沪科版九年级物理13.3内燃机学案(无答案)

内燃机 导学案
【学习目标】
了解热机和内燃机的概念，知道内燃机的能量转换；
了解汽油机和柴油机的结构；
能用文字和口头表述汽燃机和柴油机各冲程的工作状态和能量转化；
知道内燃机工作时有废气产生，树立环保意识。
难点：1、知道柴油机各冲程的工作状态和原理，以及各冲程的能量转化；
2、知道柴油机和汽油机的区别。
【自主学习】阅读课本P45解决下列问题。
　1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？
汽油机：用汽油作燃料的内燃机
①构造（出示模型或挂图。边指示边讲解）。 进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，
曲轴。
冲程：活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程
②工作原理。
（边动作边讲解， ( http: / / www.21cnjy.com )注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的动作情况）
　内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程
　 开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门均关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程叫_______冲程
　　活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程叫_______冲程
　　压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞由上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程叫_______冲程
　　做功冲程结束，活塞继续由下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程叫_______冲程
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。
　　③能的转化。
　汽车在开动前，是如何使内燃机起动的？
　1：接通电源，开动“马达”，2：用手“摇车”。
“马达”也好，“摇车”也好，都是通过外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，消耗机械能来帮助内燃机完成吸气、压缩两个冲程内燃机一旦开始做功，内能就会转化成曲轴的机械能。这时曲轴获得的机械能一部分通过做功，一部分通过飞轮（与曲轴相连的质量较大的轮子）保存起来。在做功冲程燃气对活塞做功，______能转化为______能。其余三个冲程靠消耗飞轮的______能来完成
【合作探究】
完成下表中的填空
内燃机的工作过程表
进气门开关 排气门开关 活塞的运动 曲轴的运动 能量的转化
吸气冲程 开 关 向下 半周
压缩冲程 向 周 能→ 能
做功冲程 向 周 能→ 能
排气冲程 向 周
联系 (1)每个工作循环飞轮转 周,完成 个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消耗机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠 的惯性完成吸气、压缩、排气冲程
【自主学习】阅读课本
柴油机：用柴油作燃料的内燃机
　　柴油 ( http: / / www.21cnjy.com )机与汽油机有共同的地方，也有不同之处。
　　①柴油机与汽油机的相同点：都是内燃机；一个工作循环都要经历四个冲程
　　②柴油机与汽油机的不同点：
　　构造方面不同点：柴油机没有______，而在相应位置上安装的是______，它可向气缸内喷入雾状柴油。
　　工作过程上不同点：
吸入的气体 不同
汽油机吸入的是 ，柴油机吸入的只是______；
压缩冲程 不同
汽油机压缩冲程末温度、压强多大？柴油机压缩冲程末，气体体积要小得多。所以压强更大，温度更高，这个温度早已超过了柴油的燃点；
点火方式 不同
汽油机靠火花塞点火，这种方式称为 。柴油机由于压缩气体温度已超过柴油燃点，从喷油嘴喷入雾状柴油便可立即燃烧。这种方式称为 ；
用途方面 不同：
汽油机一般比柴油机轻巧，所以汽油机通常用在飞机、小汽车、摩托车及一些小型农用机械上。
柴油机比汽油机便宜，一般用在舰船、载重汽车、拖拉机、坦克以及发电机等大型设备上。
【合作探究】
完成下表
汽油机和柴油机构造及工作过程比较
不同点 汽油机 柴油机
构造
吸气冲程吸进的物质
压缩冲程末汽缸内的温度 较高 更高
点火方式
做功冲程燃气的压强 较大 更大
优缺点 效率低，燃点低；功率一般不大，较轻巧，工作平稳 效率较高，燃点较高；功率很大，较笨重，工作时震动较剧烈。
应用 适于轻便快速工作，常在飞机、小汽车、摩托车上采用 适宜长途负荷大的工作，常在拖拉机。舰艇。坦克等上使用
相同点 1．都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴、连杆２．都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程
阅读课本，了解人们对内燃机的应用以及由此带来的问题
【智能应用】
在内燃机的四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？哪个冲程使汽车获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？
2．以内燃机为动力的各种机械,在人类生产生 ( http: / / www.21cnjy.com )活中应用极为广泛.从轮船、火车, 到拖拉机、摩托车等,它们的动力大都来源于内燃机,它们虽然在构造上略有差异,但工作原理都是一样的.下面对内燃机的有关叙述, 错误的是 ( )
A．内燃机是内能转化为机械能的装置
B．内燃机用水冷却，是因为水的比热容大
C．它排出的废气无污染，是一种环保型的机器
D．内燃机靠产生的高温高压气体做功
3．关于热机，下列说法是正确的：（ ）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞。　
B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸。　
C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开。
D．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能。
4．如图是汽油机的四冲程示意图。在一个工作循环中，四个冲程正确的排列顺序是（ ）
A．甲乙丙丁 　　　B．甲丙乙丁 　　　　　　　　
C．乙丙丁甲 　　　　D．丁丙乙甲
　　
【达标检测】
1、 内燃机的一个工作循 ( http: / / www.21cnjy.com )环有 、 、 、 等冲程，对外做功 次，除了对外做功的冲程以外，其他冲程中靠飞轮 完成。
下面几个冲程当中，其中将内能转化为机械能的是（ ）
A、吸气冲程 B、压缩冲程 C、做功冲程 D、排气冲程
柴油机和汽油机的工作过程有所不同，他们的区别在哪些冲程（ ）
A、吸气冲程、排气冲程 B、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
C、压缩冲程、排气冲程 D、吸气冲程、压缩冲程、做功冲程
内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是（ ）
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
【课堂小结】
你学到了什么？
我的疑惑：