内容正文:
第十四章内能的利用
第2节 热 机
【基础巩固】
知识点1 热机
1. 下列设备不属于热机的是( )
A. 电扇 B. 汽油机 C. 柴油机 D. 蒸汽机
2. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热至水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开。在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 ,水蒸气的一部分 能转化为软木塞的 能。该过程基本展示了 的工作原理。
知识点2 汽油机
3. 汽油机在某个冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,此冲程是( )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4. 赏花灯是元宵节的传统习俗,如图是“走马灯”的结构示意图。点燃底部蜡烛,上升的热空气驱动上端扇叶转动,带动转轴及“马”旋转起来。以下汽油机的四个冲程中与“走马灯”工作时能量转化过程相似的是( )
5. 一台单缸四冲程汽油机的曲轴的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( )
A. 完成80个冲程,对外做功20次 B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次 6. 如图是某台汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱),请按一个工作循环的过程,将四个图重新排序: 。其中能使机械能转化成内能的冲程是 。(填字母)
知识点3 柴油机
7. 关于柴油机和汽油机的四个冲程中的相同之处,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程中吸入的都是燃料 B. 压缩冲程中都要喷出雾状燃料
C. 都用火花塞产生的电火花点火 D. 排气冲程都是把废气排出
【能力进阶】
8. 如图所示为汽油机工作过程的几个冲程示意图,下列说法正确的是( )
A. 图甲是压缩冲程,内能转化为机械能
B. 该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C. 丁是做功冲程,把绝大部分的内能转化为机械能
D. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
9. 下列关于汽油机和柴油机的相同点与不同点,说法正确的是( )
A. 在构造上,汽油机的气缸顶部有火花塞,而柴油机的气缸顶部有喷油嘴
B. 在吸气冲程中,汽油机吸入气缸的是汽油,柴油机吸入气缸的是柴油
C. 在压缩冲程末,两种热机的点火方式相同
D. 在做功冲程中,汽油机里燃气的压强比柴油机里的高
10. “吸烟有害健康”,即使离吸烟者很远也会闻到烟味,这是一种 现象。用力划火柴,通过 的方式使火柴的内能增加;从能量的转化角度来看,它与汽油机的 (填“压缩”或“做功”)冲程能量转化相同。
11. 汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 冲程,其能量转化情况与图 (填“乙”或“丙”)相同,如果此汽油机1s做功20次,则汽油机曲轴转速为 r/min。
12. 小明同学在成长笔记中记录了下列所示的错题,请你帮助他找出错误之处,分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
某单缸四冲程汽油机,曲轴每分钟转3000r,每次对外做功115J,求连续工作1h汽油
机对外所做的功。
解:曲轴的转速n1=3000r/min=3000r/60s=50r/s,则每秒对外做功的次数为50次,
工作1h时,汽油机对外做功W=115J×50×3600=2.07×107J
错题改正
错误之处:
错因分析:
正确解答:
13. 科学家设计了一款单缸六冲程汽油机,它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似,在第四冲程结束后,再完成两个冲程。
(1) 第五冲程中,向气缸内喷水,水在气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,则第五冲程为 (填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程。
(2) 第六冲程中活塞向 (填“上”或“下”)运动。
14. 如图所示的发动机有四个气缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把四个气缸的活塞连在一个曲轴上。各个气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1) 汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 能。
(2) 若一个气缸排量(气缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积)为V,燃气对活塞的平均压强为p,则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 (用字母表示)。
(3) 四缸发动机中2号气缸在做功冲程中,3号气缸所处的冲程是 。
A. 吸气 B. 压缩 C. 做功 D. 排气
(4) 写出一个四缸发动机的优点: 。
参考答案
第十四章内能的利用
第2节 热 机
【基础巩固】
知识点1 热机
1. 下列设备不属于热机的是( A )
A. 电扇 B. 汽油机 C. 柴油机 D. 蒸汽机
2. 如图所示,在试管里装入一些水,用软木塞塞住试管口,将试管放在酒精灯上加热至水沸腾,水蒸气会把软木塞冲开。在这一过程中,水蒸气膨胀对软木塞 做功 ,水蒸气的一部分 内 能转化为软木塞的 机械 能。该过程基本展示了 蒸汽机 的工作原理。
知识点2 汽油机
3. 汽油机在某个冲程中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,此冲程是( D )
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
4. 赏花灯是元宵节的传统习俗,如图是“走马灯”的结构示意图。点燃底部蜡烛,上升的热空气驱动上端扇叶转动,带动转轴及“马”旋转起来。以下汽油机的四个冲程中与“走马灯”工作时能量转化过程相似的是( C )
5. 一台单缸四冲程汽油机的曲轴的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个数和对外做功次数分别是( A )
A. 完成80个冲程,对外做功20次 B. 完成80个冲程,对外做功40次
C. 完成40个冲程,对外做功10次
D. 完成40个冲程,对外做功40次 6. 如图是某台汽油机工作的四个冲程(顺序已打乱),请按一个工作循环的过程,将四个图重新排序: BADC 。其中能使机械能转化成内能的冲程是 A 。(填字母)
知识点3 柴油机
7. 关于柴油机和汽油机的四个冲程中的相同之处,下列说法正确的是( D )
A. 吸气冲程中吸入的都是燃料 B. 压缩冲程中都要喷出雾状燃料
C. 都用火花塞产生的电火花点火 D. 排气冲程都是把废气排出
【能力进阶】
8. 如图所示为汽油机工作过程的几个冲程示意图,下列说法正确的是( D )
A. 图甲是压缩冲程,内能转化为机械能
B. 该汽油机一个工作循环的四个冲程正确的顺序是乙、丁、甲、丙
C. 丁是做功冲程,把绝大部分的内能转化为机械能
D. 靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁
9. 下列关于汽油机和柴油机的相同点与不同点,说法正确的是( A )
A. 在构造上,汽油机的气缸顶部有火花塞,而柴油机的气缸顶部有喷油嘴
B. 在吸气冲程中,汽油机吸入气缸的是汽油,柴油机吸入气缸的是柴油
C. 在压缩冲程末,两种热机的点火方式相同
D. 在做功冲程中,汽油机里燃气的压强比柴油机里的高
10. “吸烟有害健康”,即使离吸烟者很远也会闻到烟味,这是一种 扩散 现象。用力划火柴,通过 做功 的方式使火柴的内能增加;从能量的转化角度来看,它与汽油机的 压缩 (填“压缩”或“做功”)冲程能量转化相同。
11. 汽油机是热机的一种,如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在 做功 冲程,其能量转化情况与图 乙 (填“乙”或“丙”)相同,如果此汽油机1s做功20次,则汽油机曲轴转速为 2400 r/min。
12. 小明同学在成长笔记中记录了下列所示的错题,请你帮助他找出错误之处,分析错因并写出正确解答过程。
错题记录
某单缸四冲程汽油机,曲轴每分钟转3000r,每次对外做功115J,求连续工作1h汽油
机对外所做的功。
解:曲轴的转速n1=3000r/min=3000r/60s=50r/s,则每秒对外做功的次数为50次,
工作1h时,汽油机对外做功W=115J×50×3600=2.07×107J
错题改正
错误之处: 每秒对外做功的次数为50次
错因分析: 对四冲程汽油机转速与做功次数对应关系理解错误
正确解答: 一个工作循环,曲轴转动两转,完成四个冲程,对外做功一次,则每秒
对外做功的次数为25次,工作1h,汽油机对外做功W=115J×25×3600=1.035×107J
13. 科学家设计了一款单缸六冲程汽油机,它的构造和工作循环的前四个冲程与四冲程汽油机相似,在第四冲程结束后,再完成两个冲程。
(1) 第五冲程中,向气缸内喷水,水在气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气,推动活塞再次做功,则第五冲程为 做功 (填“吸气”“压缩”“做功”或“排气”)冲程。
(2) 第六冲程中活塞向 上 (填“上”或“下”)运动。
14. 如图所示的发动机有四个气缸(图中标注1、2、3、4),通过连杆把四个气缸的活塞连在一个曲轴上。各个气缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在吸气、压缩和排气冲程。
(1) 汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 机械 能。
(2) 若一个气缸排量(气缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积)为V,燃气对活塞的平均压强为p,则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 pV (用字母表示)。
(3) 四缸发动机中2号气缸在做功冲程中,3号气缸所处的冲程是 A 。
A. 吸气 B. 压缩 C. 做功 D. 排气
(4) 写出一个四缸发动机的优点: 增大了输出功率(合理即可) 。
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