10.4热　机－－第2课时热机工作过程的图析与计课时训练 --2023-2024学年北师大版物理九年级上学期

热　机 第十章 机械能、内能及其转化 目标二 热机工作过程的图析与计算 10.4热　机 第2课时热机工作过程的图析与计算 课时训练 第十章 机械能、内能及其转化 【2022·牡丹江】四冲程内燃机在一个循环中，内能转化为机械能的冲程是(　　) A．吸气冲程B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 1 3 【点拨】 四冲程内燃机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程；做功冲程是将内能转化为机械能，故C正确。 【答案】C 【2022·玉林】如图所示是一台四冲程内燃机的________(填“压缩”或“做功”)冲程，这个冲程是通过________(填“做功”或“热传递”)的方式改变汽缸内气体的内能的。 2 压缩 做功 【点拨】 由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能，使得缸内气体的内能变大，这是通过做功的方式改变气体的内能的。 3 【2023·南阳期末】某四冲程内燃机1 s内对外做功20次，则飞轮转速是________r/min。 2400 【点拨】 四冲程内燃机一个工作循环飞轮转2 r，完成4个冲程，做功1次；1 s内对外做功20次，飞轮转40 r，1 min飞轮转动的圈数为60×40 r＝2 400 r。 4 【2022·兰州】一台单缸四冲程汽油机，只有第三个冲程中燃气对外做功，其他冲程是靠飞轮的________来完成的；若飞轮的转速为1 200 r/min，则该汽油机每秒钟做功________次。 惯性 10　 【点拨】 四冲程汽油机的飞轮转速为1 200 r/min，则该飞轮每秒钟转20圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1 s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，完成10个工作循环，做功10次。 5 某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30 cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50 mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa，飞轮1 min转动1 800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。 (2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。 一个做功冲程中燃气对活塞做的功W＝Fs＝2 700 N×50×10－3 m＝135 J。 (3)汽油机的功率。 科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段。在研究问题和学习物理的过程中，不仅需要相应的知识，还要注意运用科学的方法学会学习。在认识物理现象和学习物理知识时，我们会面对很多信息。怎样才能更清楚地了解其中包含的物理概念和物理原理呢？制作“流程图”是一种很好的处理信息的办法。 6 13 流程图能够帮助我们理解某组物理事件是按照怎样的顺序发生的，还能将某些阶段或步骤中所涉及的物理概念或物理原理同步呈现出来。下面流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，请将其补充完整。 做功 机械能　 14 【点拨】 四冲程汽油机工作过程中，压缩冲程完成后是做功冲程，将内能转化为机械能。 一台四冲程汽油机，飞轮转速为2 000 r/min，每次做功冲程对外做功为3 000 J，则 10 min内： (1)汽油机对外做功为多少焦？ 7 (2)这台汽油机的功率为多少千瓦？ 解：由p＝可得，燃气对活塞的平均压力F＝pS＝9.0×105 Pa×30×10－4m2＝2 700 N。 解：因飞轮每转两圈对外做功一次，飞轮1 min转动1 800周，做功900次，则燃气对活塞做的总功W总＝W×900＝135 J×900＝121 500 J，汽油机的功率P＝＝＝2 025 W。 解：汽油机飞轮每转2 r做功1次，则10 min内对外做功W＝3 000 J××10＝3×107 J。 解：功率P＝＝＝5×104 W＝50 kW。 $$