九年级物理 热机

凌志教育2013年暑期九年级物理一对一 导学卡（7月26日）

课题：热机 ◇

1知识*能力聚焦 1.热机

热机的种类很多，如蒸汽机，汽轮机，喷气发动机等。所有热机在工作时能量转化的过程是相同的，即燃料燃烧使化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。因此，热机就是利用内能来做功的机器，或者说热机就是把内能转化为机械能的机器。

蒸汽机

汽油机

热机 内燃机 柴油机

……

汽轮机、喷气发动机 2.汽油机

（1）热燃机是最常见的热机，其燃料——汽油或柴油是在它的汽缸内燃烧的。在汽缸内燃烧汽油的称为汽油机，在汽缸内燃烧柴油的称为柴油机。燃料在汽缸里面燃烧时生成高温、高压的燃气，用来推动活塞做功。

（2）活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。

认识汽油机

汽油机的工作冲程： 吸气冲程：在吸气冲程中，进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。

压缩冲程：进气门和排气

门都关闭，活塞由下向上运动，燃料混合物被压缩，混合气体的压强增大，温度升高。

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例◇题◇1 基础题 如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾。 （1）在水沸腾后，你观察到的 现象是 .

（2）整个实验中能量的转化（或转移）情况是

○

1 ; ○

2 ; ○

3 .

（3）在实验中为了安全，你认为应采取的措施是 .

（4）这个实验展示了人类利用内能的过程，其主要应用是 .

做功冲程: 在压缩冲程末尾时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压的燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。

压缩冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞由下向上运动，把废气排出气缸。活塞又向下运动，开始下一个工作循环。

汽油机和柴油机启动时要依靠人力或者电力来使其活塞运动起来，直至完成一个或者几个冲程。此后，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程依靠惯性来完成运转。

综上所述，热机真正把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的仅是做功冲程，其它三个冲程不仅不能向外输出机械能，反而要依靠贮存在飞轮上的机械能来运转。

3.柴油机

柴油机和汽油机的区别

比较

汽油机

柴油机 构造

燃料 汽油 柴油 一个工作循环

吸气冲程 吸入汽油和空气 只吸入空气 压缩冲程

压缩程度较小 （机械能→内能）

压缩程度较大 （机械能→内能） 做功冲程

点燃式（火花塞点火） (内能→机械能)

压燃式（柴油遇到

高温高压的热空气

而燃烧

(内能→机械能) 排气冲程 排出废气 排出废气 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 适用范围

小汽车、飞机等

载重汽车、火车等

相同点 ○

1都是燃料在汽缸内燃烧； ○

2汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末；

○

3都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次；

○

4排气冲程排出废气的过程相同； ○

5启动都是靠外力先使其飞轮和曲轴运转起来。

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例◇题◇2基础题 如图所示是四个冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（ ） A B A B ◇

例◇题◇3基础题 以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置

的是（ ）

A.小轿车

B.载重卡车

C.远洋轮船

D.动车 ◇

例◇题◇4创新题 内燃机有四个冲程，右图所示是内 燃机的 冲程，活塞下降时，燃气 内能 （填“减少”或“增加”）

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2方法*技巧平台

4.根据气门开闭、活塞移动方向判断冲程 （1）一个气门打开：活塞向下运动是吸气冲程；活塞向上运动是排气冲程。

（2）两个气门关闭：活塞向下运动是压缩冲程；活塞向上运动是做功冲程。

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3创新*思维拓展

5.四冲程内燃机冲程数，转数，做功次数关系 四冲程内燃机的一个工作循环中，，活塞往复运动2次，曲轴或飞轮转2周，经历4个冲程，对外做功1次。

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例◇题◇5创新题 四冲程柴油机的转速为600r/min，则在每秒钟内，柴油机对外做功的次数为（ ） A.300次

B.400次

C.10次

D.5次

A B

C D

◇4

能力*题型设计 ◇

速○效○基○础○演◇练 1.热机是把 能转化成 能的机器. 是最常见的热机， 它是利用燃料在 里产生的 来推动活塞做功的. 2.内燃机的四个冲程分别是： 冲程、 冲程、 冲程和 冲程.其中 ______冲程是把内能转化为机械能. 3.对于四冲程汽油机，燃料进入气缸的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 4.汽油机飞轮的转速是3000 r/min，则可知每分钟内一个汽缸里燃气推动活塞做功的次数是（ ） A.1500次 B.3000次 C.6000次 D.750次 5.在下图中，表示内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为 ( ) A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丙、乙、丁 D．甲、丁、乙、丙

6.汽油机的压缩冲程中，气缸中空气的温度、压强和体积变化情况是( ) A.温度升高，压强增大，体积减小 B.温度升高，压强减小，体积增大 C.温度降低，压强减小，体积减小 D.温度降低，压强减小，体积增大 18.关于热机，下列说法正确的是( ) A.在四冲程内燃机中，有两个冲程是对外做功的 B.热机排出的废气和产生的噪声会污染环境 C.蒸汽机的效率比内燃机高

D.内燃机安装飞轮主要是为了提高效率

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知○能○提○升○突◇破 1.如图所示是四冲程汽油机工作示意图，其

中压缩冲程是把 能转化为 能，如图二甲、乙所示，是我们课堂演示实验，与压缩冲

程原理相同的是 实验。

2.汽油机的一个工作循环由 个冲程组

成，其中对外做功 次。在压缩冲程钟，气体 的温度升高，这是通过 的方式增加内能。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过 的方式减少汽缸内能。用水来冷却汽缸是因为水的 较大。 3.在汽油机的一个工作循环中，内能转化为

机械能的是 冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的 来完成的。 4.关于四冲程柴油机的压缩冲程，下列说法错误的是（ ） A.汽缸里面的气体质量不变 B.汽缸里面的气体压强增大 C.汽缸里面的气体温度升高

D.汽缸里面的气体内能转化为活塞的机械能

甲 吸气 乙 压缩

丙 做功 丁 排气 图一

甲 乙 图二