专题-热机的四个冲程
中考物理微专题复习 专题20 热机中考问题
专题20热机问题1.热机定义:热机是利用内能来做功,把内能转化为机械能的机器。
2.热机的种类:蒸汽机、内燃机(汽油机和柴油机)、汽轮机、喷气发动机等3.工作过程:内燃机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
一个工作循环曲轴转两周,活塞往复运动各两次,只有做功冲程对外做功,其余的三个冲程叫辅助冲程,是靠飞轮的惯性来完成的。
内燃机活塞在汽缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功,而其它三个冲程(吸气冲程、压缩冲程和排气冲程)是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程:②柴油机工作过程:4.汽油机和柴油机的区别于联系①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物;柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式;柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高,比较经济,但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。
5.热机效率(1)概念:用来做有用功的那部分能量W与燃料完全燃烧放出的热量Q之比。
数学表达式:η=×100%(2)提高热机效率的途径a.减少各种热量损失;b.减少摩擦,保持良好的润滑;c.尽可能使燃料充分燃烧。
【例题1】下列与热学有关叙述合理的是()A.年平均气温为-25℃的南极的冰山没有内能B.烤火取暖是火焰的温度转移到了人身上C.内燃机压缩冲程将机械能转化为内能D.“端午佳节粽叶飘香”,人们闻到粽子的香味是升华现象【对点练习】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.吸气冲程吸入气缸的是柴油【例题2】如图所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是()A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁B.乙图冲程能获得动力C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程【对点练习】如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是()A B C D【例题3】若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1t汽油,这次汽油完全燃烧放出________J的热量;某次×107J/kg)。
初三物理热机试题答案及解析
初三物理热机试题答案及解析1.如图所示是汽油机的四个冲程,其中属于做功冲程的是()【答案】B【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
其中在做功冲程中,是内燃机的内能转化为机械能,在压缩冲程中是机械能转化为内能。
由图知:A图中排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意;B图中两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;C图中进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;D图中两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意。
故选B。
【考点】汽油机的四个冲程2.如图是汽油机工作的四个冲程,其中表示机械能转化为内能的冲程是【答案】A【解析】机械能转化为内能的是压缩冲程,进气和排气阀门关闭,活塞向上运动,对照四个选项,选项A符合。
选项B为进气冲程,选项C为排气冲程,选项D为做功冲程,所以正确答案为A。
【考点】热机的四个冲程3.近年来,烟台市大力发展清洁能源产业,尤其是风电发展尤为迅速,目前,烟台并网运行的风电场达28座.风机900余台,授产的风电装机容量为130万千瓦,预计年发电量2.7×108kW•h,相当于完全燃烧煤放出的能量.(煤的热值3.0×107J/kg)【答案】【解析】,【考点】电功和电能;热值.4.石油是生产汽油的原材料,石油属于能源(选填“可再生”或“不可再生”);在四冲程汽油机的做功冲程中,高温高压燃气的内能转化为活塞的能。
【答案】不可再生机械【解析】石油越用越少,不可能在短期内从自然界得到补充,属于不可再生能源;在四冲程汽油机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,内能转化为活塞的机械能。
答案:不可再生机械【考点】能源类型识别,能量转化形式识别。
5.(2分)在如图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图;丙、丁是四冲程汽油机关工作过程中的两个冲程示意图.与压缩冲程原理相同的是图所示的演示实验;汽油机利用内能来做功的冲程是图.【答案】乙;丙.【解析】甲图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能.乙图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧.是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程.丙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,做功冲程将内能转化为机械能.丁图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,压缩冲程是把机械能转化为内能的过程.由以上分析不难看出:(1)压缩冲程是机械能转化成内能,与此原理相同的是乙图所示的演示实验;(2)汽油机利用内能来做功的冲程是丙图.【考点】热机6.关于燃料的热值下列说法正确的是()A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关B.容易燃烧的燃料的热值一定大C.煤的热值比干木柴的大,煤燃烧放出的热量比干木柴放出的热量多D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大【答案】D【解析】1kg某种燃料完全燃烧放出的能量,叫做这种燃料的热值;热值是燃料的一种特性,它只与燃料的种类有关,与燃料的质量、燃烧程度等均无关。
专题14.1 热机(解析版)
人教版九年级第十四章《内能的利用》14.1 热机(解析版)班级:姓名:学号:分数:一.选择题(共15小题)1.(2019•上海)四冲程柴油机在工作过程中,将内能转化为机械能的冲程是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【答案】C。
【解析】四冲程柴油机在做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确。
2.(2019•枣庄)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,将化学能转化成内能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【答案】B。
【解析】图中的气门关闭,活塞上行,汽缸容积变小,这是压缩冲程的特点;在压缩冲程中,能量转化关系是气体的机械能转化为内能;3.(2019•玉林)如图所示,是内燃机工作循环中的某个冲程,它是()A.吸气冲程B.做功冲程C.压缩冲程D.排气冲程【答案】B。
【解析】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花喷出电火花,这是做功冲程的特点,该冲程是内燃机工作循环中的做功冲程。
4.(2019•淮安)如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精。
盒盖迅速飞出。
这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【答案】C。
【解析】如图所示是演示点火爆炸的实验装置,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,消耗燃气的内能,转化为盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,也是将内能转化为机械能。
5.(2019•湘西州)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的,从能量转化的角度看,存在着内能转化为机械能的过程的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【答案】C。
【解析】汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,故C正确。
细说热机
细说热机热机与人们的生活紧密相连,本节内容主要包括热机的工作过程、热机工作过程中的能量转化、汽油机与柴油机的区别等。
一、热机1.热机是把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器,它的种类很多,如蒸汽机、汽轮机、喷气发动机、内燃机等。
燃料在气缸内燃烧,生成高温高压的燃气,然后燃气推动活塞做功,把燃气的内能转化为机械能的热机,叫做内燃机。
2.四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,这四个冲程叫做一个工作循环。
在每个工作循环中,活塞在气缸中往返两次,曲轴转动两周,对外做功一次。
在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功的,其他三个冲程是辅助冲程,是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。
A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程解析:由图可知,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,所以是吸气冲程,故A 正确。
答案:A 点拨:由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
例2 一台四冲程内燃机飞轮转速为2400r/min ,则每秒做功的次数为( ) A.10次B.20次C.30次D.40次解析:此柴油机的飞轮转速为2400r /min ,所以飞轮每秒转602400r=40r ,因为飞轮每转两周对外做功一次,所以n =240=20次。
答案:B 点拨:此题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系,关键要搞清一个工作循环包括四个冲程,飞轮转两周,对外做功一次。
二、汽油机与柴油机A.汽油机与柴油机使用的燃料不同B.柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火C.柴油机气缸顶部有个喷油嘴,汽油机气缸顶部有个火花塞D.汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物,柴油机吸入气缸里的是柴油和空气的混合物解析:A 选项中,汽油机和柴油机使用的燃料不同,汽油机使用汽油,柴油机使用柴油,该选项说法正确,不符合题意;B 选项中,汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火,该选项说法正确,不符合题意;C选项中,汽油机气缸顶部有个火花塞,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,该选项说法正确,不符合题意;D选项中,工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气,该选项说法不正确,符合题意。
热机初三物理知识点总结
热机初三物理知识点总结知识点总结1、热机的定义:凡是能够利用燃料燃烧时放出的能来做机械功的机器就叫做热机。
2、热机的分类:内燃机和外燃机;3、热机的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程;4、内燃机:柴油机和汽油机,通过将内能转化为机械能;5、汽油机:用汽油作燃料的内燃机,进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴组成,由火花塞点火;6、柴油机:用柴油作燃料的内燃机,构造:进气门,排气门,喷油嘴,气缸,活塞,连杆,曲轴组成,压燃式点火;7、冲程:活塞从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程,在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能,其余三个冲程利用飞轮的惯性来完成。
8、热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
公式:η=W有用/Q总=W有用/qm。
常见考法主要以选择题、填空题的形式考查热机的四个冲程,以计算题的形式考查热机的效率。
误区提醒提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧尽量减小各种热量损失机件间保持良好的润滑、减小摩擦。
【典型例题】一辆汽车的发动机输出功率为66.15kw,每小时耗(柴)油14kg,请计算发动机的效率(柴油的燃烧值为4.3×107J/kg)。
解析:计算发动机的热效率可根据热机效率的定义,先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量。
然后再求效率。
答案:发动机每小时做的功W=Pt=66150W×3600s=2.38×108J完全燃烧14kg柴油放出的能量Q总=4.3×107J/kg×14kg=6.02×108J 做有用功的能量Q有=W=2.38×108J发动机的效率是39.5%。
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热机、能量的转化和守恒练习题及详细解析
热机、能量的转化和守恒练习题及详细解析【典型例题】类型一、热机1、(多选)下列现象中利用内能加热的是()A、晾晒稻谷B、喷气式飞机在空中飞行C、用高炉熔化铁D、燃气推动发动机叶轮【答案】AC【解析】选项A中太阳照在稻谷上,使稻谷的温度升高,内能增大,能量的形式末变,是利用内能加热;选项B中,燃料燃烧获得的内能转化成了飞机的机械能,能量的形式发生了变化;选项C中,炉子传热给铁,使铁熔化,能量的形式未发生变化;选项D中,燃气推动发动机叶轮转动,燃气的内能转化为叶轮的机械能,能量的形式发生了变化,所以选项C和A正确。
【总结升华】判断内能的利用途径可以从能量的形式是否发生转化这一特征入手。
2、(2016•岱岳区模拟)柴油机工作一个循环需四个冲程,其中由机械能转化为内能的是()A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程【思路点拨】内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,将机械能转化为内能的是压缩冲程,将内能转化为机械能的是做功冲程。
【答案】B【解析】在汽油机一个工作循环的四个冲程中,在压缩冲程中,压缩燃料的混合物做功,将机械能转化为内能,温度升高、内能增加;在做功冲程中,高温高压的燃料被点燃燃烧形成高温高压的燃气,燃气膨胀做功,将内能转化为机械能,故选B。
【总结升华】本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质,并掌握涉及能量转化的两个冲程。
举一反三:【变式】单缸四冲程内燃机工作时,依靠飞轮的惯性来完成的冲程有()A、吸气、做功和排气冲程B、吸气、压缩和做功冲程C、压缩、做功和排气冲程D、吸气、压缩和排气冲程【答案】D3、(2015•滨州中考)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中不正确的是()A、甲冲程是把机械能转化为内能B、乙冲程是排气冲程C、丙冲程是把机械能转化为内能D、丁冲程是吸气冲程【答案】C【解析】热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
热机的四个冲程
热机的四个冲程
热机的四个冲程:
1、吸气冲程,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,空气和汽油的混合物被吸入汽缸,无能量转化。
2、压缩冲程,进气门关闭,排气门关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,使其温度升高。
在压缩冲程末,火花塞产生电火花,机械能转化为内能。
3、做功冲程,进气门关闭,排气门关闭,活塞向下运动,燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞由上向下运动,通过连杆带动曲轴转动,对外做功,内能转化为机械能。
4、排气冲程,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,排出废气,无能量转化。
工作过程:
要使汽油机连续工作,活塞必须在推动曲轴后回到原来位置,以便再次推动曲轴,这就要求活塞能在汽缸里做往复运动。
活塞在往复运动中从汽缸一端运动到汽缸的另一端叫做一个冲程。
热机的四个冲程:吸气冲程,压缩冲程,做功冲程,排气冲程。
四冲程就是两周转就是做一次功就是吸气一次就是耗1缸油
热机的发展史:
蒸汽机→蒸汽轮机→内燃机→喷气发动机→火箭发动机
热机种类很多,按工质接受燃料释放能量的方式,分为内燃机和外燃机。
热机的四个冲程乐乐课堂
热机的四个冲程乐乐课堂
热机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
一、吸气冲程,活塞在曲轴的带动下由上止点移至下止点。
此时排气门关闭,进气门开启。
在活塞移动过程中,气缸容积逐渐增大,气缸内形成一定的真空度。
空气和汽油的混合物通过进气门被吸入气缸,并在气缸内进一步混合形成可燃混合气。
吸入的是空气。
二、压缩冲程,进气行程结束后,曲轴继续带动活塞由下止点移至上止点。
这时,进、排气门均关闭。
随着活塞移动,气缸容积不断减小,气缸内的混合气被压缩,其压力和温度同时升高。
三、做功冲程,压缩行程结束时,安装在气缸盖上的火花塞产生电火花,将气缸内的可燃混合气点燃,火焰迅速传遍整个燃烧室,同时放出大量的热能。
燃烧气体的体积急剧膨胀,压力和温度迅速升高。
在气体压力的作用下,活塞由上止点移至下止点,并通过连杆推动曲轴旋转作功。
这时,进、排气门仍旧关闭。
在压缩行程结束时,空气温度升高,喷入柴油,柴油自燃膨胀做功。
四、排气行程,排气行程开始,排气门开启,进气门仍然关闭,曲轴通过连杆带动活塞由下止点移至上止点,此时膨胀过后的燃烧气体在其自身剩余压力和在活塞的推动下,经排气门排出气缸之外。
当活塞到达上止点时,排气行程结束,排气门关闭。
热机四个冲程的口诀
热机四个冲程的口诀
热机四个冲程的口诀是:开机前演示、热器除气空排、进气平稳调节、出气平
稳排出,这些口诀有助于热机的操作,可以有效地辅助把控发电机的性能。
开机前演示:也就是要把机器的性能完全展示出来,因为熟悉和理解机器的操
作才能有效地解决问题、预防意外或安全隐患;
热器除气空排:通过热器除尘,将排气管中杂质排出,确保机器进气口出气口
不受污染或者携带尘埃。
这样可以使机器的运行性能更好;
进气平稳调节:通过进气平稳调节,可以确保机器的散热能力,避免排气过快、进气过少等情况,人们应当有谨慎的态度,及时调节机器的进出气温度;
出气平稳排出:定期的维护机器,清理机器的污垢,减少上气回流,也就是减
少进气量,出气量也会减少,而平稳的出气能够有效减缓机器的使用,也有益于环境。
以上就是热机四个冲程的口诀,大家在使用机器时,应当牢记这几条口诀,把
握机器的运行性能,保证它能够安全、畅通的工作,为环境的保护贡献一份力量。
人教版九年级物理全册4.热机四冲程—比例计算问题
4.热机四冲程—比例计算问题热机四冲程的计算问题中有一个难点就是本节涉及到的“工作循环数”、“完成冲程个数”、“对外做功的次数”、“曲轴转动的圈数”“飞轮转动的转数”、等等的数量关系。
【题文1】一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是2400r/min,柴油机每秒内完成_________个工作循环,做功________次,活塞往复运动______次.解析:根据飞轮转速求出每秒内飞轮转动圈数,内燃机一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次.已知飞轮转速为2400r/min=40r/s,因为一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,所以该柴油机1s内完成20个工作循环,对外做功20次,活塞往复运动40次.答案:20 20 40【题文2】一台单缸四冲程柴油机,它的转速为800转/分,做功冲程时推动活塞一次做功1500J,那么,每分钟完成_____次工作循环,功率为______kW.解析:飞轮转速为800r/min,因一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,所以,该柴油机1min飞轮转动800圈,对外做功400次;该柴油机1min内做的总功W=400×1500J=6×105J,柴油机的功率P=W /t =6×105J/ 60s =1×104W=10kW.答案: 400 10【题文3】一台单缸四冲程柴油机,每分钟转1800r,每一个工作循环燃气做的功为500J,柴油的热值为4.3×107J/kg.问:(1)此柴油机在1h内做了多少功?(2)如果此柴油机的效率为30%,做这些功需要完全燃烧多少柴油?解析:(1)由于每四冲程为一个工作循环,每一个工作循环为两转,所以,该柴油机每分钟有1800/2=900个工作循环,此柴油机在1h内做功:W=500J×900×60×60s=2.7×107J,(2)由η=W有/W总可得,W总=W有/30% =2.7×107J /30% =9×107J,此时W总=Q,由Q=mq可得,m=W总/q =9×107J/ 4.3×107J/kg ≈2.1kg.答案:2.7×107J 2.1kg【总结】以汽油机的一个工作循环为例:结合汽油机的四冲程,完成一个工作循环,经历的四个冲程,向外做功一次,飞轮(曲轴)转了2转,活塞往复运送两次。
人教版九年级全一册物理第十四章第1节-热机教案
教案:人教版九年级全一册物理第十四章第1节热机一、教学内容本节课的教学内容来自于人教版九年级全一册物理第十四章第1节热机。
具体内容包括:1. 了解热机的概念和原理。
2. 掌握热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3. 理解热机的工作原理和能量转化过程。
4. 学习热机的效率及其计算方法。
二、教学目标1. 能够正确描述热机的概念和原理,掌握热机的四个冲程。
2. 能够理解热机的工作原理和能量转化过程,计算热机的效率。
3. 能够运用热机的相关知识解决实际问题,提高学生的实践能力。
三、教学难点与重点重点:热机的概念和原理,热机的四个冲程,热机的工作原理和能量转化过程,热机的效率计算。
难点:热机效率的计算方法,热机工作过程中的能量损失。
四、教具与学具准备教具:热机模型、PPT课件、黑板、粉笔。
学具:笔记本、尺子、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆汽车,提问学生汽车是如何工作的?引入本节课的主题热机。
2. 知识讲解:(1) 讲解热机的概念和原理,通过PPT课件展示热机的结构和工作过程。
(2) 讲解热机的四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,并通过PPT课件和热机模型进行演示。
(3) 讲解热机的工作原理和能量转化过程,引导学生理解内能转化为机械能的过程。
(4) 讲解热机的效率及其计算方法,公式为:热机效率 = 做的功/ 燃料燃烧释放的热量。
3. 例题讲解:例题:一辆汽车的热机效率为30%,如果汽车每小时燃烧10升汽油,每小时可以做多少功?讲解:计算每小时汽油燃烧释放的热量,然后根据热机效率的公式计算汽车每小时可以做的功。
4. 随堂练习:练习题:一艘船的热机效率为40%,如果船每小时燃烧8千克柴油,每小时可以做多少功?六、板书设计板书内容:热机:概念:利用内能做功的机器。
原理:内能转化为机械能。
热机的四个冲程:吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程热机的工作原理:吸气冲程:气缸内气体的体积增大,温度升高。
24:热机原理判断—2021中考物理
2021中考物理二轮考点过关:热机原理判断考点梳理1.内燃机的四个冲程内燃机是热机的一种,是燃料在汽缸内燃烧的热机.内燃机分为汽油机和柴油机.(1)汽油机的工作原理:燃料在汽缸中燃烧时,将存储的化学能转变为高温高压的燃气(蒸汽)的内能,又通过燃气(蒸汽)推动活塞做功,由内能转变为机械能.(2)汽油机的工作流程:内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的,如图.①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭.活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸.②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,温度升高.③做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.④排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.(3)工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能.(4)柴油机是以柴油为燃料的内燃机,在工作时与汽油机工作原理相同.区别:①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气,而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物;②在压缩冲程里,活塞把空气的体积压缩得很小,空气的压强更大,温度更高;③点火方式:柴油机﹣压燃式;汽油机﹣点燃式.强化练习1.如图1所示是汽油机一个工作循环的四个冲程,其工作顺序正确的是()A.甲乙丙丁B.乙甲丙丁C.乙丁甲丙D.乙甲丁丙2.如图是内燃机的某个冲程。
下列情况与该冲程能的转化方式一致的是()A.瓶塞冲出B.搓手取暖C.压缩气体D.钻木取火3.汽车的发动机工作时,将内能转化为机械能的冲程是()A.B.C.D.4.如图所示实验,燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气,塞子受到水蒸气的压力而冲出去,这个过程发生的能量转化与四冲程汽油机冲程图中相同的是()A.B.C.D.5.如图所示为单缸四冲程汽油机工作时各冲程的示意图,该汽油机1s对外做功20次。
12.4热机第四节热机效率和环境保护
酸雨的危害
1.对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒 性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引 起肺水肿等疾病而使人致死. 2.引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植 物的生长. 3.破坏土壤、植被、森林.
4.腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.
5.渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性 地下水中高很多倍.
自学检测
柴油机的工作原理: 7.吸气冲程:进气门打开,排气门关闭。活塞由汽缸上 端 向 下 端运动,外界 空气从进气门吸入气缸。 8.压缩冲程:进气门和排气门都 关闭,活塞由汽缸下 端 向上 端运动,空气被压缩成高温的气体,其温度超过柴 油的 燃点 。 喷油嘴向汽缸内喷射雾 9.做功冲程:在压缩冲程末尾,由 状的柴油,这些雾状柴油在汽缸内高温空气中剧烈燃烧 ,产生高温高压的燃气,推动活塞由汽缸上 端向 下 端 加速运动,并通过连杆带动曲轴和飞轮快速转动。 进气门关闭, 排气门打开,活塞由汽缸 下 端 10.排气冲程: 向 上 端运动,把废气排出气缸。为下一个 工作循环 做好 准备。
质量为10Kg,初温为20摄氏度的水, 在一标准大气压下将这些水加热至 沸腾,需要吸收多少热量?如果这 些热量是由干木柴完全燃烧提供的, 干木柴完全燃烧放出的热量有百分 之八十被吸收,需要燃烧多少千克 的干木柴?(q=1.2x107J/Kg )
解:Q吸=cm水(t3×10×(100-20) t0)=4.2×10 J=3.36×106J Q吸=Q放.η , 3.36 10 J ∴Q放= Q 吸 = 80% η =4.2×10 6J,
各种热机的效率: 蒸汽机:6﹪~15﹪ 柴油机:30﹪~40﹪ 汽油机:20﹪~30﹪ 飞机上的喷气式发动机:50﹪~60﹪
议一议
专题14.1 热机 -2024-2025学年九年级物理全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版)
【学课程标准】1.了解内能转化的另一种方式,做功。
2.了解内燃机的四个冲程。
【学习目标】1.知道热机的概念,了解热机的工作原理。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
【学习重点】了解四冲程汽油机的工作原理【学习难点】了解四冲程汽油机的工作原理知识点1. 热机(1)定义:将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
(2)热机的种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点2. 内燃机1.内燃机及其工作原理将燃料的化学能通过燃烧转化为内能,又通过做功,把内能转化为机械能。
按燃烧燃料的不同,内燃机可分为汽油机、柴油机等。
(1)汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2)一个工作循环中只对外做一次功,曲轴转2周,飞轮转2圈,活塞往返2次。
(3)压缩冲程是对气体压缩做功,气体内能增加,这时机械能转化为内能。
(4)做功冲程是气体对外做功,内能减少,这时内能转化为机械能。
(5)汽油机和柴油机工作的四个冲程中,只有做功冲程是燃气对活塞做功,其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。
(6)柴油机的工作原理:利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。
(7)柴油机的结构与汽油机的相似,柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。
2.了解汽油机和柴油机区别(1)汽油机工作过程原理图:汽油机的工作循环(吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程)①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸。
②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩。
③做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体。
高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功。
④排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸。
(2)柴油机工作过程原理图:(3)汽油机和柴油机的比较:①汽油机的气缸顶部是火花塞;柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
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热机的效率
1、定义:在热机里 用来做有用功 的那 燃料完全燃烧所获得 部分能量跟
的能
量之比,叫做热机的效率。热机的效率 都 小于1 。
1.内燃机的四个冲程中有两个冲程发生了能量的转 化:一 是压缩冲程,二是 做功 冲程。虽然汽油
和柴油都是内燃机的工作物质,但是相同质量的汽
油和柴油完全燃烧时放出的热量却 不同 。
一、热机
1.热机种类:
蒸汽机
燃气轮机
火箭发动机
喷气发动机
2.工作原理
燃料的化学能 燃 烧 内能 做 功 机械能
二、汽油机
汽油机是以汽油为燃料的内燃机,它常用在 汽车、飞机、摩托车和小型农业机械上。
2. 汽油机的构造及作用
火花塞
进气门
汽油和空气形 成的燃料混合 物的进口
气缸
汽油在汽缸的顶 部燃关闭 关闭
关闭
关闭 打开
向上
向下 向上
某汽油机的飞轮转速是 6000r/min,则每秒钟 该汽油机完成 200 个冲程, 做功 次。 50
飞轮
活塞往复运动
2次 2圈
飞轮(曲轴)转动
1个工作循环 提示:
完成
对外做功
4个冲程
1次
合作互学 交流助学
(1)压缩冲程中能量是怎样转化的? (2)做功冲程中是什么物体做功?能量怎样转化 的? (3)汽油机的一个工作循环,活塞上下往复 2 2次,曲轴(飞轮)转动 周,对外做功 1 次,发生了 2 次能量转化。 (4)汽油机一个工作循环中,除了做功冲程中, 高温高压燃气推动活塞运动,对活塞做功 外,其它的三个冲程是靠 惯性 来完成的。
2.柴油机上安装了一个笨重的飞轮,这是为 了 利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程 。 3.转速为1800r/min的四冲程内燃机,每秒经过
60 个冲程,做功 15 次。若该内燃机 的功率为9000W,则一次做功 600 J。
排气门 连杆 曲轴
曲轴与飞轮相连,曲 轴带动飞轮转动 燃料燃烧后 废气的出口
活塞
在汽缸内,高温、 高压燃气推动活塞 做功,将燃气的内 能转化为机械能
连杆跟活塞相连
压缩冲程
进气门和排气门都关闭,活塞向上 运动 燃料混合物被压缩,压强增大,温 度升高。 思考:能的转化 机械能转化为内能
做功冲程
在压缩冲程末尾,火花塞产
生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生
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。 进气门和排气门都关闭 燃气推动活塞向下运动。
思考:能的转化 内能转化为机械能
冲程
进气门
排气门
活塞
备注
吸气
打开
关闭
向下
汽油和空 气混合物 进入汽缸 机械能转 化为内能
内能转化 为机械能 废气排出 汽缸
压缩
做功 排气