初二物理—热机

初二物理—热机

知识精解

一、汽油机：

⒈构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等．

⒉工作原理：在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕，使燃气推动活塞做功〔内能→机械能〕．

⒊冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程．

⒋工作过程：

⑴多数汽油机是由吸气、压缩、做功〔燃烧—膨胀做功〕和排气冲程的不断循环来保证连续工作的．

⑵吸气冲程：吸入汽油和空气组成的燃料混合物．

(3)压缩冲程：燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高．⑶做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，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．

⑷活塞向上运动，将废气排出气缸．

⒌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．

⒍汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，期货三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作．

⒎特点与应用：

⑴特点：轻巧．

⑵汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器）．

二、柴油机：

⒈构造：与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴．

⒉工作原理：与汽油机相同．

⒊工作过程：与汽油机相似．

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．

2压缩 4排气 3做功 1吸气

图

1

⒋柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来．

⒌特点与应用：

特点：柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重．

应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机．

经典例题

【例1】汽油机的一个工作循环是由________个冲程组成，其中对外做功________次．在压缩冲程中，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． ★解析

【例2】下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是( )

A ．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转

化为内能B

．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能

C ．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能

D ．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能

【例3】摩托车上的热机工作时提供动力的冲程是( )

A ． 吸气冲程

B ．压缩冲程

C ．做功冲程

D ．排气冲程

B ．

【例4】下图表示四冲程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

【例5】四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的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

【例6】改变内能有不同的方式，图1（甲）是在一个配有活塞的厚壁

玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内

棉花燃烧起来。这是通过＿＿＿＿＿＿方式使玻璃筒内的空气＿＿＿

＿＿＿增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。

图1（乙）是通过＿＿＿＿＿＿方式把试管里的水加热至沸腾。

【例7】四冲程内燃机工作时，依靠惯性使活塞向上运动完成的冲程是（ ）

A.吸气和排气冲程

B.压缩和做功冲程

C.做功和排气冲程

D.压缩和排气冲程

【例8】汽油机和柴油机在下列区别中，错误的是（）

A．柴油机的气缸顶部是喷油嘴B．柴油机的飞轮大，比汽油机笨重

C．柴油机的热机效率比汽油机高D．柴油机用点燃式完成做功

11．在标准大气压下，1kg20℃的水吸收了3.78×105J的热量后，其温度为( ) A．80℃B．90℃C．100℃D．110℃

【例9】将质量相同的三块金属甲、乙、丙加热到相同的温度后，放到表面平整石蜡上．经过一定时间后，观察到的现象如图10-4所示．则三块金属的比热容（）

A．甲最大B．乙最大C．丙最大D．一样大

【例10】有质量相同的两块金属铜和铝，已知铜的比热容小于铝的比热容，则（）A．它们降低相同的温度，铝放出的热量一定大于铜放出的热量

B．它们升高相同的温度，铜吸收的热量一定大于铝吸收的热量

C．它们放出相同的热量后，铝降低的温度一定大于铜降低的温度

D．它们吸收相同的热量后，铜的末温一定高于铝的末温

【例11】单缸四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程是不用靠飞轮的惯性来完成的，这个冲程是（）

A．压缩冲程B．做功冲程C．吸气冲程D．排气冲程

课堂练习

1、热机定义：热机是利用________来做功的装置，都是把_______转化为_______的机器。

2、热机的种类很多，如_______ 、________、__________、__________等。_______是最常见的热机，它的工作循环有四个冲程，它们分别是_____、_____、_____、_____。_____冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由_____能转化为____能。另外_______冲程将机械能转化为内能。

3、以下为四冲程汽油机的工作简图，请指出甲、乙、丙、丁各为什么冲程。

甲____________、乙____________、丙___________、丁____________。

4、内燃机的一个工作循环的四个冲程，图中表示的是其中的________冲程；它将______能转化成_______能．

图10-4