第2讲 内能及其利用（讲义）-【划重点】2023-2024学年九年级物理上学期期中期末复习精细讲义

第2讲 内能的利用 ——划重点初三期中期末之复习讲义 考点1：热机 1.热机：利用内能做功的机械叫热机。 （1）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 2.内燃机的工作原理： （1）内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 ①汽油机的工作过程
 多数汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，这四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。四个冲程不断循环来保证连续工作，如图所示。
 ②柴油机的工作过程 柴油机的一个工作循环有四个冲程，包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，将空气吸进汽缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，空气被压缩，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，汽缸内空气的温度已达到柴油的着火点。此过程将机械能转化为内能 在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。此过程将内能转化为机械能 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸 一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，完成四个冲程，对外做功一次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的惯性来完成 柴油机工作过程中的能量转化 压缩冲程∶机械能转化为内能 做功冲程∶内能转化为机械能 （2）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 （3）做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 （4）一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 3.柴油机与汽油机的对比
 热机 对比 汽油机 柴油机 不同结构 火花塞 喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 吸入空气 压缩冲程 压缩程度小，汽缸内温度没有达到汽油燃点 压缩程度大，汽缸内温度达到柴油燃点 做功冲程 火花塞产生电火花，点燃汽油 喷油嘴喷入柴油，柴油燃烧 燃烧程度 燃料燃烧不充分 燃料燃烧比较充分 排气冲程 排出尾气 特点与应用 轻巧但输出功率小，热效率低，主要应用于摩托车、轿车等 笨重但输出功率大，热效率高，主要应用于载重汽车、拖拉机、轮船等 【针对练习1】关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 【针对练习2】北京时间2022年4月15日20时，我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭，成功将中星6D卫星发射升空。卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。下列说法中正确的是（　　） A．火箭升空过程中，将机械能转化为内能 B．燃料燃烧时将内能转化为化学能 C．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的比热容较大 D．火箭使用液氢燃料，主要是因为液氢的热值较大 【针对练习3】下列有关热机的说法中正确的是（　　） A．热机分为汽油机和柴油机两大类 B．热机在压缩冲程中没有力做功 C．在汽油机的能量损失中，废气带走的能量最多 D．活塞在汽缸内往复运动一个来回是一个冲程 【针对练习4】通过学习热机的工作的过程，小王知道了汽油机工作的四个过程，如图所示。关于下列四幅图说法中正确的是（　　）    A．丙冲程是吸气冲程 B．甲冲程是压缩冲程 C．乙冲程是把内能转化为机械能 D．丁冲程是排气冲程 【针对练习5】（多选）下列关于汽油机和柴油机的说法正确的有（　　） A．两种机器的工作过程均分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程 B．柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，而汽油机需要火花塞点火 C．吸气冲程中，汽油机吸进气缸的只有空气，柴油机吸进的是柴油和空气的混合气 D．从热机的分类来看，汽油机是内燃机，柴油机不是内燃机 【针对练习6】内燃机的一个工作循环有 个冲程，每个工作循环活塞对外做功 次，曲轴转动 周。如图所示是某内燃机的构造示意图，则该内燃机为 （填“汽油机”或“柴油机”）。    【针对练习7】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，则它1s对外做功 次，完成 个冲程。 【针对练习8】(1)四冲程汽油机在吸气冲程吸入的是 （选填“空气”，“汽油”或“汽油和空气的混合物”