内容正文:
第十三章 内能与热机
第三节 内燃机
一、内燃机
热机:车、轮船、飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置,这种装置被称为热机;
热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机;
1.如图所示,下列工具工作过程中使用热机的是( )
A.共享单车 B.战斗机
C.风车 D.皮划艇
2.2024年中国航天将新一代月球载人探测器命名为“揽月”,下列技术适用“揽月”的是( )
A.声呐定位 B.红外遥感 C.风力发电 D.热机驱动
3.下列设备工作过程中使用热机的是( )
A.“歼20”战斗机 B.亚运会比赛帆船
C.共享单车 D.航拍无人机
4.下列交通工具用热机获得动力的是( )
A.纯电动汽车 B.双燃料汽车
C.电动平衡车 D.自行车
二、汽油机
汽油机的燃料:汽油和空气的混合气体;
汽油机组成:
气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和火花塞。
点燃方式:火花塞产生电火花点燃;
冲程:汽油机工作时,活塞在气缸内做一次单向运动叫做一个冲程。
四冲程汽油机的工作过程:
图示
冲程名称
进气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
气门变化
进气门打开,
排气门关闭
两气门都关闭
两气门都关闭
排气门打开,
进气门关闭
活塞、火花塞变化
活塞向下运动
活塞向上运动
火花塞点火 活塞向下运动
活塞向上运动
能量转换方式
机械能转化为内能
内能转化为机械能
工作过程
一个工作循环包括四个冲程,
此过程中飞轮转动2圈,活塞往复运动2次,共对外做功1次
注:做功冲程为汽车提供源源不断的动力
能量转化过程:
应用:汽油机常用于小汽车、飞机等一些轻巧的机械上;
1.如图,是四冲程汽油机的工作示意图,一个完整的工作循环的正确顺序为( )
A.a→b→c→d B.a→c→d→b C.c→a→b→d D.c→d→a→b
2.关于热机的四个冲程的描述正确的是( )
A .做功冲程中,实现了机械能向内能转化
B .吸气冲程中,只有汽油进入汽缸
C .压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大
D .排气冲程中,废气不会带走燃料释放的能量
3.2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭,如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法错误的是( )
A.打气时,水火箭内部空气的内能增大
B.水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力
C.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
D.打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
4.如图所示,用酒精灯给试管中的水加热,沸腾一段时间后,会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是( )
A .酒精燃烧过程中将化学能转化为内能
B .试管中的水沸腾时吸收热量,温度升高
C .水蒸气对橡皮塞做功,水蒸气的内能减少
D .水蒸气对橡皮塞做功,其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同
5.科学课上老师做了如图所示的实验:在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉,迅速下压活塞,硝化棉燃烧,此过程与下图中( )图所示冲程的能量转化相同。
A .B .C .D .
6.如图所示, 对于图片中所描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A .图甲,向下压活塞的过程,瓶内气体内能减小
B .图乙,瓶内气体推动塞子跳起时,通过做功改变气体的内能
C .图丙,试管内水蒸气推动塞子冲出时,通过热传递改变其内能
D .图丁,此冲程属于内燃机的压缩冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能
7.某型号单缸四冲程汽油机正常工作时,每秒钟对外做功30次,则该汽油机正常工作时的转速是 r/min。
8.某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则下列说法正确的是( )
A .1min内燃机对外做了600次功
B .1s内完成了10个工作循环
C .燃气做一次功的时间间隔是0.2s
D .1s内活塞共来回20次
9.如图是单缸四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是( )
A .甲冲程中机械能转化为内能
B .这四个冲程的正确顺序是乙→丙→甲→丁
C .每个工作循环活塞往返1次,曲轴转动2周
D .若该汽油机的转速为1200r/min,则完成一个工作循环的时间为0.2s
10.如图所示为汽油机的四个冲程,其中机械能转化为内能的冲程是 图。1min内汽油机完成2400个工作循环,飞轮的转速为 r/s,在做功冲程中,每次做功240J,则该汽油机的功率是 W。
三、柴油机
柴油机燃料:柴油;
汽油机组成:
气缸、活塞、进气道、进气阀、
排气道、排气阀、曲轴连杆、飞轮和喷油嘴(喷出雾状柴油)。
点燃方式:采用压燃式点火(压缩柴油气体,温度升高到达柴油的着火点);
工作过程:
吸气冲程:吸入空气;
压缩冲程:压缩程度比汽油机大,因此压强更大,温度更高;压缩冲程末端,喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃;
做功冲程:(与汽油机相同)
排气冲程:(与汽油机相同)
应用:柴油机常用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机、小型发电机等机械上;
1.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是( )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化
B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气
D.吸气冲程吸入汽缸的是柴油和空气
2.内燃机车:如图是内燃机工作时某冲程示意图,该冲程为 冲程,它是 机(“汽油”或“柴油”)。
3.关于汽油机和柴油机的主要区别,其中正确的是( )
A.柴油机的气缸上是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞
B.在做功冲程中,柴油机的点火方式叫点燃式,汽油机的点火方式叫压燃式
C.柴油机比汽油机笨重,功率较小
D.柴油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,汽油机吸入气缸的只是空气
4.关于汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是( )
A .汽油机有喷油嘴,柴油机有火花塞
B .汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火
C .吸气冲程中,汽油机只吸入空气,柴油机吸入柴油和空气混合物
D .小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机;卡车、挖掘机用柴油机做发动机
(
3
)
学科网(北京)股份有限公司
$$