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第二章 改变世界的热机
2.2 内燃机
导学目标：
1. 理解内燃机的基本原理。
2. 了解汽油机的工作过程。
3. 了解汽油机与柴油机的异同。
4. 知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
重点：对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
难点：对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
导学方法：实验探究法、讨论法
课 时：1课时
导学过程
课前导学
1．热机工作时，燃料在 里燃烧，产生燃气直接推动 做功；叫做活塞式内燃机。21·cn·jy·com
2．常见活塞式内燃机有______ __和 。
3．汽油机由 、 、 、 四个冲程 。汽油机的一个工作循环中，活塞往复各运动 次，只有第 个冲程燃气推动活塞做功，把 能转化为 能，其他 个冲程是靠 转动的 来完成的。
4．人类很早就梦想飞向太空：我国有一位官吏 ( http: / / www.21cnjy.com )叫 ，进行飞天尝试，成为人类飞行的先驱者。所用火箭是在竹筒内装火药，点燃火药，火药燃烧后产生的气体体积 ，从竹筒尾端向后高速喷出，推动箭筒向 飞行。
课堂导学
一、什么是内燃机
1．热机工作时，燃料在 里燃烧，产生燃气直接推动 做功；叫做活塞式内燃机。21教育网
2．常见活塞式内燃机有______ __和 。
二、汽油机的工作过程
3．汽油机由 、 、 、 四个冲程 。汽油机的一个工作循环中，活塞往复各运动 次，只有第 个冲程燃气推动活塞做功，把 能转化为 能，其他 个冲程是靠 转动的 来完成的。
三、飞向太空
4．人类很早就梦想着飞向太 ( http: / / www.21cnjy.com )空：我国有一位官吏叫 ，进行飞天尝试，成为人类飞行的先驱者。所用火箭是在竹筒内装火药，点燃火药，火药燃烧后产生的气体体积 ，从竹筒尾端向后高速喷出，推动箭筒向 飞行。这和现代 原理是一样的。21cnjy.com
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1. 如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，它是 （ ）
A. 压缩冲程，将内能转化为机械能
B. 压缩冲程，将机械能转化为内能
C. 做功冲程，将内能转化为机械能
D. 做功冲程，将机械能转化为内能
2．随着人们生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭。下列关于汽车的知识相关说法正确的是
A．汽车加油时人能闻到汽油的味道，说明分子间存在相互作用力
B．汽车的汽油机在工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是做功冲程
C．汽车在刹车过程中，刹车片与碟盘摩擦使汽车减速，在摩擦过程中，内能转化为机械能
D．汽车在冬天时挡风玻璃上会起雾，这是汽化现象
3. 汽油机在工作过程中，进气门和排气门都关闭的冲程是 、 。
4. 汽车已经成为人们现代生活中不可缺 ( http: / / www.21cnjy.com )少的一部分，大多数汽车的发动机以汽油为燃料的内燃机，使汽车获得动力的是 冲程，排出废气的是 冲程。
5.内燃机的四个冲程有两个冲程发生 ( http: / / www.21cnjy.com )了能量的变化，一是压缩冲程，二是 冲程，虽然汽油和柴油都是内燃机的工作物质，但是质量相等的汽油和柴油完全燃烧时放出的热量却是 。2·1·c·n·j·y
6.内燃机飞轮的作用是 ，四冲程内燃机的一个工作循环中曲轴转动 周。【来源：21·世纪·教育·网】
7.柴油机和汽油机在构造上的主要区 ( http: / / www.21cnjy.com )别是柴油机的顶部没有 ，而有 ，在吸气冲程里，汽油机吸入汽缸的是 ，而柴油机吸入汽缸的是 。
在做功冲程里，汽油机是 汽油和空气混合物，而柴油机是 。
课后反思
参考答案：
课前导学：
1．气缸、活塞。2.汽油机、柴油机。3. 吸气、压缩、做功、排气。两、三、内、机械、三、飞轮、惯性。21世纪教育网版权所有
4．万户、膨胀、前。
课堂导学
1．气缸、活塞。2.汽油机、柴油机。3. 吸气、压缩、做功、排气。两、三、内、机械、三、飞轮、惯性。www.21-cn-jy.com
4．万户、膨胀、前、火箭发动机。
课堂练习：
1.B。2.B。
3. 压缩冲程，做功冲程。
4．做功冲程，排气冲程。
5.做功，不同的。
6.贮存能量，两。
7.火花塞，喷油嘴；汽油和空气混合物，空气；点燃，压燃式。
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2.2 内燃机
岳阳市第十中学 高文超
教育科学出版社义务教育教科书物理（九年级上册）
内燃机
教学目标
1.知识与技能
（1）理解内燃机的基本原理。
（2）了解汽油机的工作过程。
（3）了解汽油机与柴油机的异同。
（4）知道汽油机、柴油机是活塞发动机；知道轮机和火箭发动机的原理。
教学目标
2.过过程与方法
（1）观察“塑料盒内酒精的爆炸过程”，获得爆炸力做功的体验。
（2）通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程。
（3）了解不同热机的不同用途。
教学目标
3.情感态度与价值观
（1）通过对内燃机和轮机（蒸汽轮机、燃气轮机）在生产和生活中的应用，感受技术进步在工业文明发展中的重要作用。鼓励学生主动了解社会生产中运用的技术、设备及其原理，加深对技术应用的了解，提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。
（2）通过了解我国长征系列火箭的发展和成就，激发学生的爱国热情和献身科学事业的精神。
教学重点
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
对汽油机四个冲程的认识，弄清楚各个冲程的作用。
教学难点
一、什么是内燃机
观察 内能转化为机械能
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空中，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
汽油、柴油等燃料与空气混合，如果遇到火花就会发生燃烧。
热机工作时，燃料在气缸里燃烧，产生燃气直接推动活塞做功，这种热机叫做活塞式内燃机。
观察 内能转化为机械能
常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。
二、汽油机的工作过程
汽油机的构造：气缸、活塞、连杆、曲轴、进气活门、排气活门、火花塞、飞轮。
汽油机的构造
火花塞
气缸
进气活门
活塞
连杆
排气活门
曲轴
二、汽油机的工作过程
要使汽油机连续工作，活塞必须在推动曲轴后回到原来的位置，以便再次推动曲轴，这就要求活塞在气缸里做往复运动。
二、汽油机的工作过程
活塞在做往复运动中从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程。多数汽油机由吸气、压缩、燃烧-膨胀做功（简称做功）和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作。
内燃机的
冲程和工作循环
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
汽油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
汽油和空气
进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。
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，压强增大，温度升高。
压缩冲程机械能变内能
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，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。
做功冲程内能变机械能。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
柴油机的构造
喷油嘴
进气门
活塞
连杆
排气门
气缸
曲轴
柴油机工作原理
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
吸气冲程
空气
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。
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。
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。
排气冲程
燃烧后的废气
进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
内燃机的启动
内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后内燃机才能自己工作。
内燃机的应用
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。
(1)汽油机的应用
(2)柴油机的应用
柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。
想想议议：
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动两周，做功一次。
相同点
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
汽油机的效率：20~30%
柴油机的效率：30~45%
你认为它们的效率比你想象的高？还是低？
你猜想：汽油机、柴油机的效率大约是多少？猜猜看！
三、飞向太空
万户火箭：火药燃烧后产生的气体，从竹筒的尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行。
现代火箭发动机
火药燃烧后产生的气体，从竹尾端向后高速喷出，推动火箭向前飞行。
学到了什么
1.内燃机：热机工作时，燃料在气缸里燃烧，产生的燃气推动活塞做功。
2.汽油机的工作过程由 、 、 和排气 四个冲程组成。压缩冲程， 能转化为
能；做功冲程， 转化为 能。
吸气
3.飞向太空。我国 进行飞天尝试，成为人类飞行史上的先驱者。2012年神舟九号将 位 航天员送入“天宫”。
压缩
做功
机械
内
内能
机械
万户
三
1.下图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为让汽车获得动力的冲程是 ( )
B
达标练习
2.下图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的,你认为机械能变内能的冲程是 ( )
C
达标练习
3.内燃机有四个工作冲程,如图所示是内燃机的 冲程,活塞下降时,燃气内能 (选填“减少”或“增加”)。
做功
减少
达标练习
3.汽车已走进很多现代家庭,如图为汽车的四冲程汽油机气缸的工作示意图,按吸气、压缩、做功、排气的顺序排列,下列排序正确的是 ( )
A.乙丙甲丁
B.甲丁乙丙
C.丙乙甲丁
D.丙丁甲乙
C
达标练习
谢谢！
