内容正文:
第十四章 内能的利用
第1节 热机
内能
内
机械
蒸汽机
内燃机
汽轮机
汽缸内
柴油
一端
另一端
压缩
排气
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压缩
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甲
丙
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飞出
内
乙
做功
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热传递
减少
做功
废气
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排气
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知识梳理
导学园地
1.热机
(1)定义:利用 做功的机械。
(2)能量转化: 能转化为 能。
(3)热机的种类: 、 、 、喷气发动机等。
2.内燃机
(1)定义:燃料直接在发动机 燃烧产生动力的热机。
(2)分类:汽油机和 机。
①一个冲程:活塞从汽缸的 运动到 的过程。
②四个冲程:吸气冲程→ 冲程→做功冲程→ 冲程。
汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,使汽车获得动力,其他三个冲程是靠飞轮的惯性完成的。
知识点一:汽油机和柴油机
【典题1】关于汽油机与柴油机,下列说法不正确的是(
)
A.柴油机与汽油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
B.柴油机汽缸顶部有个喷油嘴,汽油机汽缸顶部有个火花塞
C.汽油机与柴油机使用的燃料不同
D.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火
名师点睛
汽油机和柴油机的区别
汽油机
柴油机
燃料
汽油
柴油
构造
汽缸顶部有火花塞
汽缸顶部有喷油嘴
吸入物质
吸入空气和汽油的混合物
只吸入空气
点火方式
点燃式
压燃式
【变式1】下列关于四冲程内燃机的说法正确的是(
)
A.汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的只有空气
B.柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是柴油和空气的混合物
C.一个工作循环对外做功一次
D.汽油机的动力比柴油机的大
知识点二:内燃机冲程的判断
【典题2】如图所示是单缸汽油机的四个冲程,下列说法正确的是( )
甲
乙
丙
丁
A.靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B.四冲程内燃机在一个工作循环中工作冲程依次是丁、丙、甲、乙
C.图丙中汽缸内气体温度上升
D.飞轮转速3 000 r/min,则该汽油机1 s能做功25次
名师点睛
【变式2】四冲程内燃机的工作过程由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成。如图所示是内燃机的 冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min,则汽油机每秒对外做功 次。
知识点三:内燃机工作循环及能量转化
【典题3】如图所示,甲、乙是两个演示实验示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。其中与做功冲程原理相同的演示实验图是 ,表示汽油机将内能转化为机械能的冲程示意图是 。
甲 乙 丙 丁
名师点睛
汽油机工作过程及能量转化
【变式3】如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(
)
A.压缩冲程,将内能转化成机械能
B.压缩冲程,将机械能转化成内能
C.做功冲程,将内能转化成机械能
D.做功冲程,将机械能转化成内能
【易错专攻】
易错点:内燃机冲程的判断
1.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图,其中表示做功冲程的是( )
A
B
C
D
易错提醒
结合气门的闭合情况与活塞的运动情况判断内燃机冲程。
【基础达标练】
1.下列四种交通工具,不用热机作为动力机械的是( )
A.自行车
B.轮船
C.卡车
D.飞机
2.古人发明了“钻木取火”,其中蕴含丰富的物理知识,如图所示。钻木取火时能量的转化过程与热机的哪个工作冲程中的能量转化过程相似( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
3.关于热机,下列说法错误的是( )
A.利用内能来做功的机器叫热机
B.蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机都叫热机
C.一切热机的工作过程都包括四个冲程
D.活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程
4.四冲程汽油机和柴油机的结构和工作过程都有很多相同点,也有一定区别,下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是( )
A.汽油机相较于柴油机更笨重
B.在一个工作循环中汽油机对外做功一次,而柴油机对外做功两次
C.柴油机和汽油机的做功冲程都是将燃料燃烧时产生的内能转化为机械能
D.压缩冲程中汽油机比柴油机对空气的压缩程度更高
5.(多选)下列四幅图是汽油机一个工作循环的四个冲程,有关图示和对应说法正确的是( )
甲 乙 丙 丁
A.如图甲所示是吸气冲程,吸入的气体是空气和汽油的混合气体
B.如图乙所示,这个冲程是机械能转化为内能
C.如图丙所示是做功冲程,是机械能转化成内能
D.如图丁所示,这个冲程排出了汽车的废气
6.某四冲程汽油机的参数上写着:“转速:3 600 r/min”,它表示该汽油机在1 min内对外做功的次数是( )
A.3 600次
B.1 800次
C.60次
D.30次
7.如图甲所示,取一只塑料盒,底部钻一小孔,刚好能将电子式火花器的放电针管紧紧塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按动火花发生器按钮。
甲
乙
丙
(1)实验中观察到的现象是:塑料盒盖 。
(2)此过程中酒精燃烧后的燃气对外做功,燃气的 能转化为盒盖的机械能。能量转化与图中的 图相同,此图是汽油机的 冲程。
【思维拓展练】
8.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为5×10-3 m2,一个冲程中活塞在汽缸内移动的距离是50 mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8×105 Pa,飞轮1 min转动1 800 r。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。
(3)汽油机的功率。
1.(2020黔西南中考)如图所示,给试管内的水加热至一定程度,发现试管口的木塞会被推出。
(1)给水加热是通过 方式使水的内能增加;木塞被推出后水蒸气的内能
(选填“增加”“减少”或“不变”)。
(2)四冲程内燃机的 冲程与这个原理相同;内燃机工作时,产生的噪声和
会对环境造成污染。
2.(2020安顺中考)内燃机的问世极大地改善了人类的交通运输方式,但同时也带来许多环境污染问题,如四冲程内燃机工作时,就因 冲程排放的废气对大气造成污染。
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