物理九年级全册第1节 热机练习
展开专题14.1 热机
学新课标对课节知识点要求
【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
学课节知识点
知识点1. 热机
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 热机
【例题1】(2022江苏无锡)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使水沸腾,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,利用这一原理,可以制成热机。
考点2. 内燃机
【例题2】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,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【例题3】(2022湖南湘潭)如图,蒸粽子时,锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”,下列说法正确的
是( )
A. 水沸腾时,温度继续升高
B. 蒸锅烫手,因为它含有的温度多
C. 闻到粽香,说明加热后分子才运动
D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
强化知识点的达标问题精练
1. (2022内蒙古赤峰)汽油机的四个冲程中,哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程( )
A. B. C. D.
2. (2021广东省)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )A. 吸气冲程:只吸入空气B. 压缩冲程:缸内温度降低
C. 做功冲程:气体推动活塞做功D. 排气冲程:内能转化为机械能
3. (2021广西贵港)如图所示,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
4. 如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于______冲程,该冲程将机械能转化为______能,若该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功______次。
5. (2022湖南衡阳)汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A. 热机排出的尾气没有内能B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
6. (2021海南)在冬天,人们常常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
7. (2022湖北十堰)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
8. 下列四幅图中,能说明内燃机做功冲程的是( )
A.用电饭煲做红烧排骨
B.反复弯折铁丝
C.玻璃刚好接触水面时,测力计示数变大了
D.试管中的高温水蒸气冲开了软木塞
9. (2022•日照)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程
10. (2022湖南怀化)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,热机中能量转化和该实验一致的冲程是( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
11. (2021湖北鄂州)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
12. (2022黑龙江牡丹江)四冲程内燃机,把内能转化为机械能的是( )冲程。
A. 吸气B. 压缩C. 做功D. 排气
13. (2022湖南长沙)如图所示,在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到的现象是________。这是因为活塞压缩空气,使空气的内能______,温度升高,这一过程与内燃机工作的_______冲程原理相同。
14. (2022辽宁阜新)我市在“创建文明城市”活动中,同学们在老师的带领下一起到居民小区劳动。“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉,因为分子间存在______;用钢丝球清除“小广告”,过了一会儿钢丝球发热,这是通过______方式改变内能的,其能量转化方式与热机中的______冲程相同。
15. (2022广西百色)用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较______(选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程中_______冲程将内能转化为机械能(选填“压缩”或“做功”)。
16. (2022广西玉林)如图所示是一台四冲程内燃机的______(选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变气缸内气体的内能。
17.如图所示是四冲程汽油机内部剖面图,此为________冲程;汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的________大的特性。
18.阅读理解,回答问题。
汽油机
内燃机就是指燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机。汽油机指汽油在汽缸内燃烧、生成高温高压燃气,燃气推动活塞而做功,燃气内能转化为活塞运动的机械能。
(1)构造:进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。冲程:活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。
(2)工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程:开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门军关闭。工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程:活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程:压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞向上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程:做功冲程结束,活塞继续向下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复两次,曲轴转两周,对外做一次功。
(3)能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
问题:
A.内能转化为机械能的过程是 冲程完成的。
B. 汽油机的构造由进气门,排气门, ,气缸,活塞,连杆, 组成。
C.活塞从气缸一端运动到另一端的 运动叫做一个冲程。
D.活塞在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复 次,曲轴转 周,对外做一次功。
2023-2024学年度物理九年级全一册同步(拓展)学讲练测大讲义(人教版通用)
第十四章 内能的利用
专题14.1 热机
学新课标对课节知识点要求
【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
学课节知识点
知识点1. 热机
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
讲课节知识点的例题解析
考点1. 热机
【例题1】(2022江苏无锡)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使水沸腾,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,利用这一原理,可以制成热机。
【答案】 做功 内 机械能
【解析】用酒精灯给试管中的水加热产生大量的水蒸气,这些高温的水蒸气对塞子做功,将塞子冲出。
水蒸气膨胀对软木塞做功时,水蒸气的内能减小,温度降低,塞子由静止变为运动,其机械能增大,故是水蒸气的一部分内能转化为软木塞的机械能,热机的做功冲程原理与其一致。
考点2. 内燃机
【例题2】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,将化学能转化为内能 B.压缩冲程,将机械能转化为内能
C.做功冲程,将内能转化为机械能 D.做功冲程,将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】图中进气门和排气门均闭合,活塞向下运动,且火花塞放电,所以是内燃机的做功冲程,此冲程将内能转化为机械能.故选C.
【例题3】(2022湖南湘潭)如图,蒸粽子时,锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”,下列说法正确的
是( )
A. 水沸腾时,温度继续升高
B. 蒸锅烫手,因为它含有的温度多
C. 闻到粽香,说明加热后分子才运动
D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似
【答案】D
【解析】A.水沸腾时,吸热温度保持不变,故A错误;
B.温度不能说“含有”,故B错误;
C.一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动,温度越高无规则运动越剧烈,故C错误;
D.水蒸气顶起锅盖是内能转化为机械能,内燃机做功冲程也是内能转化为机械能,故D正确。故选D。
强化知识点的达标问题精练
1. (2022内蒙古赤峰)汽油机的四个冲程中,哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程,没有能量转化,故A不符合题意;
B.两气门关闭,活塞向上运动,压缩冲程,机械能转化为内能,故B不符合题意;
C.两气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,此冲程燃料燃烧时,化学能转化为内能,然后对外做功时内能转化为机械能,故C符合题意;
D.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化,故D不符合题意。故选C。
2. (2021广东省)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是( )
A. 吸气冲程:只吸入空气B. 压缩冲程:缸内温度降低
C. 做功冲程:气体推动活塞做功D. 排气冲程:内能转化为机械能
【答案】C
【解析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,其中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;另外还有压缩冲程有能量转化,将机械能转化为内能。
A.汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误;
B.在压缩冲程,活塞对气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能变大,温度升高,故B错误;
C.做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,故C正确;
D.排气冲程中没有能量的转化,故D错误。
3. (2021广西贵港)如图所示,在试管里注入少量的水,用软木塞塞紧管口,用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了,水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是( )
A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似
B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能
D. 管内水蒸气的内能减少,温度降低,在试管口变成白色的热空气
【答案】 A
【解析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能,内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
A .在汽油机的做功冲程中,燃气膨胀做功,将内能转化为机械能,所以汽油机的做功冲程是此原理的应用,A符合题意。
B.用酒精灯加热,是通过热传递的方式使得水的内能增加,产生大量水蒸气,B不符合题意;
C.酒精灯燃烧时,把化学能转化为内能,C不符合题意;
D.水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出;此时水蒸气的内能减少,温度降低,液化为小水滴,即我们看到的白雾,D不符合题意.
4. 如图是四冲程汽油机的某个冲程,由图可看出它正处于______冲程,该冲程将机械能转化为______能,若该汽油机飞轮的转速是60r/s,则汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】压缩;内;30.
【解析】如图,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动,它正处于压缩冲程。
此过程中活塞压缩气缸内的气体,对气体做功,使气体内能增加,将机械能转化为内能。
若该汽油机飞轮的转速是60r/s,飞轮转2圈做一次功,则汽油机每秒钟对外做功30次。
5. (2022湖南衡阳)汽车的发动机大多数是内燃机,内燃机是热机的一种,下列关于热机和环境保护的说法,正确的是( )
A. 热机排出的尾气没有内能B. 热机的效率能达到100%
C. 热机的大量使用会造成环境污染D. 汽油机的做功冲程是将机械能转化成内能
【答案】C
【解析】A.一切物体在任何温度下都有内能,所以热机排放的尾气也有内能,故A错误;
B.热机在工作时不可避免地要损失一部分能量(如散热、克服机械部件间的摩擦),所以热机的效率不可能达到100%,故B错误;
C.热机在使用时会排放出一些有害的气体,会造成环境污染,故C正确;
D.汽油机的做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,故D错误。故选C。
6. (2021海南)在冬天,人们常常搓手取暖,这个过程中的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同( )
A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程
【答案】B
【解析】人们在冬天常常搓手取暖,是通过搓手将机械能转化为内能,内能增加,温度升高,手暖和,这是通过做功的方式改变手的内能,这与汽油机工作中的压缩冲程的能量转化相同,都是将机械能转化为内能。
7. (2022湖北十堰)为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标,东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下,发动机工作时,尾气中“汽油味”明显降低,动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 尾气中“汽油味”降低,是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全
B. 该冲程为做功冲程,内能转化为机械能
C. 汽油在汽缸内完全燃烧,发动机效率可达100%
D. 该发动机减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护
【答案】C
【解析】A.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,燃烧较完全,故A正确,不符合题意;
B.如图所示,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,为做功冲程,此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能,故B正确,不符合题意;
C.汽车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C错误,符合题意;
D.尾气中“汽油味”明显降低,这说明汽油的燃烧率较高,在做相同有用功时,消耗的燃料少,减少了碳排放,有利于节约能源和环境保护,故D正确,不符合题意。故选C。
8. 下列四幅图中,能说明内燃机做功冲程的是( )
A.用电饭煲做红烧排骨
B.反复弯折铁丝
C.玻璃刚好接触水面时,测力计示数变大了
D.试管中的高温水蒸气冲开了软木塞
【答案】D
【解析】内燃机的做功冲程是将燃料的内能转化为活塞的机械能。
A、用电饭煲做红烧排骨属于热传递改变物体的内能;不能说明内燃机的做功冲程,故A错误;
B、反复弯折铁丝属于做功改变物体的内能;不能说明内燃机的做功冲程,故B错误;
C、因为玻璃和水接触在一起,并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内,故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力,故向上拉玻璃板时,弹簧测力计的读数将变大;不能说明内燃机的做功冲程,故C错误;
D、试管内的水温度升高时,试管内的水蒸气对软木塞做功,塞子跳起,水蒸气内能转化成软木塞的机械能,能说明内燃机的做功冲程,故D正确。故选:D。
9. (2022•日照)喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是( )
A.吸气冲程和压缩冲程B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程D.压缩冲程和排气冲程
【答案】B
【解析】如图乙,扭转瓶子时,小明施加的外力压缩瓶内的气体,是机械能转化为内能,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似;当瓶盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。所以A、C、D都错,B正确。
10. (2022湖南怀化)如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,热机中能量转化和该实验一致的冲程是( )
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】水加热至沸腾一段时间后,橡胶塞被推出,水蒸气对橡胶塞做功,内能减小,内能转化为橡胶塞的机械能,热机中能量转化和该实验一致的冲程是做功冲程。故选C。
11. (2021湖北鄂州)下列有关热和能的说法中,正确的是( )
A. 发生热传递时,温度总是从高温物体传递给低温物体
B. 一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,内能不变
C. 内燃机的压缩冲程,主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
D. 夏天在室内洒水降温,利用了水的比热容较大的性质
【答案】C
【解析】A.发生热传递时,热量总是从高温物体传递给低温物体,故A错误;
B.一块0℃的冰熔化成0℃的水后,温度不变,因为不断吸热,内能变大,故B错误;
C.内燃机的压缩冲程,压缩气体,将机械能转化为内能,故主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能,故C正确;
D.夏天在室内洒水降温,利用了蒸发时吸热,故D错误。
12. (2022黑龙江牡丹江)四冲程内燃机,把内能转化为机械能的是( )冲程。
A. 吸气B. 压缩C. 做功D. 排气
【答案】C
【解析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。其中压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能。故C符合题意,故选C。
13. (2022湖南长沙)如图所示,在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去,看到的现象是________。这是因为活塞压缩空气,使空气的内能______,温度升高,这一过程与内燃机工作的_______冲程原理相同。
【答案】 硝化棉燃烧 增加 压缩
【解析】当把活塞迅速压下去后,活塞压缩气体做功,气体的内能增加,温度也会随之上升,当温度达到硝化棉的着火点时,会看到硝化棉燃烧。
活塞压缩空气使空气内能增加,这是机械能转化为内能,在内燃机四个冲程中,只有压缩冲程是机械能转化为内能,所以这一过程与内燃机工作的压缩冲程原理相同。
14. (2022辽宁阜新)我市在“创建文明城市”活动中,同学们在老师的带领下一起到居民小区劳动。“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉,因为分子间存在______;用钢丝球清除“小广告”,过了一会儿钢丝球发热,这是通过______方式改变内能的,其能量转化方式与热机中的______冲程相同。
【答案】 引力 做功 压缩
【解析】分子之间存在相互作用的引力和斥力,“小广告”粘在建筑物上不易被清除掉,因为分子间存在引力。
清除“小广告”时,克服摩擦做功,将机械能转化为内能,这是通过做功方式改变内能的。四冲程热机工作循环中,压缩冲程是将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能,故能量转化方式与热机中的压缩冲程相同。
15. (2022广西百色)用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较______(选填“大”或“小”)的特性。四冲程汽油机的工作过程中_______冲程将内能转化为机械能(选填“压缩”或“做功”)。
【答案】 大 做功
【解析】用冷水冷却发动机,是利用水的比热容较大,相同质量的水和其它物质相比,升高相同的温度,可以吸收更多的热量。
四冲程汽油机的工作过程中,在做功冲程,高温高压的燃气体积膨胀,对活塞做功,将燃气的内能转化为活塞的机械能。
16. (2022广西玉林)如图所示是一台四冲程内燃机的______(选填“压缩”或“做功”)冲程,这个冲程是通过______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变气缸内气体的内能。
【答案】 压缩 做功
【解析】由图可知,内燃机的进气门、排气门均关闭,活塞向上运动,压缩气缸内的气体,对气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能增大。因此图中是一台四冲程内燃机的压缩冲程,这个冲程是通过做功的方式改变气缸内气体的内能。
17.如图所示是四冲程汽油机内部剖面图,此为________冲程;汽油机需要用冷却液进行降温,是利用了冷却液的________大的特性。
【答案】 做功;比热容
【解析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能,内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能;水的比热容大,相同质量的水可以吸收更多的热量,冷却效果更好;相同质量的水可以放出更多的热量,取暖效果更好。
四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。分析图,此时汽油机进气门、排气门都关闭,活塞向下运动,火花塞正在点火,由此判断是四冲程汽油机的做功冲程。
通常选用比热容大的物质做冷却液,相同质量的该种物质,吸收相同的热量,温度升高得少。
18.阅读理解,回答问题。
汽油机
内燃机就是指燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机,以汽油或柴油为燃料,分别叫做汽油机和柴油机。汽油机指汽油在汽缸内燃烧、生成高温高压燃气,燃气推动活塞而做功,燃气内能转化为活塞运动的机械能。
(1)构造:进气门,排气门,火花塞,气缸,活塞,连杆,曲轴。冲程:活塞从气缸一端运动到另一端的单向运动叫做一个冲程。
(2)工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元,一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程:开始工作前,活塞位于气缸上端,进、排气门军关闭。工作时,活塞由上向下运动,进气门打开,排气门仍关闭。由于缸内体积增大,压强减小,空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程:活塞运动到最下端,就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭,混合气体被强行压缩,使气体的温度升高,压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程:压缩结束时虽然温度较高,但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压气体,高温高压燃气推动活塞向上向下运动,通过连杆带动曲轴转动。实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程:做功冲程结束,活塞继续向下向上运动,进气门关闭,排气门打开,燃烧后的废气被活塞推出缸外。这是最后一个冲程。
此后,活塞又由上向下运动,从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复两次,曲轴转两周,对外做一次功。
(3)能的转化:在做功冲程燃气对活塞做功,内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完成。
问题:
A.内能转化为机械能的过程是 冲程完成的。
B. 汽油机的构造由进气门,排气门, ,气缸,活塞,连杆, 组成。
C.活塞从气缸一端运动到另一端的 运动叫做一个冲程。
D.活塞在一个工作循环中有四个冲程,活塞往复 次,曲轴转 周,对外做一次功。
【答案】A.做功。B. 火花塞,曲轴。C.单向。D.两,两。
【解析】阅读短文,认真理解分析。答案就在短文里面找到。
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