内容正文:
专题05 内燃机
考点一 汽油机的四个冲程
1.(22-23九年级上·山东临沂·期中)下列四幅图是汽油机一个工作循环的四个冲程,与图改变内能方式相同的是( )
A. B. C. D.
2.(22-23九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)汽车的发动机工作时提供动力的冲程是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
3.(22-23九年级上·湖北武汉·期中)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为内燃机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
考点二 汽油机与柴油机的区别
4.(23-24九年级上·河北邢台·阶段练习)下列关于汽油机和柴油机的说法,错误的是( )
A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B.汽油机和柴油机都属于内燃机
C.汽油机和柴油机工作时的点燃方式不一样
D.柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸
5.(22-23九年级上·河南洛阳·期中)关于热机,下列说法正确的是( )
A.汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴
B.四冲程内燃机工作时,只有做功冲程发生了能量转化
C.使用的燃料热值越大,热机的效率就越高
D.若四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则1s内对外做功40次
6.(23-24九年级上·四川成都·期中)汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同,柴油机吸入的是 ;某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成 个吸气冲程。
考点三 内燃机冲程的能量转换
7.(23-24九年级下·四川成都·期中)随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭,如图是汽油机工作循环中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.该冲程是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能
B.该冲程是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能
C.该汽油机工作时冒黑烟,说明汽油燃烧不充分,其热值变小
D.该汽油机消耗的能量越多,说明汽油机的工作效率一定越高
8.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图中为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A.做功冲程,机械能转化为内能
B.做功冲程,内能转化为机械能
C.压缩冲程,机械能转化为内能
D.压缩冲程,内能转化为机械能
9.(23-24九年级下·山东东营·期中)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住试管口,加热使水沸腾,会看到橡皮塞被推出。在整个过程中,能量是由 转化为水的内能,最终又转化成 (填写能量的形式),热机就是通过这个原理来工作的。
考点四 冲程、飞轮转速、做功次数计算问题
10. (23-24九年级下·山东菏泽·期中)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,某台汽油机飞轮的转速为2400r/min, 在 1min 内, 汽油机完成 个工作循环。
11.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图是汽油机工作过程中的 冲程,此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒内对外做功 次。
12.(23-24九年级上·广东汕头·期中)如上中图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,汽油机吸气冲程吸进的是 ,其中 图是做功冲程,若汽油机飞轮转速1200r/min,则1s内汽油机对外做 次功。
1. (22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图为汽油机的做功和压缩冲程,下列说法正确的是( )
A.甲图中机械能转化为内能 B.乙图中机械能转化为内能
C.做功冲程活塞向上运动 D.压缩冲程气体分子热运动减慢
2.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)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.这四个冲程的正确顺序是丁→甲→乙→丙
B.丙冲程的能量转化过程与烧开水时壶盖向上跳动相同
C.此单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,曲轴转过180°
D.甲、乙、丙冲程是靠惯性完成的,也叫辅助冲程
3.(23-24九年级下·湖南衡阳·期中)如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程将机械能转化为内能
B.此发动机的效率在90%左右
C.该冲程是做功冲程
D.发动机效率越高,做功越快
4.(23-24九年级上·河南许昌·期中)关于汽油机与柴油机,下列说法中正确的是( )
A.汽油机的顶部是喷油嘴,柴油机顶部是火花塞
B.汽油机和柴油机在吸气冲程中,吸入汽缸的都是空气
C.进气门和排气门都关闭的冲程,是吸气冲程和做功冲程
D.汽油机和柴油机在压缩冲程中都是将机械能转化为内能
5.(23-24九年级上·四川内江·期中)关于热机下列说法中正确的是( )
A.蒸汽机的效率通常高于汽油机
B.热机效率一定小于100%
C.如果一个热机飞轮的转速是1200r/min,那一秒钟该热机对外做功20次
D.柴油机装配有火花塞,点火方式是点燃式
6.(21-22九年级上·四川内江·期中)一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400r/min,则每1s钟完成 个工作循环,每1秒内对外做功 次。
7.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。其发动机是由吸气、 、做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。一台单缸四冲程汽油机,当飞轮转速是2400r/min时, 它每秒钟对外做功 次。
8.(23-24九年级下·山东枣庄·期中)如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程。若汽油燃烧不充分时,汽油的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
9.(23-24九年级上·广东东莞·期中)柴油机工作时,机械能转化为内能的是 冲程,某辆汽车以的速度匀速行驶时,转速表显示为,则内曲轴转动 周,活塞做功 次。
10.(23-24九年级上·四川成都·期中)汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同,柴油机吸入的是 ;某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成 个吸气冲程。
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专题05 内燃机
考点一 汽油机的四个冲程
1. (22-23九年级上·山东临沂·期中)下列四幅图是汽油机一个工作循环的四个冲程,与图改变内能方式相同的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.图中进气门打开,活塞向下运动,气缸容积增大,是吸气冲程,无能量的转化,故A不符合题意;
B.图中排气门打开,活塞向上运行,气缸容积减小,是排气冲程,无能量的转化,故B不符合题意;
C.图中两气门都关闭,火花塞喷出电火花,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,此冲程中内能转化为机械能,属于通过做功的方式使物体的内能减小,故C符合题意;
D.图中两气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,此冲程中机械能转化为内能,属于通过做功的方式使物体的内能增大,故D不符合题意。
故选C。
2.(22-23九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)汽车的发动机工作时提供动力的冲程是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【解析】汽车的发动机的做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能,为热机工作提供动力。甲图中气门都关闭,活塞下行,是做功冲程,内能转化为机械能;乙图中进气门打开,排气门关闭,活塞下行,是吸气冲程;丙图中进气门关闭,排气门打开,活塞上行,是排气冲程;丁图中气门都关闭,活塞上行,是压缩冲程。故汽车的发动机工作时提供动力的冲程是甲。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(22-23九年级上·湖北武汉·期中)关于内燃机,下列说法中不正确的是( )
A.如图为内燃机的压缩冲程
B.四冲程内燃机的吸气、压缩、排气冲程是靠飞轮的惯性完成的
C.柴油机的点火方式是点燃式,汽油机的点火方式是压燃式
D.图中冲程是将活塞的机械能转化为气体的内能
【答案】C
【解析】AD.由图可知,两个气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,此过程中是将活塞的机械能转化为气体的内能,故AD正确,不符合题意;
B.四冲程内燃机工作时,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,故B正确,不符合题意;
C.汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体,在压缩冲程中,机械能转化为内能,内能增大,温度升高,汽油机气缸顶端有个火花塞,此时火花塞喷出电火花,点燃汽油,产生高温高压的燃气推动活塞做功;柴油机在吸气冲程中吸入空气,在压缩冲程中,机械能转化为内能,空气的内能增大;柴油机气缸顶端有个喷油嘴,此时喷油嘴喷出雾状的柴油,柴油遇到高温的空气,达到着火点而燃烧,点燃方式是压燃式,故C错误,符合题意。
故选C。
考点二 汽油机与柴油机的区别
4. (23-24九年级上·河北邢台·阶段练习)下列关于汽油机和柴油机的说法,错误的是( )
A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B.汽油机和柴油机都属于内燃机
C.汽油机和柴油机工作时的点燃方式不一样
D.柴油机在吸气冲程中,柴油和空气的混合物进入汽缸
【答案】D
【解析】A.汽油机和柴油机在构造上的区别是:汽油机顶部有个火花塞,柴油机顶部有个喷油嘴,故A正确,不符合题意;
B.汽油机和柴油机都是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能,都属于内燃机,故B正确,不符合题意;
C.汽油机点燃方式是靠火花塞点火,柴油机点燃方式是压燃式,因此两者点燃方式不一样,故C正确,不符合题意;
D.柴油机在吸气冲程中吸入的是空气,故D错误,符合题意。
故选D。
5.(22-23九年级上·河南洛阳·期中)关于热机,下列说法正确的是( )
A.汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴
B.四冲程内燃机工作时,只有做功冲程发生了能量转化
C.使用的燃料热值越大,热机的效率就越高
D.若四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则1s内对外做功40次
【答案】A
【解析】A.汽油机和柴油机的点火方式不同,汽油机、柴油机汽缸顶部分别是火花塞和喷油嘴,故A正确;
B.四冲程内燃机工作时,压缩冲程和做功冲程都发生了能量转化,故B错误;
C.热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比,与燃料的热值无关,故C错误;
D.若四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则1min内汽油机完成1200个工作循环,则1s内完成20个工作循环,对外做功20次,故D错误。
故选A。
6.(23-24九年级上·四川成都·期中)汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同,柴油机吸入的是 ;某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成 个吸气冲程。
【答案】 空气 20
【解析】
[1]四冲程柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气。
[2]汽油机一个工作循环,完成4个冲程,飞轮转动2圈,对外做功1次,而飞轮转速是2400r/min,则每秒飞轮转动40圈,汽油机每秒完成完成20个吸气冲程。
考点三 内燃机冲程的能量转换
7. (23-24九年级下·四川成都·期中)随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭,如图是汽油机工作循环中的一个冲程,下列说法正确的是( )
A.该冲程是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能
B.该冲程是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能
C.该汽油机工作时冒黑烟,说明汽油燃烧不充分,其热值变小
D.该汽油机消耗的能量越多,说明汽油机的工作效率一定越高
【答案】B
【解析】AB.由图可知,汽油机的两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以是做功冲程,该冲程是燃料燃烧推动活塞做功,将内能转化为机械能,故A错误,B正确;
C.热值是燃料的一种特性,与它是否完全燃烧没有关系,排气管冒黑烟,汽油燃烧不充分,其热值不变,故C错误;
D.热机效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值,消耗的能量越多,由于有用功未知,所以不能说明汽油机的工作效率一定越高,故D错误。
故选B。
8.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图中为汽油机工作过程中某一冲程的示意图,此冲程的名称及能量转化是( )
A.做功冲程,机械能转化为内能
B.做功冲程,内能转化为机械能
C.压缩冲程,机械能转化为内能
D.压缩冲程,内能转化为机械能
【答案】C
【解析】由图可知,此时进排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程。压缩冲程中,活塞压缩气体做功,机械能转化为内能。
故选C。
9.(23-24九年级下·山东东营·期中)如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住试管口,加热使水沸腾,会看到橡皮塞被推出。在整个过程中,能量是由 转化为水的内能,最终又转化成 (填写能量的形式),热机就是通过这个原理来工作的。
【答案】 燃料的化学能 机械能
【解析】[1][2]在整个过程中,能量是由燃料的化学能转化为水的内能,水蒸气对橡皮塞做功,又转化成橡皮塞的机械能。
考点四 冲程、飞轮转速、做功次数计算问题
10. (23-24九年级下·山东菏泽·期中)如图所示,在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同,某台汽油机飞轮的转速为2400r/min, 在 1min 内, 汽油机完成 个工作循环。
【答案】 压缩 1200
【解析】[1]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花,快速压下活塞,可观察到棉花着火燃烧,说明压缩筒内空气做功,活塞的机械能转化为筒内空气的内能,使空气的内能增加,能量转化与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化相同。
[2]汽油机飞轮的转速为2400r/min=40r/s,表示飞轮1s转动40圈。汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成四个冲程,做功1次,则1s完成的工作循环是20个,1min 完成的工作循环是1200个。
11.(23-24九年级上·江苏无锡·期中)如图是汽油机工作过程中的 冲程,此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒内对外做功 次。
【答案】 做功 内 机械 30
【解析】[1][2][3]由题中示意图可知:两气门关闭,火花塞上冒出电火花,活塞向下运动,是做功冲程,做功冲程中将混合气体剧烈燃烧产生的高温高压的燃气内能转化为活塞运动的机械能。
[4]汽油机的转速为3600r/min,说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于60r,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,故1s内曲轴转动60圈,对外做功30次。
12.(23-24九年级上·广东汕头·期中)如上中图所示,是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图,汽油机吸气冲程吸进的是 ,其中 图是做功冲程,若汽油机飞轮转速1200r/min,则1s内汽油机对外做 次功。
【答案】 空气和汽油的混合气体(混合物) 甲 10
【解析】[1]汽油机吸气冲程吸进的是空气和汽油的混合物。
[2]甲图进气门和排气门关闭,火花塞点火,是做功冲程。
[3]飞轮转速为1200r/min,即20r/s,因为汽油机每2r做一次功,故1s内汽油机对外做10次功。
1. (22-23九年级上·山东菏泽·期中)如图为汽油机的做功和压缩冲程,下列说法正确的是( )
A.甲图中机械能转化为内能 B.乙图中机械能转化为内能
C.做功冲程活塞向上运动 D.压缩冲程气体分子热运动减慢
【答案】B
【解析】甲图中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程,此冲程将内能转化为机械能。乙图中两个气门都关闭,此时活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,气缸内气体的内能增加,温度升高,气体分子热运动加快,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.(23-24九年级上·江苏宿迁·期中)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.这四个冲程的正确顺序是丁→甲→乙→丙
B.丙冲程的能量转化过程与烧开水时壶盖向上跳动相同
C.此单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,曲轴转过180°
D.甲、乙、丙冲程是靠惯性完成的,也叫辅助冲程
【答案】B
【解析】A.甲图进气门和排气门都关闭,火花塞没有点火,是压缩冲程;乙图进气门关闭,排气门打开,是排气冲程;丙图进气门和排气门都关闭,火花塞点火,是做功冲程;丁图进气门打开,排气门关闭,是吸气冲程,故这四个冲程的正确顺序是丁→甲→丙→乙,故A错误;
B.丙是做功冲程,将内能转化为机械能;烧开水时壶盖向上跳动,将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能,故两种情况的能量转化相同,故B正确;
C.单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,活塞往返2次,曲轴转动2周,即曲轴转过720°,故C错误;
D.除了做功冲程,其他冲程都是靠惯性完成的,即甲、乙、丁冲程是靠惯性完成的,故D错误。
故选B。
3.(23-24九年级下·湖南衡阳·期中)如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图。下列说法正确的是( )
A.该冲程将机械能转化为内能
B.此发动机的效率在90%左右
C.该冲程是做功冲程
D.发动机效率越高,做功越快
【答案】C
【解析】AC.图中火花塞点火,属于做功冲程,内能转化为机械能,故A错误,C正确;
B.汽车发动机的效率较低,一般在30%左右,故B错误;
D.发动机效率指的是燃料燃烧放出的热量中转化为有用功的比例,与做功快慢无关,故D错误。
故选C。
4.(23-24九年级上·河南许昌·期中)关于汽油机与柴油机,下列说法中正确的是( )
A.汽油机的顶部是喷油嘴,柴油机顶部是火花塞
B.汽油机和柴油机在吸气冲程中,吸入汽缸的都是空气
C.进气门和排气门都关闭的冲程,是吸气冲程和做功冲程
D.汽油机和柴油机在压缩冲程中都是将机械能转化为内能
【答案】D
【解析】A.汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴,故A错误;
B.柴油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸;汽油机在吸气冲程中,将汽油和空气的混合物吸入气缸;故B错误;
C.在做功冲程和压缩冲程中,进气门和排气门都是关闭的,故C错误;
D.汽油机和柴油机的压缩冲程中,都将机械能转化成了内能,只是柴油机比汽油机压缩更充分,故D正确。
故选D。
5.(23-24九年级上·四川内江·期中)关于热机下列说法中正确的是( )
A.蒸汽机的效率通常高于汽油机
B.热机效率一定小于100%
C.如果一个热机飞轮的转速是1200r/min,那一秒钟该热机对外做功20次
D.柴油机装配有火花塞,点火方式是点燃式
【答案】B
【解析】A.蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧,热损失最多,效率最低,所以蒸汽机的效率通常低于汽油机,故A错误;
B.热机在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功,机械效率一定小于100%,故B正确;
C.一个热机飞轮的转速是1200r/min,则该飞轮1s转动20圈,因为飞轮每转动2圈对外做功1次,所以一秒钟该热机对外做功10次,故C错误;
D.汽油机有火花塞,没有喷油嘴;柴油机有喷油嘴,没有火花塞;二者点火方式也不同,汽油机工作中的点火方式是点燃式,柴油机的点火方式是压燃式,故D错误。
故选B。
6.(21-22九年级上·四川内江·期中)一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为2400r/min,则每1s钟完成 个工作循环,每1秒内对外做功 次。
【答案】 20 20
【解析】[1]知道单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。这四个冲程中,只有做功冲程是对外做功的,而飞轮每转2圈,汽油机就完成1个工作循环。题目中给出飞轮转速为2400r/min,我们需要将这个转速转换为每秒的转数。由于1min=60s,所以飞轮每秒的转数为
接下来,我们根据飞轮每转2圈完成1个工作循环的规律,可以计算出每秒完成的工作循环次数
[2]同样地,由于每个工作循环中只有做功冲程是对外做功的,所以每秒对外做功的次数也等于每秒完成的工作循环次数,即
对外做功次数=20次。
7.(22-23九年级上·山东菏泽·期中)生活处处有物理。小朱发现汽车应用了大量物理知识。其发动机是由吸气、 、做功、 排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。一台单缸四冲程汽油机,当飞轮转速是2400r/min时, 它每秒钟对外做功 次。
【答案】 压缩 20
【解析】[1]热机是由吸气冲程、压缩冲程、做工冲程、排气冲程不断循环来保证连续工作的。
[2]一台单缸四冲程汽油机,当飞轮转速是2400r/min时,则每秒钟飞轮的转速为40r/s,已知飞轮每转2转,对外做功1次,则该单缸四冲程汽油机,每秒钟对外做功20次。
8.(23-24九年级下·山东枣庄·期中)如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图,该冲程是 冲程。若汽油燃烧不充分时,汽油的热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 压缩 不变
【解析】[1]由图可知,两个气门都关闭,活塞上行,因此该冲程压缩冲程。
[2]热值是燃料的一种特性,其大小与燃烧情况无关,汽油在汽油机内燃烧的不充分,它的热值将不变。
9.(23-24九年级上·广东东莞·期中)柴油机工作时,机械能转化为内能的是 冲程,某辆汽车以的速度匀速行驶时,转速表显示为,则内曲轴转动 周,活塞做功 次。
【答案】 压缩 40 20
【解析】[1]在柴油机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩汽缸内气体,所以将活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能。
[2][3]一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则该柴油机每秒钟转40圈,则1s内曲轴转动40周,由于每转2圈,完成1个工作循环,做1次功,所以柴油机每秒完成20个冲程,对外做20次功。
10.(23-24九年级上·四川成都·期中)汽油机和柴油机在吸气冲程吸入的物质不同,柴油机吸入的是 ;某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min,该汽油机每秒完成 个吸气冲程。
【答案】 空气 20
【解析】
[1]四冲程柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是空气。
[2]汽油机一个工作循环,完成4个冲程,飞轮转动2圈,对外做功1次,而飞轮转速是2400r/min,则每秒飞轮转动40圈,汽油机每秒完成完成20个吸气冲程。
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