沪科版物理九年级全一册同步提优训练：13.3 内燃机（有答案解析）

第三节　内燃机　　　　　　　　　　
1.下列机器中不属于热机的是 (　　)
A.水轮机
B.喷气式发动机
C.汽油机
D.燃气轮机
2.如图所示是世界上早期的蒸汽汽车模型,燃料燃烧使水温升高,水的　　　　能增加,再转化为汽车的　　　　能使汽车前进。
　　　
3.柴油机和汽油机在构造上的主要区别:柴油机气缸顶部有　　　　,汽油机气缸顶部有　　　　。在吸气冲程中的不同是汽油机吸入气缸里的是　　　　　　　　　,柴油机吸入气缸里的是　　　 　。
4.如图所示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是演示实验的示意图。图C是　　　　冲程,与它原理相同的是图　　　　所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是图　　 　　。(后两空均填字母)
5.(2020大连)如图所示的实验装置,塑料瓶内盛有少量水。给瓶内打气,当瓶塞跳起时,看到瓶内出现白雾,此时,瓶内气体的内能转化为瓶塞的　　　　能,与四冲程内燃机　　　　 (选填“压缩”或“做功”)冲程的能量转化相同。
6.如图所示是　　　　(选填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图,此时为　　　　冲程。
7.汽油机在某个冲程中,进气阀和排气阀都关闭,活塞向下运动,此冲程是 (　　)
A.吸气冲程 B.压缩冲程
C.做功冲程 D.排气冲程
8.现代汽车的发动机一般都是四冲程的内燃机,其四个冲程如图所示,其中不是靠飞轮惯性工作的冲程是 (　　)
9.(2020衡阳)如图所示为内燃机四个冲程的工作示意图,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.图乙冲程能获得动力
C.图丁冲程有机械能转化为内能的过程
D.图丙冲程有化学能转化为内能的过程
10.在汽油机的做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞运动做功,下列说法正确的是 (　　)
A.燃气的内能减少,温度升高 B.燃气的内能增加,温度升高
C.燃气的内能减少,温度降低 D.燃气的内能增加,温度降低
题后反思
　　　汽油机和柴油机的四个冲程的判断方法:
冲程名称 进气阀 排气阀 活塞方向
吸气冲程 打开 关闭 向下
压缩冲程 关闭 关闭 向上
做功冲程 关闭 关闭 向下
排气冲程 关闭 打开 向上
　　　　　　　
11.四冲程内燃机的一个工作循环是由　　　　、　　　　　、　　　　　和　　　　　四个冲程组成的。在一个工作循环中,曲轴转动　　　　周,燃气对活塞做功　　　　次。
12.某单缸四冲程汽油机飞轮的转速是600 r/min,则下列说法中正确的是 (　　)
A.1 min内该内燃机对外做600次功
B.1 s内完成10个工作循环
C.燃气做一次功的时间间隔是0.2 s
D.1 s内活塞往复运动20次
13.一单缸四冲程汽油机,已知飞轮的转速为600 r/min,做功冲程中,燃气对活塞的压强为5×105 Pa(设压强在此冲程中保持不变),活塞行程为0.2 m,活塞横截面积为100 cm2,求汽油机的做功功率。
题后反思
　　　四冲程汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成。在一个工作循环中,活塞往复运动2次,曲轴转2周,飞轮转2周,做功1次。600 r/min表示热机的飞轮每分钟转600周。
14.如图所示为四缸发动机的工作原理:内燃机通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上,并使各气缸的做功冲程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个气缸在做功,其他三个气缸分别在做吸气、压缩和排气工作。
(1)发动机在做功冲程里,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将　　　　能转化为　　　　能。
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如图下表所示。其中排量等于四个气缸工作容积的总和,气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。
排量 2.0 L
输出功率 120 kW
转速 6000 r/min
①该发动机在1 s内做功　　　　J,单缸排量V=　　　　L。
②每个做功冲程里,发动机做功W=　　　　J。
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=　　　　 Pa。
答案解析
第三节　内燃机
1.A　2.内　机械
3.喷油嘴　火花塞　空气与汽油的混合气体　空气
4.做功　F　B　5.机械　做功
6.柴油机　压缩
7.C　解： 进气阀和排气阀都关闭,活塞向下运动时,高温高压的燃气向下推动活塞,燃气对活塞做功,为做功冲程。
8.B　解： 在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的;图A是吸气冲程,图B是做功冲程,图C是压缩冲程,图D是排气冲程。
9.C　10.C
11.吸气冲程　压缩冲程　做功冲程　排气冲程　2　1
12.C　解： 飞轮转速为600 r/min=10 r/s,因一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴转动2周,做功1次,完成4个冲程,所以,该汽油机每秒可以完成5个工作循环,做功5次,活塞往复运动10次,故B、D错误;1 min内该内燃机对外做功5 次/s×60 s=300次,故A错误;每秒做功5次,则燃气做一次功的时间间隔为0.2 s,故C正确。
13.由压强公式p=和功的计算公式W=Fs可知,一个做功冲程中所做的功:W=Fs=pSL=5×105 Pa×100×10-4 m2×0.2 m=1000 J。
飞轮的转速为600 r/min=10 r/s,则汽油机1 s内做功5次。
1 s内所做的功:W总=5W=5×1000 J=5000 J,
则汽油机的功率:P===5000 W。
14.(1)内　机械　(2)①1.2×105　0.5　②600
(3)1.2×106
解： (1)在做功冲程里,高温高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能。(2)①发动机在1 s内做功:W1=Pt=120×103 W×1 s=1.2×105 J,四缸总排量为2.0 L,则单缸排量:V=×2.0 L=0.5 L。②发动机有四个缸同时工作,则每个缸1 s内做功:W2=×1.2×105 J=3×104 J;单缸四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,该发动机的转速为6000 r/min,则它每个气缸1 s内做功50次,每个做功冲程做功:W=×3×104 J=600 J。(3)因为W=pV,V=0.5 L=5×10-4m3,所以燃气对活塞的压强:p===1.2×106 Pa。
发动机的功率一般取决于发动机的排量和转速。当排量一定时,发动机的转速越高,其输出功率越大;当转速一定时,排量越大,其输出功率越大。