第十三章内能与热机第3节 内燃机导学案（含答案）2023-2024学年度泸科版物理九年级上册

第三节 内燃机
导学目标
1.了解内燃机是热机的一种,通过模型或挂图了解汽油机、柴油机的构造及工作原理,了解汽油机和柴油机的主要区别.
2.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.
重点难点
重点:内燃机各个冲程的工作状态及其能量转化.
难点:汽油机与柴油机的区别.
导学过程
一、热机和内燃机
活动一：阅读教材45页完成以下问题
1.热机：把燃料燃烧时释放的________转变为________的装置。
2.内燃机：燃料直接在发动机________内燃烧产生动力的热机。
3.分类：内燃机中最常见的是________和________。
二、汽油机
活动二：阅读教材46页完成以下问题
1.主要构造：________、________、进气道、进气阀、排气道、排气阀、________、连杆、飞轮和________。
2.汽油机工作过程：
（1）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________部向________运动，________开启，空气和汽油的混合气体通过进气道进入缸内。
（2）压缩冲程：
两个气阀关闭，活塞在飞轮的带动下，从气缸下部向上运动，缸内混合气体被压缩，机械能转化为________,因此，内能________，温度________，压强增大。
（3）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________，气缸内气体爆发性燃烧，高温高压气体迅速膨胀，使活塞________运动，内能转化为________。
（4）排气冲程：
飞轮因为惯性继续转动使活塞________，排气阀打开，将燃烧后的废气排出缸外。
三、四冲程柴油机工作过程与汽油机的的区别
合作探究 观察汽油机和柴油机结构图，填写下面表格
不同点 汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气冲程吸进的物质 汽油跟空气的混合物 空气
压缩冲程末汽缸内的温度 很高，但达不到汽油的燃点 缸内气体的温度更高，达到柴油的燃点，压强更大
点火方式 点燃式 喷油嘴喷出雾状柴油，进行________式点火
优缺点 优点：轻巧方便缺点：动力较小，排出的尾气会污染环境 优点：动力较大缺点：机械较笨重，排出的尾气会污染环境
使用范围 小汽车、低速飞机 拖拉机、载重汽车等
相同点 1.在结构上都有________________________________________________2.都分为________、________、________、________四个冲程
我来闯关
1.小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是(　　)
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.柴油机在做功冲程中,高温气体迅速膨胀做功时,气体的温度和内能的变化情况是(　　)
A.温度降低,内能减小 B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大 D.温度降低,内能增大
3.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法中你认为不妥的是（　　）
A．柴油机比汽油机费用低廉，但比较笨重
B．柴油机的效率一般比汽油机的效率高
C．一个工作循环中汽油机做功一次，柴油机做两次功
D．在构造上，柴油机汽缸顶部有喷油嘴而没有火花塞
4.如图是单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图，下列四组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．丙、丁、乙、甲 B．乙、丁、甲、丙
C．乙、甲、丁、丙 D．甲、乙、丙、丁
5.目前我国研发出一款以压缩空气为动力的环保车,如图所示。汽车使用前需要压缩存储气体,这一过程通过________的方式使气体内能增加,开动时,释放气体推动发动机,将气体内能转化为________________能。
6.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。
我的收获
参考答案
导学过程
一、1.内能 机械能 2.气缸 3.汽油机 柴油机
二、1.气缸 活塞 曲轴 火花塞
2.（1）上 下 进气阀 (2)内能 增加 升高 （3）电火花 向下 机械能 （4）上升
三、压燃 进气阀、排气阀、气缸、活塞、曲轴、连杆 吸气 压缩 做功 排气
我来闯关
1.B 2.A 3.C 4.B
5.做功 汽车的机械
6.乙　丙