04 热机—【暑假导航】2022年8升9年级物理暑假优学讲练（人教版）

热机 1．内燃机 （1）认识内燃机 汽油机 柴油机 （2）定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 （3）分类：汽油机和柴油机两大类。 （4）内燃机一个工作循环由四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中，每完成一个工作循环，活塞往复两次，飞轮转动两周，只有做功冲程实现内能向机械能的转化。 2．汽油机的四个冲程特点： 冲程名称 工作示意图 进气门 出气门 活塞运动方向 能量转化 说明 吸气冲程 开 关 向下 无 气缸体积变小，汽油与空气的混合物在大气压的作用下进入，依靠飞轮的惯性完成 压缩冲程 关 关 向上 机械能转化为内能 压缩气体做功，气体温度升高，内能增加，依靠飞轮的惯性完成 做功冲程 关 关 向下 内能转化为机械能 气体膨胀做功，气体温度降低，内能减少，对外提供动力 排气冲程 关 开 向上 无 废气中含有大量能量和有害气体，依靠飞轮的惯性完成 3．柴油机工作原理（与汽油机对比） 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 不 同 点 吸气冲程 吸入空气和燃气的混合物 吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 点火方式 点火式 圧燃式 效率 20%-30% 30%-45% 应用 小轿车 载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船。 相同点 都是一个工作循环，“四冲二转一做功” 考点1：热机的认识 【例1】热机工作时，内能被转化为（　　） A．核能 B．电能 C．机械能 D．化学能 【答案】C 【解析】解：热机是在做功冲程中将蒸汽或燃气的内能转化成机械能的装置。 故选：C。 【变式训练】 【变式1】下列机械属于热机的是（　　） A．柴油机 B．滑轮组 C．洗衣机 D．杠杆 【答案】A 【解析】解：A、柴油机都是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故A符合题意 BD、滑轮组、杠杆是简单的机械，不属于热机，故BD不合题意； C、洗衣机是电能转化为机械能的装置，不属于热机，故C不合题意。 故选：A。 【变式2】以下机械不属于热机的是（　　） A．蒸汽轮机 B．喷气式飞机 C．摩托车发动机 D．电动自行车 【答案】D 【解析】解：ABC、蒸气轮机、喷气发动机、摩托车发动机都是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故ABC不合题意； D、电动自行车是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故D符合题意。 故选：D。 【变式3】2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。以火箭为参照物， 该飞船是 　 　的；火箭工作时将 　 　能转化为机械能；火箭 　 　热机（选填“属于”或“不属于”）。 【答案】静止；内；属于。 【解析】解：以火箭为参照物，该飞船与火箭之间没有位置的变化，是静止的；火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的内能转化为机械能；火箭喷气式发动机靠燃烧燃料获得内能，将燃料燃烧的内能转化为火箭运动的机械能，属于热机。 故答案为：静止；内；属于。 考点2：内燃机 【例2】图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是(　　) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．A项，进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；B项，排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；C项，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；D项，两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意． 【例3】关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是(    ) A. 在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气 B. 在压缩冲程末，汽油机汽缸内气体温度比柴油机的高 C. 在做功冲程初，都是火花塞点火 D. 在排气冲程中，排气都依靠飞轮的惯性完成 【答案】D 【解析】【解答】在吸气冲程中，汽油机吸入的是燃料混合物，柴油机吸入的是空气，A不符合题意；在压缩冲程末，柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，温度更高，B不符合题意；在做功冲程初，汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出