13.3 内燃机 学案 （含答案）2023-2024学年物理沪科版九年级全一册

第3节 内燃机
素养目标
1.知道热机的概念,能复述汽油机的工作原理。
2.能说出汽油机和柴油机的相同点与不同点。
◎重点:1.知道内燃机工作过程中的能量转化过程,树立起节能、环保意识。
2.汽油机的工作原理及能的转化。
【预习导学】
如图所示:水烧开后,塞紧了的软木塞被试管内的水蒸气冲了出去。类似的现象在生活中很常见,比如烧开的热水会将水壶盖顶开。这一个简单的生活现象背后的原理被科学家抓住,通过不断地改进和创造,制造出现代的热机。
知识点1内燃机
1.热机:把燃料燃烧时释放的 能转化为 能的装置。
2.内燃机:燃料直接在发动机 燃烧产生动力的热机。
3.最常见的内燃机是 和 。
对点自测
1.下列设备不属于热机的是 ( )
A.电风扇 B.汽油机
C.柴油机 D.蒸汽机
【答案】知识点一
1.内　机械
2.气缸内
3.汽油机　柴油机
对点自测
1.A
知识点2汽油机
1.燃料: 。
2.主要构造:① 、②气缸顶部的 、③ 、④ 、⑤ 、⑥ 、⑦ 、⑧ 、⑨ 、⑩ 。
3.冲程:活塞在气缸内做一次 运动叫作一个冲程(或行程)。
4.工作过程:
冲程 冲程
冲程 冲程
5.能量转化:做功冲程是 能转化为 能;压缩冲程是 能转化为 能。
【答案】知识点二
1.汽油
2.气缸　火花塞　进气道　进气阀　排气道　排气阀　活塞　连杆　曲轴　飞轮
3.单向
4.吸气　压缩　做功　排气
5.内　机械　机械　内
知识点3柴油机
1.燃料: 。
2.构造与汽油机主要不同是气缸顶部是 。
3.吸入气体: 。
4.点火方式: 点火。
5.四冲程内燃机在一个循环中,活塞往复运动 次,气缸内的燃油燃烧爆发 次,对外做功 次。
对点自测
2.下列关于内燃机的说法,正确的是 ( )
A.汽油机顶部有喷油嘴
B.汽油机四个冲程顺序是吸气冲程、做功冲程、压缩冲程和排气冲程
C.做功冲程是将机械能转化为内能
D.柴油机在吸气冲程中吸入空气
【答案】知识点三
1.柴油
2.喷油嘴
3.空气
4.压燃式
5.2　1　1
对点自测
2.D
【合作探究】
任务驱动1了解汽油机的工作过程
阅读课本中汽油机的工作原理示意图,讨论完成下列问题。
1.请简述汽油机四个冲程的工作过程。
①吸气冲程:
②压缩冲程:
③做功冲程:
④排气冲程:
冲程 进气阀 排气阀 活塞运动 方向 活塞动力 来源
吸气 冲程 打开 关闭 向下 飞轮惯性
压缩 冲程
做功 冲程
排气 冲程
2.每个冲程气阀的开关情况、活塞的运动情况和活塞动力来源如何 请同学们完成下表。
·学习小助手·
辨识冲程的方法:
①有气体进入气缸的为吸气冲程
　　②有气体排出气缸的为排气冲程
③火花塞点火的为做功冲程
④气阀都关闭且活塞上行的是压缩冲程
3.压缩冲程中活塞压缩空气和燃料的混合物时,是通过什么方式改变了混合物的内能 燃气内能怎样变化 做功冲程中缸内气体的温度如何变化
。
4.【生活中的物理】的现象与汽油机哪一个工作冲程的能量转化相同
。
【答案】任务驱动一
1.略
2.关闭　关闭　向上　飞轮惯性　关闭　关闭　向下
气缸内高温高压气体　关闭　打开　向上　飞轮惯性
3.①压缩冲程,飞轮通过连杆推动活塞对混合物做功,飞轮的机械能转化为混合物的内能,混合物的内能增大,温度升高。②做功冲程,燃烧后气缸内产生的高温高压气体推动活塞,带动与活塞连接的机体运动,气缸内气体的内能转化为机械能,气缸内气体的内能减少,温度降低
4.做功冲程
任务驱动2比较柴油机与汽油机的相同点与不同点
1.对比课本中柴油机的工作原理示意图和汽油机工作原理示意图,完成课本“交流与讨论”中的问题。
2.说一说柴油机与汽油机的相同点。
。
·学习小助手·
在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅助冲程不但不做功,还要消耗机械能,做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三个冲程做功提供基础。
3.说一说柴油机与汽油机的不同点
　①燃料不同:汽油机的燃料为 ,柴油机的燃料为 。
②气缸顶部的结构不同:柴油机气缸的顶部是一个 ,汽油机气缸的顶部是一个 。
③点火方式不同,柴油机的点火方式是 式,而汽油机是 式。
④吸气冲程吸入气缸的物质不同,汽油机吸入气缸的是 ,柴油机吸入的是 。
【答案】任务驱动二
1.略
2.①工作过程相同:1个工作循环都有吸气、压缩、做功、排气四个冲程　②能量转化相同:压缩冲程由机械能转化为内能,做功冲程由内能转化为机械能
3.汽油　柴油　喷油嘴　火花塞　压燃　点燃　汽油和空气的混合气体　空气
任务驱动3查阅资料,了解热机的发展历史,并谈一谈内燃机的优缺点和内燃机对现代人们生活的影响
【答案】任务驱动三
略