12.4 热机与社会发展-【通城学典】2024年八年级物理暑期升级训练（沪粤版）

85 12.4　热机与社会发展 1. 热机是将 能转化为 的装 置。汽油机的活塞从气缸的一端运动到另 一端的过程叫做 。 2. 汽油机和柴油机的一个工作循环分为 个 冲 程,分 别 为 、 、 、 ,其中只有 冲程是燃气对活塞做功,其他的冲 程要靠 的惯性完成;将内能转化为 机械能的冲程是 ,将机械能转化为 内能的冲程是 。 3. 汽油机的一个工作循环,曲轴转 周, 飞轮转 圈,活塞往返 次,对 外做 次功。 4. 柴油机运用 替代了汽油机的火花 塞,柴油机吸气冲程吸入的是 ,柴 油机的效率比汽油机的效率 。 5. 在热机里用来做 的那部分能量与 燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机效 率。公式为η= 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 典例1 一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是 1200r/min,则汽油机每秒 ( ) A. 完成20个冲程,做功10次 B. 完成40个冲程,做功40次 C. 完成40个冲程,做功10次 D. 完成20个冲程,做功20次 点拨:判断四冲程汽油机每秒完成的冲程数和 做功次数时,首先,将飞轮转速换算成“r/s”为 单位;然后综合一个工作循环包括四个冲程、飞 轮转两圈、对外做功一次和飞轮的实转速进行 推理。 典例2 两台汽油机,甲做的有用功是乙的 1.5倍,甲的效率是25%,乙的效率是30%,那 么甲与乙消耗的汽油的质量之比是 ( ) A. 9∶5 B. 5∶6 C. 5∶9 D. 6∶5 点拨:由热机效率公式η= W Q ×100% 可得, Q甲= W甲 η甲 ,Q乙= W乙 η乙 ,所以Q甲 Q乙= W甲 η甲 ×η 乙 W乙= W甲 W乙× η乙 η甲 =1.51 × 30% 25%=9∶5 ,又因为Q=mq, 在q相同时,热量与质量成正比,根据热量之比 推算消耗的汽油质量之比。 典例3(日照中考)喜欢思考的小明用塑料矿泉 水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水, 盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭 动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现 白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别 与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个 冲程是 ( ) 典例3图 A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程 C. 做功冲程和排气冲程 D. 压缩冲程和排气冲程 点拨:四冲程内燃机有吸气、压缩、做功、排气四 个冲程,根据每个冲程的特点和能量转化情况 来判断冲程的类型;工作过程中能量的转化: ① 压缩冲程:机械能→内能;② 做功冲程:内 能→机械能;如图乙,扭转瓶子时,小明施加的 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 3预学储备 86 外力压缩瓶内的气体,是机械能转化为内能,这 一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似;当瓶 盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做 功,内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃 机的做功冲程相似。 典例4(聊城中考)一辆汽车以20m/s的速度 在平直的公路上匀速行驶了3km,受到的阻力 为1200N,燃烧了0.3kg汽油。(汽油的热值 q=4.6×107J/kg)求: (1) 牵引力做的功。 (2) 这些汽油完全燃烧放出的热量。 (3) 发动机的效率。(精确到0.1%) 点拨:已知汽车行驶时受到的阻力,匀速直线运 动的物体受力平衡,由二力平衡的条件可知汽 车的牵引力,再根据W=Fs可求出牵引力做的 功;已知汽油的热值和消耗汽油的质量,利用 Q放=qm 可求出汽油完全燃烧放出的热量;利 用η= W Q放×100% 可求出发动机的效率。 解答: 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 [基础过关] 1. 关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种 说法:① 汽油机的点火方式是压燃式;② 在 压缩冲程中机械能转化为内能;③ 在做功冲 程中燃气的内能增加;④ 只有做功冲程飞轮 不是依靠惯性工作。以上说法中正确的是 ( ) A. ②④ B. ②③