九年级物理内燃机工作循环

初中物理新课程标准教材

物理教案( 2019 — 2020学年度第二学期 )

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物理教案 / 初中物理 / 九年级物理教案

编订：XX文讯教育机构

初中物理教案

文讯教育教学设计

内燃机

教材简介:本教材主要用途为通过学习物理知识，可以让学生培养自己的逻辑思维能力,对事物的理解认识也会有一定的帮助，本教学设计资料适用于初中九年级物理科目, 学习后学生能得到全面的发展和提高。本内容是按照教材的内容进行的编写，可以放心修改调整或直接进行教学使用。

教学目标

知识目标

（1）知道热机中能量的转化

（2）知道四冲程的构造和工作原理

（3）了解汽油机和柴油机的主要区别

能力目标

通过分析汽油机和柴油机的构造个工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法．

情感目标

了解这些在生产和生活中的应用，感受到技术进步在工业文明发展中的重要作用．

教学建议

教材分析

教材利用图例说明了汽油机的结构，并用四个参考图详细分析了汽油机的四个冲程，指

第2页共10页

初中物理教案

文讯教育教学设计出汽油机实际工作时，是靠外力使曲轴和飞轮先转动起来，带动活塞运动后汽油机才自己工作．

柴油机教学比较简单，知识说明了其工作过程，并分析了和汽油机的区别，指出了柴油机的应用．教材最后还提出了问题，思考汽油机和

内燃机工作过程测量

工作过程测试包括气缸高、低压示意图，进排气管压力波，高压油泵油管压力波，高压油泵油管压力波及气门升程、喷油嘴针阀升程等的测试

1. 实验要求

了解发动机燃烧过程、喷油过程、换气过程的技术状态，了解测量内燃机示功图的目的、意义，了解示功图测量所需传感器和数据采集系统的原理，和内燃机上止点的确定方法，熟悉示功图分析常用的数学模型和经验公式。

2. 试验仪器仪表、发动机

1) DDM 型发动机综合试验台；

2) 电涡流测功器；

3) XXX 型发动机；

4) ECA912内燃机燃烧分析系统。

3. 数据采集系统工作原理

内燃机工作过程中各热力参数的变化都是以一定曲柄转角为周期的周期信号，在内燃机试验研究中，需要测定的是内燃机运转过程中各热力参数与曲柄转角之间的关系。其采样过程是以某一曲柄转角 为采样间隔进行的。

采样工作由数据采集系统中的模/数转换器(A/D)完成，如图10所示，在采样

过程中，各种传感器产生的信号经相应的前置放大器放大，转换成能代表被测参

数变化的模拟信号x( )。与曲柄转角相应的角标信号 n控制对模拟信号x( )每隔一定间隔 采样一次，将该时刻的模拟量x n 按比例转换成数字量D n ，得到所采集的一个结果，最后可得到一个数字

内燃机工作过程测量

工作过程测试包括气缸高、低压示意图，进排气管压力波，高压油泵油管压力波，高压油泵油管压力波及气门升程、喷油嘴针阀升程等的测试

1. 实验要求

了解发动机燃烧过程、喷油过程、换气过程的技术状态，了解测量内燃机示功图的目的、意义，了解示功图测量所需传感器和数据采集系统的原理，和内燃机上止点的确定方法，熟悉示功图分析常用的数学模型和经验公式。

2. 试验仪器仪表、发动机

1) DDM 型发动机综合试验台；

2) 电涡流测功器；

3) XXX 型发动机；

4) ECA912内燃机燃烧分析系统。

3. 数据采集系统工作原理

内燃机工作过程中各热力参数的变化都是以一定曲柄转角为周期的周期信号，在内燃机试验研究中，需要测定的是内燃机运转过程中各热力参数与曲柄转角之间的关系。其采样过程是以某一曲柄转角 为采样间隔进行的。

采样工作由数据采集系统中的模/数转换器(A/D)完成，如图10所示，在采样

过程中，各种传感器产生的信号经相应的前置放大器放大，转换成能代表被测参

数变化的模拟信号x( )。与曲柄转角相应的角标信号 n控制对模拟信号x( )每隔一定间隔 采样一次，将该时刻的模拟量x n 按比例转换成数字量D n ，得到所采集的一个结果，最后可得到一个数字

2—2 内燃机

学习目标

1．理解内燃机的基本原理，了解汽油机的工作过程。

2．了解汽油机与柴油机的异同。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。

3．通过分析汽油机的四个冲程，了解活塞发动机的工作过程 课前学习 一、复习回顾

1．利用内能来 和 。热机的定义是 。 2．从能量的转化来说，热机是把 转化成 的装置。 3．热机的种类主要有 、 、 、 。 二、尝试学习（看书P21—25完成）

1． 叫活动塞式内燃机。常见的活塞式内燃机有 机和 机。 2．内燃机是将 能转化成 能。内燃机一个工作循环的四个冲程依次为 冲程、 冲程、 冲程和 冲程。 课堂学习

一、内燃机 演示点火爆炸实验———将内能转化为机械能

1． 叫活动塞式内燃机，常见的活塞式内燃机有

内燃机功能剖析

1、内燃机概述

1.1 内燃机的发展概况

内燃机发展至今，约有一个半世纪的历史了。同其他科学一样，内燃机的每一个进步都是人类生产实践经验的概括和总结。内燃机的发明始于对活塞式蒸汽机的研究和改进。在它的发展史中应当特别提到的是德国人奥托和狄塞尔，正是他们在总结了前人无数实践经验的基础上，对内燃机的工作循环提出了较为完善的奥托循环和狄塞尔循环，才使得到他们为止几十年间无数人的实践和创造活动得到了一个科学地总结，并有了质的飞跃，他们将前任粗浅的、纯经验的、零乱无序的的经验，加以继承、发展、总结、提高，找出了规律性，为现代汽油机和柴油机热力循环奠定了热力学基础，为内燃机的发展做出了伟大的贡献。

1.2内燃机的工作原理

工作原理是让燃料在机器内燃烧产生热量向外界传输机械能。常见的内燃机有4个工作程序

1：吸气冲程，活塞下行形成气缸内压力小于大气压的差，这个压力差俗称真空度，由于真空度的存在使机器外的空气进如气缸。当活塞下行到最后位置进气阀门关闭吸气冲程完成。在机器运转中由于速度的关系在吸气冲程完成时气缸内的气压是大于大气压的，在设计上设置了一个进气门关闭的延迟时间就是为了提高进气量。

2：压缩冲程，吸气冲程完成后活塞上行压缩空气达到一定

石油产品

第 三 节

石油产品

、内一燃机的作特点及工内机油作用燃1、燃内机的作工点

(1) 温特度，温高大差 作过工程 :活塞顶、缸壁汽汽缸盖及：52~0300℃ 活裙塞：部11~150℃0 主 承轴曲、箱轴温油：5~985℃ 启冷：动零部的件温与环境温度接近度各

摩，擦易面生干摩发和半干摩擦擦。

石油产品

2( )运速度快动 曲 轴速转15:00~840r0m/ni 活塞 均速度平8~1:m/4 s() 3载大 (4) 易受到环境荷素的因响 影进 气冲程入的尘埃吸，料燃烧生燃的废气成 和固物态以及润，油滑高在温和低温氧下化生 的积成、炭膜和油漆泥等沉积物都，对会各 摩面擦起加磨损和增大腐蚀的速用，缩 作摩擦短件的使用寿零命。

石油产品

2

石油产品

、燃内润滑机油的用作 ①润滑作用

② 却作冷用③清洁作

用

④密封作用⑤防作锈用

缓冲(⑥阻尼减)作震用(1

石油产品

)润与滑摩作用减

发动机的重要摩擦 部曲轴与主件轴瓦、连与杆连 杆瓦、轴活塞与缸环、凸轮套与杆等由挺于 润滑油的覆盖摩擦副使间之的对相动运具有较低的 力阻并使其，磨减损至最低度，程而从 保持擦摩的副正运动。 汽常油一机般7有的燃%料能消耗在摩量擦损上失 ，其中塞环与活缸间套摩的擦损失

简诉点燃火炬、短接轨道电路的方法及要求 火炬信号的点燃和设置方法

火炬信号为昼夜通用的视觉信号，使用时先取下擦火帽，露出火药头，再用擦火帽擦燃火药头使之燃烧，点燃后至于道心，火炬要与地面有一定角度，以使其充分燃烧。一支火炬燃烧时间约为7—10min

2）短接轨道电路的方法

使用短接铜线短接轨道电路时，将短接铜线两端接在两条钢轨上，使轨道电路短路而使其信号人为的变为红色灯光，起到防护作用。自动闭塞区段，要将短路铜线短接在需要防护处所的来车方向，使防护处所闭塞分区来车方向的信号显示红色灯光

更换机车闸瓦时应注意什么？ 更换机车闸瓦时应注意：

机班工作人员应加强联系，注意人身安全，并对机车采取防溜措施。

关闭相应制冻缸（转向架）的塞门，然后将单阀置于制动位（使另一转向架的制动缸冲气制动）

作业中严禁移动自阀或单阀手柄并挂好禁动牌。

更换闸瓦作业完毕后，应该开放相应的制动纲塞门，进行制动试验，调整闸瓦间隙，然后撤除防溜措施。

检查、处理压力部件时应注意哪些？

处理带压力部件的漏泄时，必须先遮断压力来源，并放出剩余压力后方可进行。

机车在保有压力状态下，凡锅炉洗炉堵、水表水柱根等直接栽入锅炉体部分发生漏泄时，严禁带汽进行修理，更不得用敲

2019-2020年九年级物理全册 13.3 内燃机教案 （新版）沪科版 (I)

【教学目标】认识方面：1．常识性了解汽油机的基本构造和工作原理。2．常识性了解柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。3．常识性了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。

能力方面：利用燃料内能方面，也不可避免地会有一部分内能转化和转移到其他方面，因此要建立热机效率的概念，并与机械效率作联系和类比。

情感态度价值观：懂得热机在给人们带来方便的同时，也造成了环境污染。 【教学重点】了解汽油机和柴油机的四个冲程。能工作过程中的能量转化。 【教学难点】建立热机效率的概念 【教学方法】讲授法，讨论法

【教具准备】内燃机示教模型（带电源），教学挂图 【教学过程】1．实验引入新课

用酒精灯给试管中的水加热，塞子飞出获得机械能，管内空气的内能转化为塞子的机械能。

由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。能不能把燃料移到内部去燃烧，来获得更大的动力？

2．进行新课 板书：第三节 内燃机 内燃机：燃料在气缸内燃烧的热机 (1)汽油机

最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机我们首先介绍汽油机 板书： 一、汽油机：用汽油作燃料的内燃

实习日记

姓名： 班级： 院内指导教师： 日期： 4月18号 4月18号，这是我们入职实习的第一天，我们来到了 哈尔滨市铁路局内燃机厂 刚来到公司，公司就派了一位师傅为我们讲解了关于安全方面的知识，主要是电的危险，还有悬吊物的危险，脚底的危险。当然要求我们进入工地的时候要戴安全帽，注意脚底湿滑，注意碰头等事项，感觉上要求挺细致的。?? 今天我们主要是熟悉一下车间上的各种设备。当然首先看到的是高耸的车间，这个就是公司的标志了，我们在的公司里有很多车间，一个一个的耸立的那里。然后看到的就是一进门口就能看到的钢筋切割机了，钢筋弯转机，还有切割锯，电渣压力焊机。还有的就是工人手里的无齿锯了。?? 第一天的任务很简单，就是增强我们的安全意识和熟悉车间里的各种设备。 要求：1、严禁写成生活日记，日记天数不少于10天（不含周六、周日）

2、日记内容：所做的专业性工作，收集的资料，发现的问题，收获、感想或体会

实习日记

姓名： 班级： 院内指导教师： 日期： 今天我们主要实习的内容是参观车间。 我们首先来到钣金车间。 从车间

简诉点燃火炬、短接轨道电路的方法及要求 火炬信号的点燃和设置方法

火炬信号为昼夜通用的视觉信号，使用时先取下擦火帽，露出火药头，再用擦火帽擦燃火药头使之燃烧，点燃后至于道心，火炬要与地面有一定角度，以使其充分燃烧。一支火炬燃烧时间约为7—10min

2）短接轨道电路的方法

使用短接铜线短接轨道电路时，将短接铜线两端接在两条钢轨上，使轨道电路短路而使其信号人为的变为红色灯光，起到防护作用。自动闭塞区段，要将短路铜线短接在需要防护处所的来车方向，使防护处所闭塞分区来车方向的信号显示红色灯光

更换机车闸瓦时应注意什么？ 更换机车闸瓦时应注意：

机班工作人员应加强联系，注意人身安全，并对机车采取防溜措施。

关闭相应制冻缸（转向架）的塞门，然后将单阀置于制动位（使另一转向架的制动缸冲气制动）

作业中严禁移动自阀或单阀手柄并挂好禁动牌。

更换闸瓦作业完毕后，应该开放相应的制动纲塞门，进行制动试验，调整闸瓦间隙，然后撤除防溜措施。

检查、处理压力部件时应注意哪些？

处理带压力部件的漏泄时，必须先遮断压力来源，并放出剩余压力后方可进行。

机车在保有压力状态下，凡锅炉洗炉堵、水表水柱根等直接栽入锅炉体部分发生漏泄时，严禁带汽进行修理，更不得用敲