14.1 热机
在八百多年前,我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯,还有一段王安石捡对招亲的佳话。点燃走马灯中的蜡烛,蜡烛燃烧产生的高温气体向上运动,推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作原理与现在汽车汽油机工作有什么相同之处吗
【基础堂清】
1.燃料直接在发动机 内燃烧产生动力的热机,叫作内燃机,分为 和
两大类。
2.某内燃机在吸气冲程中吸入汽缸的只有空气,那么它是 (选填“汽油机”或“柴油机”);一单缸四冲程汽油机在做功冲程中的能量转化情况是 。
3.如图所示,这是某单缸四冲程汽油机的两个冲程示意图,甲图是 冲程,乙图中汽缸内气体温度会 (选填“上升”或“下降”)。
甲 乙
4. 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,如图所示的是汽油机的四个冲程工作示意图。
拓展① 根据汽油机工作循环中各冲程的先后顺序,图中正确的排序为 。
拓展② 在汽油机工作的四个冲程中,对外提供动力的是 冲程,其他冲程都是由飞轮的 完成的。
【素养日清】
5.(中考真题)如图所示,在试管内装适量的水,用塞子塞住管口,加热一段时间后,塞子受到水蒸气的压力而冲出,此时水蒸气的内能转化为塞子的 能,此过程中的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。
6.如图所示的是汽油机的 冲程,这个冲程的能量转化是 。汽油机完成吸气冲程时,吸入汽缸的物质是 。若汽油机的活塞每分钟往复运动3000次,则其1 s对外做功 次。
7.如图所示,甲是汽油机某个冲程的工作示意图,乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是 （ ）
A.甲是汽油机的压缩冲程,此时进气门和排气门均关闭
B.甲是汽油机的做功冲程,汽缸顶部的火花塞产生电火花
C.乙是柴油机的吸气冲程,吸进汽缸的是空气和柴油的混合物
D.乙是柴油机的排气冲程,此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油
8. 小明元宵节去观赏花灯后自制了一个“走马灯”(如图所示),下面纸杯内的蜡烛点燃后,热气上升,形成气流,从而推动上面的纸杯转动。此过程的能量转化情况与汽油机的哪一个冲程相同 （ ）
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
9.关于柴油机和汽油机,下列说法错误的是 （ ）
A.柴油机以柴油为燃料
B.汽油机以汽油为燃料
C.柴油机顶部有一个喷油嘴
D.汽油机对环境没有污染
10.有一种六冲程汽油机,这种汽油机在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水。
(1)六冲程汽油机的第五冲程相当于四冲程汽油机的 冲程。
(2)在第六冲程中,水蒸气在液化过程中放出热量,内能 (选填“增大”或“减小”或“不变”)。
(3)六冲程汽油机与四冲程汽油机相比,优点是 (写一条即可)。
【参考答案】
1.汽缸 汽油机 柴油机
2.柴油机 内能转化为机械能
3.压缩 下降
解析:甲图:气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为内能。乙图:排气门打开,活塞向上运动,汽缸容积减小,是排气冲程,汽缸内气体温度会下降。
4.乙、丁、丙、甲 做功 惯性
5.机械 做功
6.做功 内能转化为机械能 汽油和空气的混合物 25
解析:根据进气门、排气门都关闭,活塞由上向下运动,火花塞点火可知,此冲程是做功冲程;做功冲程是高温、高压的燃气推动活塞做功,由此可知,此冲程能量的转化是内能转化成机械能;汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油和空气的混合物;由于汽油机的活塞每分钟往复运动3000次,所以该汽油机每秒活塞往复运动50次,因为汽油机每个工作循环完成4个冲程,飞轮、曲轴转动2周,活塞往复运动2次,对外做功一次,所以该汽油机每秒对外做功25次。
7.B 8.C
9.D 解析:柴油机使用的燃料是柴油,故A正确;汽油机使用的燃料是汽油,故B正确;柴油机汽缸顶端有个喷油嘴,汽油机汽缸顶端有个火花塞,故C正确;汽油机排放出的尾气会污染环境,还会形成酸雨,故D错误。
10.(1)做功
(2)减小
(3)机械效率更高
