1、第十三章第十三章 内能与热机内能与热机第三节第三节 内燃机内燃机1课堂讲解课堂讲解2课时流程课时流程热机热机汽油机汽油机柴油机柴油机课后课后作业作业逐点逐点导讲练导讲练课堂课堂小结小结当堂当堂检测检测沪科版九年级物理上册知知1 1讲讲1知识点知识点热机热机把把内能转化为机械能内能转化为机械能的机器。的机器。定义定义工作原理工作原理利用内能做功。利用内能做功。沪科版九年级物理上册知知1 1讲讲1.常见的热机：常见的热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动 机等。机等。2.常见的内燃机：常见的内燃机：汽油机和柴油机。汽油机和柴油机。要点精析要点精析：(1)汽油机的汽缸
2、里燃烧的是汽油。汽油机的汽缸里燃烧的是汽油。(2)柴油机的汽缸里燃烧的是柴油。柴油机的汽缸里燃烧的是柴油。沪科版九年级物理上册知知1 1讲讲【例例1】中考中考聊城聊城如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压如图所示，在橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中，以下说法正确的是力而冲出的过程中，以下说法正确的是()A试管口出现的试管口出现的“白雾白雾”是气体是气体B水蒸气对外做功，内能增加水蒸气对外做功，内能增加C水蒸气的温度升高水蒸气的温度升高D这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理D（来自（来自点拨点拨）沪科版九年级物理上册知知1 1讲讲【解析解析】水蒸气推动橡胶塞做功，将
3、内能转化为机械能水蒸气推动橡胶塞做功，将内能转化为机械能(热机热机的工作原理的工作原理)，水蒸气内能减小，温度降低，液化形，水蒸气内能减小，温度降低，液化形成小水珠，即成小水珠，即“白雾白雾”。沪科版九年级物理上册总总 结结知知1 1讲讲 1.热机工作时能量的转化过程：热机工作时能量的转化过程：2.内能的两种应用内能的两种应用 利用内能加热：利用内能加热：内能可以直接用来加热物体，物内能可以直接用来加热物体，物 体获得内能后，温度会升高，其实质是能量的转体获得内能后，温度会升高，其实质是能量的转 移过程，如烧水等。移过程，如烧水等。利用内能做功：利用内能做功：使内能转化为我们需要的机械能，使内
4、能转化为我们需要的机械能，其实质是能量的转化过程，如小汽车等用燃料燃其实质是能量的转化过程，如小汽车等用燃料燃 烧释放的内能来推动机械对外做功。烧释放的内能来推动机械对外做功。燃烧燃烧做功做功燃料的化学能燃料的化学能内能内能机械能机械能沪科版九年级物理上册知知1 1练练（来自（来自典中点典中点）(中考中考成都成都)以下机械属于热机的是以下机械属于热机的是()A杠杆杠杆 B斜面斜面C洗衣机洗衣机 D汽油机汽油机1如图所示，是世界上早期如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水的燃烧使水温升高，水的_能增加，再转化为汽车的能增加，再转化为汽车的_能，能，使
5、汽车前进。使汽车前进。2沪科版九年级物理上册知知2 2导导2知识点知识点汽油机汽油机分为分为汽油机汽油机和和柴油机柴油机两大类两大类使用汽油作为燃料的使用汽油作为燃料的叫叫汽油机汽油机。使用柴油作为燃料的使用柴油作为燃料的叫叫柴油机柴油机。内燃机的分类内燃机的分类沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲1构造构造沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲2工作过程工作过程点击演示汽油机工作过程点击演示汽油机工作过程沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲1.吸气吸气冲程冲程进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端进气门打开，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运动，汽油和空气组成的
6、燃料混合物从进气门进入汽缸。进入汽缸。点击演示汽油机工作过程点击演示汽油机工作过程沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲2.压缩冲程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。被压缩，压强增大，温度升高。机械能转化为内能机械能转化为内能。沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲3.做功冲程做功冲程在压缩冲程末尾，火花塞产生火花，使燃料猛烈燃烧，在压缩冲程末尾，火花塞产生火花，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。杆带动曲轴转动。内能转化
7、为机械能内能转化为机械能。沪科版九年级物理上册知知2 2讲讲4.排气冲程排气冲程进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。出汽缸。沪科版九年级物理上册总总 结结知知2 2讲讲1.主要结构：主要结构：进气门、排气门、火花塞、汽缸、进气门、排气门、火花塞、汽缸、连杆、曲轴、飞轮等连杆、曲轴、飞轮等2.四冲程汽油机的工作过程：四冲程汽油机的工作过程：吸气冲程吸气冲程、压缩冲程压缩冲程、做功冲程做功冲程、排气冲程排气冲程沪科版九年级物理上册总总 结结知知2 2讲讲冲程冲程名称名称进气进气门门排气排气门门活塞的活塞的运动运动冲程的作用冲程的作用能
8、的转化能的转化吸气吸气冲程冲程开开闭闭向下向下吸入燃料和空气的混合物吸入燃料和空气的混合物压缩压缩冲程冲程闭闭闭闭向上向上压缩燃料和空气的混合物，压缩燃料和空气的混合物，使其内能增大，温度升高使其内能增大，温度升高机械能转机械能转化为内能化为内能做功做功冲程冲程闭闭闭闭向下向下火花塞产生电火花，点燃燃火花塞产生电火花，点燃燃料，高温高压的燃气推动活料，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动动飞轮转动内能转化内能转化为机械能为机械能排气排气冲程冲程闭闭开开向上向上排出废气排出废气总总 结结知知2 2讲讲3.要点提示：要点提示：(1)内燃机的活塞从汽缸的一端
9、运动到另一端的过程叫内燃机的活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫 一个冲程一个冲程。(2)多数内燃机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和多数内燃机是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和 排气冲程排气冲程不断循环不断循环来保证连续工作的。来保证连续工作的。(3)四冲程内燃机的一个工作循环中，只有四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是做功冲程是 燃气推动活塞做功燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要，其他三个冲程是辅助冲程，要 靠安装在曲轴上的靠安装在曲轴上的飞轮的惯性飞轮的惯性来完成。来完成。知知2 2讲讲（来自（来自点拨点拨）【例例2】中考中考泰安泰安四冲程汽油机工作时，哪个冲程将机四冲
10、程汽油机工作时，哪个冲程将机械能转化为内能械能转化为内能()A压缩冲程压缩冲程B做功冲程做功冲程C吸气冲程吸气冲程 D排气冲程排气冲程【解析解析】将机械能转化为内能的是压缩冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。将内能转化为机械能的是做功冲程。A总总 结结知知2 2讲讲 压缩冲程，关键是压缩冲程，关键是压缩压缩，是对工作物质做功，是对工作物质做功，把把机械能转化为内能机械能转化为内能。做功冲程的关键是。做功冲程的关键是做功做功，是工作，是工作物质对外做功，物质对外做功，把内能转化为机械能把内能转化为机械能。知知2 2讲讲中考中考沈阳沈阳小汽车的动力来自汽油机，在如
11、图所小汽车的动力来自汽油机，在如图所示的示意图中，图示的示意图中，图_表示的是四冲程汽油表示的是四冲程汽油机的吸气冲程。机的吸气冲程。【例例3】（来自（来自点拨点拨）甲甲知知2 2讲讲【解析解析】根据气门开、闭情况和活塞运动方向进行判断：根据气门开、闭情况和活塞运动方向进行判断：总总 结结知知2 2讲讲 活塞运动方向可联想活塞运动方向可联想“尖尖”字进行巧记：尖字的字进行巧记：尖字的上半部分是上半部分是“小小”，下半部分是，下半部分是“大大”，当连杆和曲，当连杆和曲轴的形状如轴的形状如“小于号小于号”时，表示活塞时，表示活塞向上运动向上运动；当连；当连杆和曲轴的形状如杆和曲轴的形状如“大于号大
12、于号”时，表示活塞时，表示活塞向下运动向下运动。(中考中考乌鲁木齐乌鲁木齐)家用轿车四冲程汽油机工作时，为家用轿车四冲程汽油机工作时，为轿车提供动力的冲程是轿车提供动力的冲程是()A吸气冲程吸气冲程 B压缩冲程压缩冲程C做功冲程做功冲程 D排气冲程排气冲程(中考中考自贡自贡)内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是_冲程。发动机运行前必须加润滑油，是为冲程。发动机运行前必须加润滑油，是为了了_。知知2 2练练1（来自（来自典中点典中点）2知知3 3导导3知识点知识点汽油机汽油机喷
13、油嘴喷油嘴柴油机的构造柴油机的构造知知3 3讲讲喷油嘴喷油嘴进气门进气门活塞活塞连杆连杆排气门排气门气缸气缸曲轴曲轴知知3 3讲讲柴油机的工作原理是什么柴油机的工作原理是什么呢？呢？吸气冲程吸气冲程压缩冲程压缩冲程做功冲程做功冲程排气冲程排气冲程知知3 3讲讲吸气冲程吸气冲程空气空气进气门打开，排气进气门打开，排气门关闭。活塞由上门关闭。活塞由上端向下端运动，将端向下端运动，将空气吸进气缸。空气吸进气缸。知知3 3讲讲压缩冲程压缩冲程进气门和排气门都关闭，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压强更大，
14、温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。已超过柴油的着火点。知知3 3讲讲做功冲程做功冲程在压缩冲程末，从喷油嘴在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到空气喷出的雾状柴油遇到空气立即猛烈燃烧，产生高温立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动下运动，并通过连杆带动曲轴转动。曲轴转动。知知3 3讲讲排气冲程排气冲程进气门关闭，排气进气门关闭，排气门打开，活塞向上门打开，活塞向上运动，把废气排出运动，把废气排出气缸。气缸。燃烧后的废气燃烧后的废气知知3 3讲讲机种项目机种项目汽油机汽油机柴油机柴油机构造构造汽缸顶部
15、有火花塞汽缸顶部有火花塞汽缸顶部有喷油嘴汽缸顶部有喷油嘴燃料燃料汽油汽油柴油柴油工工作作过过程程吸气冲程吸气冲程吸进汽油和空气的混合物吸进汽油和空气的混合物吸进空气吸进空气压缩冲程压缩冲程燃料被压缩后燃料被压缩后，压强压强达达615 atm，温度温度达达250300 空气被压缩后空气被压缩后，压强压强达达3545 atm，温度达温度达500700 做功冲程做功冲程火花塞点火火花塞点火，燃料，燃料燃烧燃烧，即即点燃式点燃式喷油嘴喷出雾状柴喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温燃烧油，遇高温燃烧，即即压燃式压燃式用途用途轻巧、体积小，常用于汽轻巧、体积小，常用于汽车、轻型飞机等车、轻型飞机等笨重、经济、功率笨
16、重、经济、功率大，主要用于载重大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、汽车、轮船、坦克、带动发电机等带动发电机等利用利用对比法对比法分析柴油机和汽油机的不同点：分析柴油机和汽油机的不同点：知知3 3讲讲汽油机和柴油机的主要不同是汽油机和柴油机的主要不同是()A在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机 的汽缸顶部有火花塞的汽缸顶部有火花塞B在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油 机吸入汽缸的是柴油机吸入汽缸的是柴油C汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的 是压燃式点火是压燃式点火
17、D在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴 油机里的高油机里的高【例例4】（来自（来自点拨点拨）C知知3 3讲讲【解析解析】汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽缸顶汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽缸顶 部是一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造上部是一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造上 的区别。的区别。此外，汽油机和柴油机吸气冲程时吸入的工作物此外，汽油机和柴油机吸气冲程时吸入的工作物 质、压缩冲程时的压缩程度及点火方式都有所不质、压缩冲程时的压缩程度及点火方式都有所不 同。同。总总 结结知知3 3讲讲 分析汽油机和柴油机的不同点，应紧扣分析汽油
18、机和柴油机的不同点，应紧扣“汽油机汽油机汽缸顶部有一个汽缸顶部有一个火花塞火花塞、柴油机汽缸顶部有一个、柴油机汽缸顶部有一个喷油喷油嘴嘴”这一关键点。这一关键点。在四冲程柴油机的工作过程中，通过做功增加汽缸在四冲程柴油机的工作过程中，通过做功增加汽缸内空气内能的冲程是内空气内能的冲程是()A吸气冲程吸气冲程 B压缩冲程压缩冲程C做功冲程做功冲程 D排气冲程排气冲程(中考中考巴中巴中)在寒冬季节，小明同学双手互搓后感觉在寒冬季节，小明同学双手互搓后感觉手上发热，这是通过手上发热，这是通过_的方式改变手的内能，的方式改变手的内能，这与柴油机工作中这与柴油机工作中_冲程的能量转化相同。冲程的能量转化
19、相同。知知3 3练练1（来自（来自典中点典中点）2汽油机汽油机热机热机柴油机柴油机结构结构工作原理、过程工作原理、过程识别并比较做功冲程和压缩冲程：识别并比较做功冲程和压缩冲程：一是看活塞的运动方向，一是看活塞的运动方向，二是看火花塞是否产生电火花。二是看火花塞是否产生电火花。（来自（来自典中点典中点）（来自教材）（来自教材）内燃机的工作过程由内燃机的工作过程由_、_、_、_四个冲程组成，其中，四个冲程组成，其中，将机械能转化为内能的是将机械能转化为内能的是_冲程，将内冲程，将内能转化为机械能的是能转化为机械能的是_冲程。冲程。1（来自教材）（来自教材）四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠
20、飞轮四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是的惯性来完成运转的冲程是()A.吸气冲程和做功冲程吸气冲程和做功冲程 B.压缩冲程和做功冲程压缩冲程和做功冲程C.做功冲程和排气冲程做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程压缩冲程和排气冲程2把内能转化为把内能转化为_能的机器叫热机。其工能的机器叫热机。其工作过程中，先将燃料的作过程中，先将燃料的_能转化为内能，能转化为内能，再将内能转化为再将内能转化为_能。能。3（来自（来自典中点典中点）4 汽油机工作时，气缸内燃气温度最高、压强最大汽油机工作时，气缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是的时刻是()A吸气冲程结束吸气冲程结束
21、B做功冲程结束做功冲程结束C压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间D压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间5 单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有成的冲程有()A吸气、做功和排气冲程吸气、做功和排气冲程B吸气、压缩和做功冲程吸气、压缩和做功冲程C压缩、做功和排气冲程压缩、做功和排气冲程D吸气、压缩和排气冲程吸气、压缩和排气冲程（来自（来自典中点典中点）如图是汽油机的工作过程示意图，则其工作过程中：如图是汽油机的工作过程示意图，则其工作过程中：(1)吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞
22、向下吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入运动，吸入_。(2)压缩冲程：进气门与排气门都压缩冲程：进气门与排气门都 关闭，活塞关闭，活塞_运动，燃料混合物被压缩。运动，燃料混合物被压缩。(3)做功冲程：进气门与排气门都做功冲程：进气门与排气门都_，火花塞，火花塞产生电火花使燃料猛烈燃烧，推动活塞对外做功。产生电火花使燃料猛烈燃烧，推动活塞对外做功。(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞_运动，把废气排出汽缸。运动，把废气排出汽缸。6（来自（来自典中点典中点）1.请完成教材习题请完成教材习题 T2、42.补补充充:请完成请完成典中点典中点剩余部分习题。剩余部分习题。
