
关
关
做功冲程
机械能转化为内能
气体被压缩
下往上
关
关
压缩冲程
空气
和汽油
上往下
关
开
吸气冲程
能 量
气 体
活 塞
排气阀
进气阀
冲 程
小 结
喷油嘴
气缸
进气门
活塞
连杆
排气门
曲轴
柴油机的构造
柴 油 机
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在吸气冲程中吸入的只是空气。压缩比比汽油机更大，温度更高，压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油遇到热空气燃烧，高温高压燃气推动活塞对外做功。属于压燃式内燃机。
a
b
c
d
柴油机工作原理图，每个图各表示哪个冲程？
a：吸气冲程
b：压缩冲程
c：做功冲程
d：排气冲程
柴 油 机
汽油机与柴油机的异同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工作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。
4 ．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。
3 ．一个工作过程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
相同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞；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：汽油机靠火花塞打出电火花点燃汽油，属点燃式点火；柴油机靠压缩空气，使空气的温度很高，超过柴油的着火点点燃柴油，属压燃式点火。
不同点
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
内燃机的应用
课堂小结
热 机
内燃机
柴油机
汽油机
基本构造
工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
相同点
异同点
1、汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中把机械能转化为内能的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
大显身手
B
大显身手
2、下列机器中，不属于热机的是（ ）
A．洗衣机 B．柴油机
C．火箭 D．蒸汽轮机
A
大显身手
3、下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ ）
A．柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
B．柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同
D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
A
大显身手
4、如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．一个完整的工作循环顺序是：乙甲丁丙
B．乙图冲程能获得动力
C．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的
D．丙冲程存在化学能转化为内能的过程
C
完成课后作业1~4题
作业布置
再 见
