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2022-2023物理新课标九年级全册同步课时减负作业(人教版)
第十四章 内能的利用
专题14.1 热机
一、选择题
1. 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
2.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是( )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气 D.吸气冲程吸入气缸的是柴油
3.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A B C D
二、填空题
1.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。
如图所示,试管中的水蒸气将塞子推出的过程中,水蒸气的______ 转化为塞子的机械能。四冲程汽油机在工作过程中,______ 冲程与上述能量转化过程相同。
3.图示时刻,四冲程汽油机处于 冲程;若该汽油机每分钟完成7200个冲程,则它每秒钟完成 个工作循环。
三、简答与阅读理解题
1. 在图中,甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中,分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
2. 从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中
(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程?
(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程?
(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程?
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第十四章 内能的利用
专题14.1 热机
一、选择题
1. 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。
2.四冲程柴油机工作过程中,以下说法错误的是( )
A.压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化 B.做功冲程使汽车获得动力
C.排气冲程排出了汽车的尾气 D.吸气冲程吸入气缸的是柴油
【答案】D
【解析】(1)压缩冲程:活塞的机械能转化为燃料混合物的内能;
做功冲程:燃料燃烧,化学能转化为内能,产生高温高压气体,推动活塞做功,内能在转化为机械能。
(2)做功冲程使汽车获得动力。
(3)排气冲程排出汽车的尾气。
(4)吸气冲程吸入气缸的只有空气。
3.如图所示,是汽油机工作时的四个冲程,其中属于做功冲程的是( )
A B C D
【答案】C.
【解析】解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,判断冲程名称可用口诀:“先看气门开关情,再看活塞上下行;开下吸气开上排,关上压缩关下功.”进行分析.
A.进气门开启,气体流入汽缸,是吸气冲程;不符合题意;
B.两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,不符合题意;
C.两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,符合题意;
D.排气门开启,气体流出汽缸,是排气冲程;不符合题意.
二、填空题
1.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。
如图所示,试管中的水蒸气将塞子推出的过程中,水蒸气的______ 转化为塞子的机械能。四冲程汽油机在工作过程中,______ 冲程与上述能量转化过程相同。
【答案】内能 做功
【解析】在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出,在这个实验中,燃料的化学能转化为内能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的机械能,所以利用内能做功的实质是内能转化为其他形式能的过程;
四冲程汽油机在工作过程中,做功冲程,内能转化为动能。
3.图示时刻,四冲程汽油机处于 冲程;若该汽油机每分钟完成7200个冲程,则它每秒钟完成 个工作循环。
【答案】压缩;30;
【解析】由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,根据这个比例关系可以求出答案。
由图可知,进气门和排气门都是关闭的,活塞上行,可以判断是压缩冲程;
该汽油机每分钟完成7200个冲程,故每秒完成120个冲程,热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周,若该汽油机每秒完成120个冲程,则每秒它对外做功30次,完成30个工作循环,飞轮转动20周。
三、简答与阅读理解题
1. 在图中,甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。请在图乙、丙、丁中,分别画出压缩、做功、排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。
【答案】见解析。
【解析】图略。压缩冲程进排气门都关闭,活塞向上运动。做功冲程进排气门都关闭活塞向下运动。排气冲程进气门闭合,排气门打开活塞向上运动。
2. 从能量转化的角度看,一台四冲程内燃机在一个循环中
(1)哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程?
(2)哪个冲程存在着内能转化为机械能的过程?
(3)哪个冲程具有很明显的机械能转化为内能的过程?
【答案】(1)做功冲程(2)做功冲程(3)压缩冲程
【解析】(1)对于汽油机,做功冲程中,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。对于柴油机,在压缩冲程结束时,汽缸内空气的温度已经超过柴油的燃点,此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。做功冲程中,燃烧放出的热使得气体的压强和温度急剧升高,从而推动活塞对外做功。所以在内燃机中,做功冲程存在着化学能转化为内能的过程。(2)做功冲程,就是利用内能对外做功,转化机械能。(3)压缩冲程,通过曲轴转动,曲杆推动活塞向上做机械运动,压缩气缸中工作物质,温度升高,内能增大。
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