教科版物理九年级上册同步练习：2.2 内燃机（Word有答案）

2.内燃机
知识点 1　内燃机
1.如图示,在透明塑料盒的底部钻一个孔,将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒中滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后按下电火花发生器的按钮,这时我们可以看到盒盖　　　　,同时听到“砰”的一声响。在此过程中,酒精燃烧后产生的燃气对　　　　做功,燃气的　　　　能减少,转化为　　　　的　　　　能。
图2.活塞式内燃机的特点:燃料在　　　　　内燃烧,生成　　　　　　的燃气,燃气推动活塞　　　　,将　　　　能转化为　　　　能。
3.柴油机和汽油机属于热机中的　　　　,它们都是靠活塞在　　　　中做往复运动而工作的。
知识点 2　汽油机和柴油机的工作过程
4.汽油机是热机的一种,汽油在汽缸内燃烧时将　　　　能转化为　　　能,如图示是四冲程汽油机的工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在　　　　冲程。
图5.多数热机的一个工作循环有四个冲程,请你判断图表示的是　　　　冲程。
图6.四冲程汽油机只有做功冲程燃气对外做功,其余三个冲程的运转要依靠 (　　)
A.活塞的惯性 B.飞轮的惯性 C.曲轴的惯性 D.连杆的惯性
7.下列说法中不正确的是 (　　)
A.汽油机和柴油机使用的燃料不同
B.汽油机采用点燃式点火,柴油机采用压燃式点火
C.汽油机汽缸顶部有个火花塞,柴油机汽缸顶部有个喷油嘴
D.汽油机与柴油机除使用的燃料不同外,在构造上完全相同
8.热机是把内能转化为　　　　　能的装置。图某内燃机的构造示意图,该内燃机为　　　　　(选填“汽油机”或“柴油机”),此时为　　　　冲程。
图知识点 3　汽油机、柴油机的转速与做功次数
9.四冲程内燃机在一个工作循环中 (　　)
A.活塞往复运动2次,曲轴转动2周,完成4个冲程,对外做1次功
B.活塞往复运动2次,曲轴转动4周,完成4个冲程,对外做1次功
C.活塞往复运动4次,曲轴转动2周,完成4个冲程,对外做2次功
D.活塞往复运动2次,曲轴转动4周,完成4个冲程,对外做2次功
10.某四冲程汽油机每秒完成40个冲程,做功　　　　次,飞轮的转速为　　　　r/min。
11.如图示是汽油机一个工作循环的四个冲程,排列顺序正确的是 (　　)
图A.甲、乙、丙、丁
B.乙、丙、甲、丁
C.丁、丙、乙、甲
D.丁、甲、丙、乙
12.如图示是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,由此他联想到热机的四个冲程,以下与压缩冲程最相似的是 (　　)
图13.如图示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是 (　　)
图A.吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸
B.压缩冲程中,通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C.做功冲程中,燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的极少部分
14.如图示是柴油机工作时的　　　　冲程,该冲程中活塞上方汽缸容积增大,外界空气在　　　　　的作用下进入汽缸。
图15.[2020·常州] 2020年1月18日,“第十届江苏·台湾灯会”在常州恐龙城开幕。如图示为展会中的“走马灯”,点燃底部蜡烛,热空气上升驱动扇叶转动,观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为　　　　　　　　　　　　　　　　,这与四冲程汽油机的　　　　冲程相同。
图16.如图所示,瓶子里装有少量的水,用力打气,瓶塞向上跳起,瓶内有白雾产生。白雾是　　　　　　形成的。瓶塞向上跳起过程中,瓶内气体　　　　　　　　,温度降低,内能减少;其能量转化情况与四冲程汽油机的　　　　冲程相同。
17.如图甲所示是生活中常用的热水瓶,当注入一定量的热水后,立即盖上软木塞,有时软木塞会跳起来,这一过程瓶内气体通过 的方式改变了内能。图乙是四冲程汽油机的工作示意图,其中图　　　　(填字母)所示的冲程也发生同样的能量转化。
18.热机是将　　　　　转化成　　　　能的机器,热机一个工作循环由　　　　个冲程组成,如图所示是热机的　　　　冲程。转速为2400 r/min的四冲程单缸内燃机在1 s内活塞对外做功　　　　次,若每次做功735 J,该内燃机的功率为　　　　W。
考|题|展|示
19.[2020·镇江] 某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是 (　　)
20.[2020·南充] 若一辆小汽车一年行驶一万公里,消耗1 t汽油,这些汽油完全燃烧放出
　　　　J的热量;某次行驶过程中,该汽车汽油机曲轴的转速为3600 r/min,在1 s内汽油机对外做功　　　　次。(q汽油=4.6×107 J/kg)
21.[2020·黔南州] 如图所示,给试管内的水加热至一定程度,发现试管口木塞会被推出。
(1)给水加热是通过　　　　方式使水的内能增加的;木塞被推出后水蒸气的内能　　　(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(2)四冲程内燃机的　　　　冲程与这个原理相同;内燃机工作时,产生的噪声和　　　　会对环境造成污染。
答案
2.内燃机
1.飞出　盒盖　内　盒盖　机械
2.汽缸　高温高压　做功　内　机械
3.内燃机　汽缸
4.化学　内　做功
5.排气
6.B　7.D
8.机械　柴油机　压缩
9.A　10.10　1200　11.C　
12.B　 小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作,鼻孔吸气相当于吸气冲程,气沉丹田相当于压缩冲程,打完收工相当于排气冲程;排山倒海时对外做功,相当于做功冲程。
13.A　 汽油机在吸气冲程中,汽油和空气的混合物进入汽缸,故A正确;在压缩冲程中,燃料混合物被压缩,气体的内能变大,此过程是机械能转化为内能的过程,故B错误;在做功冲程中,燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失,只有一小部分转化为机械能,故C错误;在排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的大部分,故D错误。
14.吸气　大气压　 根据图示可知,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,因此该冲程为吸气冲程;该冲程中活塞上方汽缸容积增大,气压降低,外界空气在大气压的作用下进入汽缸。
15.内能转化为机械能　做功
16.水蒸气液化　膨胀对外做功　做功
瓶塞向上跳起是因为瓶内气体对瓶塞做功,气体的内能转化为瓶塞的机械能,瓶内气体的内能减少、温度降低,瓶内的水蒸气液化为小水滴,就是看到的白雾。其能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。
17.做功　C
18.内能　机械　4　做功　20　14700　
热机是将内能转化成机械能的机器;热机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气4个冲程组成;图中两气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程。转速为2400 r/min的四冲程内燃机,每秒转40圈,对外做20次功;
每次做功735 J,则每秒做的功:W=735 J×20=14700 J;
功率:P===14700 W。
19.C　 汽油机四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,在该汽油机的一个工作循环中,压缩冲程结束后,下一个冲程是做功冲程,由图可知,图C中两个气门都关闭,火花塞点火,此时活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能,故C正确。
20.4.6×1010　30　 (1)汽油的质量:m=1 t=1000 kg,
汽油完全燃烧放出的热量:Q=mq汽油=1000 kg×4.6×107 J/kg=4.6×1010 J。
(2)四冲程内燃机的曲轴转2圈,完成4个冲程,并对外做功1次;因为曲轴的转速为3600 r/min,在1 s内汽油机曲轴转60圈,经历30个工作循环,对外做功30次。
21.(1)热传递　减小　(2)做功　废气
(1)用酒精灯加热水的过程中,水从酒精灯火焰吸收热量,是通过热传递的方式使水的内能增加的。木塞冲出试管口时,水蒸气对木塞做功,水蒸气的内能转化为木塞的机械能,则水蒸气内能减小。
(2)木塞被推出的过程中,水蒸气的内能减小,转化为木塞的机械能,四冲程内燃机的做功冲程与该原理相同。热机使用中要产生废气、噪声,会对环境造成污染。