2.2 内燃机（29页）课件 2024-2025学年物理教科版（2024）九年级上册

(共29张PPT)
第二章 改变世界的热机
第2节 内燃机
赛车场上,一辆辆赛车发出阵阵轰鸣,闪电般地飞驰。或许你不知道,赛车的强劲动力来自赛车内的一系列燃烧。
新课导入
1.理解内燃机的基本原理；
2.了解汽油机和柴油机的工作过程和异同点；
3.了解活塞式四冲程内燃机的工作过程；
4.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。
学习目标
观察：内能转化为机械能
如图，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子，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，在将盒盖盖好，然后按下火花发生器的按钮，观察发生的现象。
点火后，酒精在盒子里剧烈燃烧，产生爆炸，把盖子顶飞，燃气推动盖子做功。
知识点一：什么是内燃机
新知学习
常见内燃机有汽油机和柴油机
使用汽油作为燃料的叫汽油机
使用柴油作为燃料的叫柴油机
内燃机：（活塞式内燃机）
燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功。
汽油机的构造
知识点二：汽油机的工作过程
汽油机的工作过程（动画演示）
汽油机的四个冲程
进气门
排气门
活塞自 向 运动
吸___________________
进气门__________
排气门__________
活塞自 向 运动
______能转化为_____能
吸气冲程
压缩冲程
打开
关闭
关闭
关闭
上
下
上
下
空气和汽油混合物
机械
内
一个冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端。
做功冲程
进气门
排气门
活塞自 向 运动
排出废气（尾气）
排气冲程
进气门__________
排气门__________
活塞自 向 运动
______能转化为_____能
打开
关闭
上
下
机械
内
关闭
关闭
下
上
结论：4个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次
一个工作循环中，活塞往复各运动两次，只有第三个冲程燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，其他三个冲程是靠飞轮转动的惯性（或动能）来完成。
汽油机的工作过程
1.构造：重点是“喷油嘴”
2.工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程
3. 1个工作循环包括 4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，飞轮转动2周，对外做功1次。
知识点三：柴油机
1.构造
如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，而没有火花塞。
2.工作过程
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。
空气
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。
机械能转化为内能。
做功冲程
在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。
内能转化为机械能。
排气冲程
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
燃烧后的废气
柴油机的工作过程（动画演示）
种类 汽油机 柴油机
相同点
不 同 点 构 造
燃 料
吸入气体
点火方式
都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气
空气
点燃式
压燃式
汽油机和柴油机的异同点
柴油机较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
【汽油机和柴油机的优缺点】
现代火箭
中国古代的火箭
知识点四：飞向太空
燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生的高温高压气体以很大的速度从喷口向后喷出，同时对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进。
我国的“长征”系列运载火箭
多级火箭在第一级燃料用完后自动脱落，以减少质量；随后第二级点火发动……
内
燃
机
1、分类：活塞式内燃机主要分为汽油机和柴油机。
2、汽油机
（1）构造
（2）冲程 : 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程。
（3）工作过程：吸气━压缩━做功━排气（一个工作循环）
3、柴油机
（1）构造
（2）汽油机与柴油机的异同及优缺点
4、火箭发动机
课堂总结
1．内燃机压缩冲程中 能转化为 ；
在做功冲程中 能转化为 能。
机械
内能
机械
内
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
C
课堂练习
3．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
4．不依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
A
A
D
B
C
C
5．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ）
A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机
吸入的是空气
B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的
C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高
D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高
6．单缸四冲程内燃机完成40个冲程，关于做功和飞轮
转动的情况，下列说法正确的是（ ）
A．做功10次，飞轮转40周
B．做功40次，飞轮转20周
C．做功10次，飞轮转20周
D．做功20次，飞轮转10周
C