03-热机、热机的效率 -2023年暑假人教版物理九年级预习讲义

人教版2023准初三暑假预习讲义03-热机、热机的效率 知识点一、热机 1.【实验观察】 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住，加热使水沸腾，会看到什么现象？ 实验现象：____________________ 实验结论： 结论1：酒精燃烧的化学能转化为水和水蒸汽的___________。 结论2：水蒸汽对活塞做功，又将内能转化成__________，从而使活塞获得了动力。 2.定义：燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转变成机械能。从而使机械获得动力。 （1）工作原理：燃料在燃烧时，将化学能转化为内能，内能转化为机械能 （2）热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 3.内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。主要有汽油机和柴油机两种。 【经典例题1】如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后，观察到软木塞冲出试管口． （1）软木塞冲出过程中，__________改变水蒸气的内能． （2）此过程中，水蒸气减少的内能转化为软木塞的__________能，此过程与热机的__________冲程相似． 【经典例题2】下列对内燃机的有关叙述，错误的是（ ） A. 内燃机是内能转化为机械能的装置 B. 内燃机用水冷却，是因为水的比热容大 C. 内燃机排出的废气无污染，是一种环保型的机器 D. 内燃机靠产生的高温、高压气体对外做功 【变式训练2】 下列有关内燃机的说法正确的是 （　　） A. 做功冲程靠飞轮的惯性完成 B. 压缩冲程时把内能转化为机械能 C. 汽油机和柴油机都是“压燃式”点火 D. 内燃机一个工作循环对外做功一次 知识点二、汽油机 1.汽油机：利用气缸内燃烧汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机 2.工作过程： （1）一个冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程。 （2）一个工作循环：把这四个冲程称为发动机的一个工作循环。 3.汽油机的构造 4.汽油机的工作过程 进气阀门 排气阀门 活塞运动 冲程的作用 能量的转化 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 压缩冲程 燃料混合物被压缩，温度升高，压强增大 做功冲程 燃料燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴对外做功 排气冲程 排除废气 说明 1. 一个工作循环有_______个冲程，只有做功冲程燃气对外做功________次，其他三个冲程为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的惯性来完成 （2）一个工作循环中，活塞往复_______次，飞轮、曲轴转动_____周 【经典例题1】 如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示机械能转化为内能的冲程是（ ） A. B. C. D. 【变式训练1】 图为汽油机工作过程中某一冲程的示意图，此冲程的名称及能量转化是（　　） A. 吸气冲程，内能转化为机械能 B. 压缩冲程，机械能转化为内能 C. 做功冲程，内能转化为机械能 D. 排气冲程，机械能转化为内能 【经典例题2】如图所示，甲图中向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后揿动电火花发生器的按钮，看到盒盖飞出去。在此过程中，酒精燃烧后的燃气的____能转化为塞子的____能。图___中（选填“乙”或“丙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的，而另一幅图所示的工作过程叫____冲程。若某四冲程汽油机在工作时转速为3600r/min，则每秒有___个做功冲程。 【变式训练2】 一台四冲程内燃机的飞轮转速为3600 r/min，以下说法正确的是（ ） A. 工作过程中能量转化顺序是内能→化学能→机械能 B. 它在1 s内完成了120个冲程 C. 完成一个工作循环所花的时间为 D. 每个做功冲程对活塞做功1500 J，则它的平均功率为10 kW 知识点三、柴油机 1.工作原理：利用气缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功 2.主要构造 3.工作过程：与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次 4.汽油机和柴油机比较 种类 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 燃 料 汽油 吸入气体 点火方式 点燃式 压燃式 5.内燃机的应用 （1）汽油机的应用：汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 （2）柴油机的应用：柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 【经典例题1】柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是