第十三章第三节　内燃机—2020秋九年级沪科版物理全册导学课件（18张）

第十二章　温度与物态变化
第三节　内燃机
【导学园地】
Ⅰ.(1)内燃机完成一个工作循环,只有做功冲程对外做功,使机械获得动力。而吸气冲程、压缩冲程和排气冲程靠飞轮的惯性完成。
(2)在一个工作循环中,内燃机飞轮转动2周,活塞往复运动2次,完成4个冲程,对外做功
1次。
Ⅱ.(1)汽油机与柴油机吸入气体不同的原因:汽油易挥发,而柴油的挥发性差。
(2)汽油机与柴油机点燃方式不同的原因:柴油的燃点低,所以采用压燃的方式;汽油的燃点高,所以采用点燃的方式。
【知识梳理】
一、热机
1.原理:
2.定义:人们发现　　　　 可以做功,并制造了各种利用　　 　做功的机械——热机。?
3.种类:热机的种类很多,例如　　　　、　　　　、汽轮机、喷气发动机等。
?
内能
内能
内能
蒸汽机
内燃机
二、汽油机Ⅰ
1.结构:如图所示,(1)气缸,(2)　　　　,(3)进气阀,(4)　　　　,(5)　　　　,(6)曲轴连杆。?
2.冲程:活塞从气缸的　　　　运动到　　　　的过程叫做一个冲程。?
3.工作过程:多数汽油机是由　　　　、压缩、　　　　和排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。?
4.汽油机轻巧,但效率低,多用于　　 　、飞机等。
?
火花塞
排气阀
活塞
一端
另一端
吸气
做功
轻型汽车
三、柴油机Ⅱ
1.柴油机的工作过程也分为吸气、　　　　、做功、　　　　四个冲程。?
2.柴油机对空气的压缩度比汽油机更高,因此在做功冲程中气体的压强也　　　　(选填“大于”或“小于”)汽油机,因而可以输出更大的　　　　。?
3.柴油机笨重,效率　　　　,多用于　　 　　、拖拉机、坦克、轮船等。?
压缩
排气
大于
功率
高
载重汽车
知识点一:热机　　　　　　　　　　　　　　　　
【典题1】(2020原创)人们出行选择的交通工具越来越多样化,如图所示的交通工具
中,利用汽油机工作的是(　　 )
?
名师点睛
任何形式的热机,都是利用燃料燃烧释放的内能做功,将内能转化为机械能的机器。
D
【变式1-1】以下机械属于热机的是(　 )
A.杠杆 B.斜面
C.洗衣机 D.汽油机
【变式1-2】热机在人类生活中发挥着重要的作用,推动了社会的快速发展,现代化的交通运输工具都靠它提供动力。如图所示的是热机工作过程中的能量转化原理图,其中①②③分别代表的是　 　　、　 　　　、　 　　　。?
D
化学能
内能
机械能
知识点二:汽油机
【典题2】(2019枣庄中考)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(　　)
A.压缩冲程,将内能转化成机械能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
B
方法技巧
判定四个冲程的方法:
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}冲程
进气门
排气门
活塞运动方向
能量转化
吸气
开
闭
向下
压缩
闭
闭
向上
机械能→内能
做功
闭
闭
向下
内能→机械能
排气
闭
开
向上
【变式2-1】(2020昆明期中)四冲程汽油机其中一个冲程如图所示。
(1)此冲程是　　　　冲程。?
(2)在此冲程活塞运动过程中,气缸内气体内能　　　　(选填“增大”或“减小”),分子热运动变得更　　　　(选填“剧烈”或“缓慢”)。?
【变式2-2】如图所示是汽油机模型,正在进行的是　　　　冲程,该冲程将
　　　　能转化为　　　　能。?
压缩
增大
剧烈
压缩
机械
内
知识点三:柴油机
【典题3】下面关于汽油机与柴油机的说法中,不正确的是( 　)
A.汽油机与柴油机使用的燃料不同
B.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
C.柴油机气缸顶部有个火花塞,汽油机气缸顶部有个喷油嘴
D.汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入气缸里的是空气
C
规律总结
对比法认识和理解汽油机与柴油机的异同:
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
汽油机
柴油机
相同点
都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程
不
同
点
构造
火花塞
喷油嘴
燃料
汽油
柴油
吸入气体
汽油和空气
空气
点火方式
点燃式
压燃式
【变式3-1】在柴油机的压缩冲程中,气体的温度和内能的变化情况是( 　)
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
【变式3-2】热机是利用内能做功的机械,直接在发动机气缸内燃烧燃料从而产生动力的热机叫　　　　,是现代社会使用最为广泛的一种热机,根据燃料的不同,可分为
　　　　和　　　　两大类。
C
内燃机
汽油机
柴油机
易错点:根据转速计算某段时间内做功的次数
1.(2020曲靖期末)在四冲程柴油机的工作过程中,　　　 冲程将内能转化成机械能。一台四冲程柴油机飞轮的转速为2 400 r/min,在1 s内,此柴油机对外做功的次数是
　　　　次。?
2.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图,由图可知:
(1)这种内燃机是　　　机。?
(2)它表示的是　　　冲程。?
(3)在这个冲程中　　　　能转化为　　　　能。?
(4)完成这一冲程,曲轴和飞轮转　　　　圈。?
(5)仔细观察其铭牌,可见“1 800 r/min”字样,则它正常工作时,1 s对外做功　 次。?
做功
柴油
易错提醒
根据转速计算某段时间内做功的次数时,可能会由于将飞轮转动的圈数与做功次数的关系混淆而导致出错,或者没有明确题目中的做功时间而出错。
20
压缩
机械
内
半
15
【基础巩固练】
1.(2020昭通期末)下面关于“热机”的说法正确的是(　　)
A.汽油机比柴油机动力大
B.四冲程汽油机在做功冲程中,燃气的化学能转化为机械能
C.吸气冲程是利用机械能转化为内能的过程
D.城市里大量使用的热机是造成城市“热岛效应”的一个原因
2.小型汽车上的四冲程汽油机中,主要把机械能转化为内能的冲程是(　 )
A.吸气冲程 　　
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
D
B
3.汽油机在做功冲程中,高温高压的气体膨胀对外做功,它的温度和内能的变化情况
是(　 )
A.温度降低,内能增大
B.温度不变,内能不变
C.温度升高,内能增大
D.温度降低,内能减小
4.热机包括内燃机,柴油机和汽油机都属于内燃机。关于热机的下列说法中,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.四冲程汽油机在工作过程中,进、排气阀同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
D
C
5.汽车是一种运输工具,关于汽车的知识,下列说法正确的是( 　)
A.发动机的做功冲程将内能转化为机械能
B.汽油只有在高温时才会蒸发
C.选择水作为发动机的冷却剂,是利用水的比热容较小的特点
D.车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
6.(2020楚雄武定县期中)如图所示,试管内装有水,试管口用软木塞塞住,小明用酒精灯加热试管底部,一会儿,软木塞冲出试管口,同时试管口出现大量“白气”。对于软木塞冲出试管口的过程分析,下列说法中错误的是(　　)
A.能量的转化与汽油机压缩冲程的能量转化方式相同
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.水蒸气对软木塞做功,导致水蒸气内能减小
D.“白气”的形成属于放热过程
A
A
7.如图所示是四冲程汽油机工作过程中的　　 　 　冲程;此过程中
　 　　　能转化为机械能。?
8.(2020原创)流星在下落过程中与地球大气层发生剧烈摩擦后,其表面温度可达8 000 ℃
以上。这个过程中流星内能增加是通过　　　　(选填“做功”或“热传递”)实现
的,这一过程中的能量转化与汽油机的　　　　冲程的能量转化相同。?
做功
内
做功
压缩
【核心素养练】
9.阅读短文,回答问题。
从火车到火箭
　　生产力的发展需要强大的动力。17世纪,人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气,水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于
使用……
　　交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是,内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的,柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤,不但轻便,效率也提高了……
　　早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始,飞机上越来越多的使用喷气发动机,它向后高速喷出气体,从而获得前进的动力。在功率相同时,喷气发动机比内燃机更轻便……
(1)在功率相同时,蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次　　　　(选填“增大”或“减小”)。?
(2)在结构上汽油机的顶部是火花塞,柴油机的顶部是　　　　。?
(3)汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能,内能再转化为　　　　。?
减小
喷油嘴
机械能
1.(2019昆明中考)如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示排气冲程的是(　　)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
2.(2019广东中考)某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气
四个冲程,如图为　　　　冲程工作示意图,活塞向　　　　运动,
燃料混合物被压缩,在这个过程中机械能转化为　　　　。?
C　
压缩
上
内能