内容正文:
第十四章 内能的利用 专题14.1 热机
一、学习目标
1.知道热机的概念,了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
二、课标要求
了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。
知识点1:热机
(1) 定义:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
(2)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点2:内燃机
1.内燃机及其工作原理
将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1) 汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2) 一个工作循环中只对外做一次功,曲轴转2周,飞轮转2圈,活塞往返2次。
(3)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。
(4) 做功冲程是气体对外做功,内能减少,这时内能转化为机械能。
(5) 汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(6) 柴油机的工作原理:利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。
(7)柴油机的结构与汽油机的相似,柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。
2.了解汽油机和柴油机区别
(1)汽油机工作过程原理图:
(2)柴油机工作过程原理图:
(3)汽油机和柴油机的比较:
①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
【例题1】关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低
C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能
【例题2】如图是汽油机一个工作循环的四个冲程,不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )
A B C D
【例题3】如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于______冲程,该冲程将机械能转化为______能,若该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功______次。
一、选择题
1.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
2. 如图所示,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
二、填空题
1.利用内能可以______,也可以做功。热机是利用内能来做功,把内能转化为______的机器。热机的种类有蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等
2.柴油机压缩冲程中,随着活塞的运动,气缸内空气密度不断 (选填:“增大”“减小“或“不变”),这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 能,使其温度更高、压强更大。
3.在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水 的特性。
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第十四章 内能的利用 专题14.1 热机
一、学习目标
1.知道热机的概念,了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
二、课标要求
了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。
知识点1:热机
(1) 定义:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
(2)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点2:内燃机
1.内燃机及其工作原理
将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1) 汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程