2.2 内燃机 课件(共25张PPT) 2024-2025学年物理教科版九年级上册

(共25张PPT)
第2节 内燃机
第二章 改变世界的热机
1.理解内燃机的基本原理。
2.了解汽油机的构造及工作原理。
3.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。
汽车奔驰
列车飞驶
飞机凌空飞去
舰船劈波斩浪
图片中的各种机械，动力都来自于热机。其中，内燃机是应用最广泛，也是常见的一种热机。内燃机是怎样工作的，内燃机有哪些特点呢？
知识点一：什么是内燃机
如图所示,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,观察发生的现象。
观察：内能转化为机械能
【现象】
【能量转化】
盒内酒精剧烈燃烧，盒盖被酒精燃烧产生的燃气推出。
酒精的化学能 → 燃气的内能 → 盒盖的机械能。
汽油、柴油等燃料与空气混合，如果遇到火花，就会发生燃烧。在活塞式内燃机里，这样的燃烧是在汽缸内进行的。汽缸内的每次燃烧，都会生成高温高压的燃气，推动活塞做功，而活塞通过连杆、曲轴与飞轮相连，从而使活塞的移动带动飞轮转动，如图所示。
1. 汽缸 　2. 活塞　 3. 连杆
4. 曲轴　 5. 进气活门　
6. 排气活门　7. 火花塞　
8. 飞轮
（1）定义：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功的热机叫做活塞式内燃机。
（2）种类：常见的活塞式内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。
活塞式内燃机
汽油机
柴油机
知识点二：汽油机的工作过程
1.汽油机的构造
2.工作原理
汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物从进气门吸入气缸。
3.工作过程
燃料在高温高压下燃烧更充分。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。
机械能
内能
3.工作过程
3.工作过程
做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。
内能
机械能
（提供动力）
3.工作过程
排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
以上四个冲程不断循环，活塞就能不断获得机械能。
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
以上四个冲程不断循环，活塞就能不断获得机械能。
吸气
压缩
做功
排气
一个循环
4个冲程
活塞往复2次
飞轮和曲轴转动2周
对外做功1次
燃料燃烧1次
只有做功冲程对外做功，其他三个冲程靠飞轮惯性完成。
在实际应用中，为了增大功率和减小震动，常把四个或更多的汽缸组合在一起，它们的做功冲程是轮流进行的。如图所示的内燃机是一部汽车配备的四缸发动机，这可是汽车里构造最为精密、复杂的部件。
知识点三：飞向太空
万户所用的火箭是在竹筒（或纸筒）内装上火药，然后点燃火药，火药燃烧后产生的气体膨胀，从竹筒的尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行。这和现代火箭发动机的原理是一样的。
现代火箭发动机：火药燃烧后产生的气体体积膨胀，从尾端向后高速喷出，推动火箭向前飞行。
我国不仅是火箭的发源地，还是一个航天大国我国大的长征系列运载火箭，有着极佳的性能。
我国的“长征”系列运载火箭
常用的火箭是多级火箭。如图所示是一枚三级火箭运行过程。三级火箭的第一级燃料用完以后就自动脱落，以减小质量；随后第二级点火发动，燃料用完后也将自动脱落，再点燃第三级。
利用火箭，人类不仅可以发射人造卫星，还成功地发射了载人的宇宙飞船。2003年10月15日，“神舟”五号载人飞船用“长征二号 F”运载火箭发射成功，将宇航员杨利伟送上太空，实现了中国人的飞天之梦。2012 年 6 月 16 日，“神舟”九号飞船再次升空，与“天宫”一号交会对接成功，将三位航天员送入“天宫”一号实验舱。中国，已经揭开了迈向“太空文明”新时代的序幕。
1.内燃机：燃料在汽缸内燃烧生成高温高压的的燃气,使燃气推动活塞做功的机器。
2.常见的内燃机：汽油机和柴油机。
3.汽油机工作原理：在汽缸内燃烧汽油，汽油的化学能转化为内能，产生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
4.汽油机工作过程
吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物，进气门开。
压缩冲程：机械能转化为内能。
做功冲程：内能转化为机械能。
排气冲程：排出废气，排气门开。
5.火箭的工作原理
1、如图所示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
B
甲 乙 丙 丁
2.关于热机，下列说法正确的是（ 　）
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
D
3.如图所示，是单缸四冲程汽油机的________冲程，如果该单缸四冲程汽油机在某工作状态下飞轮的转速为2400r/min，则汽油机在该工作状态下1s内对外做功 _____次。
压缩
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