第十四章 内能的利用 第1节热机(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)

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名称 第十四章 内能的利用 第1节热机(知识点与考点解析+跟踪训练)(同步学案)
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文件大小 3.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2018-07-11 09:48:39

文档简介

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第1节:热机跟踪训练(附解析)
一、选择题
1.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是(  )。
A.甲是压缩冲程,为汽车提供动力;
B.乙是吸气冲程,吸进汽油和空气的混合物;
C.丙是做功冲程,把内能转化为机械能;
D.丁是排气冲程,排出废气
2.如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的( )。
A.内能减少 B.温度降低 C.密度增大 D.分子热运动加快
3.下列对四个图的描述与分析正确的是( )。
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃,此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同
C.丙图中活塞向上运动时,气缸内气体被压缩,是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化机械能
4.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )。
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能;
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能;
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能;
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
5.如图是四冲程汽油机工作状态示意图,下列说法正确的是( )。
A.该图表示的是压缩冲程;
B.该冲程是内能转化为机械能的过程;
C.该冲程中气缸内气体分子运动剧烈程度减弱;
D.该冲程中主要是通过热传递的方式改变气缸内物质的内能
6.下列与“热”相关的物理现象,描述错误的是( )。
A.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程;
B.用水作汽车冷却剂,是因为水的比热容较大;
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为0;
D.内燃机的压缩冲程,主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能
7.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法: ①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是( )。
A.只有②③ B.只有①③
C.只有②④ D.只有②③④
8.关于“热机”,下列说法中正确的是( )。
A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能;
B.改进技术,可以使热机的效率达到100% ;
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性;
D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏水箱
9.如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是( )。
A.自行车 B. 轮船
C.卡车 D.飞机
二、填空题
10.内燃机是将内能转化成_____能的机器;内燃机一个工作循环由_______个冲程组成,其中如图所示是热机的_________冲程。
11.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成______个工作循环,对外做功_______次。
12.四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环,______个冲程,活塞往复运动_____次,曲轴连杆转______周,飞轮转________周,只有_________冲程对外做功_____次,把内能转化为机械能,其它三个冲程靠_______________完成。
三、简答题
13.试分析汽油机在压缩冲程和做功冲程中的能量转化情况。
四、综合题
14.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa,飞轮1 min转1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;新-课 -标- 第 ( http: / / www.xkb1.com / )-一-网
(3)汽油机的功率。
第1节:热机跟踪训练解析
一、选择题
1.如图是四冲程汽油机的工作示意图,下列说法正确的是(  )。
A.甲是压缩冲程,为汽车提供动力;
B.乙是吸气冲程,吸进汽油和空气的混合物;
C.丙是做功冲程,把内能转化为机械能;
D.丁是排气冲程,排出废气
【考点】热机、热机工作原理。
【解析】甲图:进气门、排气门关闭,气缸往上运动,压缩气缸内气体,故为压缩冲程;压缩冲程是把机械能转化为其内能,不是为汽车提供动力,故A错。
乙图:进气门关闭,排气门打开,排除气缸内废气;故B错。
丙图:进气门、排气门关闭,气缸内气体燃烧,内能增加,推动曲轴运动,对做功,把内能转化为机械能;故C说法正确。
丁图:进气门打开,排气门关闭,吸入新鲜空气,故是吸气冲程;故D错误。正确答案是C。
【答案】C。
2.如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。在活塞向下运动的过程中,汽缸内气体的( )。
A.内能减少 B.温度降低 C.密度增大 D.分子热运动加快
【考点】热机。
【解析】在汽油机做功冲程中,汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动,在活塞向下运动的过程中,汽油机输出机械能,汽缸内气体的内能减小,是内能转化为机械能的过程。故正确答案是A。
【答案】A。
3.下列对四个图的描述与分析正确的是( )。
A.甲图中软木塞飞出时,管内水蒸气的内能增加
B.乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃,此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同
C.丙图中活塞向上运动时,气缸内气体被压缩,是内燃机的做功冲程
D.丁图中小朋友下滑时,内能转化机械能
【考点】热机、内能的转化。
【解析】A.甲图中软木塞飞出时,管内气体对外做功,能量由内能转化成机械能,故管内水蒸气的内能会减少;故此说法错误。
B.乙图中迅速下压活塞使硝化棉被点燃,是由于活塞内能增加,直至硝化棉被点燃为止,硝化棉被点燃后化学能转化为内能,故此过程中能量转化情况与热机压缩冲程相同是正确的。
C.丙图中活塞向上运动时,气缸内气体被压缩,属于压缩冲程,不是内燃机的做功冲程,故C错。
D.丁图中小朋友下滑时,人的衣服与滑梯摩擦,摩擦力做功,使衣服内能增加,衣服温度升高,故它应该属于机械能转化为内能;故D错。正确答案是B。
【答案】B。
4.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )。
A.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能;
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内;
C.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能;
D.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
【考点】热机及其工作原理。
【解析】四冲程汽油机的一个循环,其工作顺序是吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程;从图中可以看出,①是压缩冲程,压缩冲程是将机械能转化为其内能;③是做功冲程,做功冲程是将内能转化为机械能。关于对图中补充解释正确的是C。
【答案】C。
5.如图是四冲程汽油机工作状态示意图,下列说法正确的是( )。
A.该图表示的是压缩冲程;
B.该冲程是内能转化为机械能的过程;
C.该冲程中气缸内气体分子运动剧烈程度减弱;
D.该冲程中主要是通过热传递的方式改变气缸内物质的内能
【考点】热机、内能转化。
【解析】图中,气缸进气门、排气门均关闭,气缸活塞向上运动,气缸气体被压缩,内能增加,机械能转化为气体内能;故A的说法正确,B的说法错误。内能增加,气缸内分子热运动出增加,故C的说法错误。压缩冲程,气缸内能增加是通过机械能转化为内能,不是热传递的方式,故D的说法错误。此题正确答案是A。
【答案】A。
6.下列与“热”相关的物理现象,描述错误的是( )。
A.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程;
B.用水作汽车冷却剂,是因为水的比热容较大;
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为0;
D.内燃机的压缩冲程,主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能
【考点】内能的转化、热机、内能概念、比热容。
【解析】A.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能的过程;此说法正确。做功冲程是气缸内气体内能减少,转化为机械能,故A不符合题意。
B.用水作汽车冷却剂,是因为水的比热容较大;此说法正确。热机使用水作冷却剂主要原因是水的比热容大,在温升相同情况下水吸收的热量多。故B不符合题意。
C.把冰放在手心,感到冷,是因为冰的内能为0;任何物体都具有内能,物体温度低内能少,但不能说温度低的物体不具有内能,所以此说法错误。故C符合题意。
D.内燃机的压缩冲程,主要是用做功的方法增加了气缸内物质的内能;压缩冲程是进气阀、排气阀关闭,气缸内气体被压缩,内能增加,此内能的增加是通过惯性把机械能转变为内能的过程,故此说法正确,D不符合题意。此题正确答案是C。
【答案】C。
7.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法: ①在做功冲程中,是机械能转化为内能;②在做功冲程中,是内能转化为机械能;③只有做功冲程是燃气对外做功;④汽油机在一个工作循环中,只有一个冲程发生能量变化。以上说法中正确的是( )。
A.只有②③ B.只有①③
C.只有②④ D.只有②③④
【考点】热机。
【解析】四冲程汽油机的能量转化过程,在压缩冲程中,活塞压缩气体,把活塞的机械能转化为燃气的内能;在做功冲程初,火花塞产生电火花,使燃料燃烧,产生的高温高压气体推动活塞做功,把高温高压气体的内能转化为活塞的机械能,在汽油机的一个工作循环中,有压缩、做功两个冲程发生能量变化。所以②③对,①④错。答案A。
【答案】A。
8.关于“热机”,下列说法中正确的是( )。
A.做功冲程的能量转化是机械能转化为内能;
B.改进技术,可以使热机的效率达到100% ;
C.用水循环来降低热机的温度,主要是利用水蒸发时吸热的特性;
D.冬天晚上要把热机水箱中的水放出,是防止气温降低时水凝固胀坏水箱
【考点】热机、效率及其应用。
【解析】热机的做功冲程是把内能转化为机械能。
由于热机在运转时总会有摩擦、能量散失等,所以热机的效率不可能达到100%。
用水循环来降低热机的温度,主要是利用水的比热容大这一特性。
水凝固后体积将变大,冬天晚上把热机水箱中的水放出,就是为防止气温降低时水凝固胀坏水箱。答案D。
【答案】D。
9.如图所示的四种交通工具,不用热机作为动力机械的是( )。
A.自行车 B. 轮船
C.卡车 D.飞机
【考点】热机判断。
【解析】自行车是消耗人的生物质能,转化为自行车的机械能;轮船、卡车、飞机工作时都要使用化石能源作燃料,燃料燃烧时将内能转化为机械能驱使它们运动,所以它们都是使用热机工作的。故选A。
【答案】A。
二、填空题
10.内燃机是将内能转化成_____能的机器;内燃机一个工作循环由_______个冲程组成,其中如图所示是热机的_________冲程。
【考点】热机。
【解析】热机是内能转化成机械能的机器;热机一个工作循环由四个冲程组成。根据图示可知,两个气门都关闭,活塞向下运动,所以是做功冲程。
故答案为:机械;四;做功。
11.一台单缸四冲程汽油机,飞轮转速是1800r/min,该汽油机每秒钟内完成______个工作循环,对外做功_______次。
【考点】四冲程内燃机。
【解析】内燃机完成1个工作循环,四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次。
解答:1800r/min说明飞轮每分钟转1800r,而汽油机完成1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,所以汽油机每分钟完成900个工作循环,对外做功900次。
故答案为:900;900。
12.四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环,______个冲程,活塞往复运动_____次,曲轴连杆转______周,飞轮转________周,只有_________冲程对外做功_____次,把内能转化为机械能,其它三个冲程靠_______________完成。
【考点】四冲程热机。
【解析】四冲程内燃机工作时,活塞在气缸中往复运动两次,完成一个工作循环,做一次功,共计四个冲程。
解答:四冲程汽油机和柴油机的一个工作循环,四个冲程,活塞往复运动两次,曲轴连杆转两周,飞轮转两周,只有做功冲程对外做功一次,把内能转化为机械能,其它三个冲程靠飞轮的惯性完成。
故答案为:四;两;两;两;做功;一;飞轮的惯性。
三、简答题
13.试分析汽油机在压缩冲程和做功冲程中的能量转化情况。
【考点】热机过程工作过程。
【解析】在压缩冲程中,飞轮带动活塞压缩燃料混合物做功,飞轮的一部分机械能转化为燃料混合物的内能。在做功冲程中,燃料燃烧的化学能转化为燃气的内能,燃气推动活塞做功,燃气的一部分内能转化为活塞、飞轮等的机械能。
四、综合题
14.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105 Pa,飞轮1 min转1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;新-课 -标- 第 ( http: / / www.xkb1.com / )-一-网
(3)汽油机的功率。
【考点】热机及其应用。
【解析】本题综合应用四冲程汽油机的工作原理、压强、功和功率的相关知识,是一道综合性较强的应用题 ( http: / / zk. / " \o "欢迎登陆全品中考网 )。解决此类问题一定要弄清物理过程,创建物理模型,分清所求层次,理清解题 ( http: / / zk. / " \o "欢迎登陆全品中考网 )思路。
解答:(1)燃气对活塞的平均压力:F=PS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N。
(2)燃气对活塞做的功:W=Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J。








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第1节:热机
1.热机:利用内能做功的机械叫热机。
热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2. 内燃机的工作原理
(1)汽油机:四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端的过程,叫做一个冲程。
汽油机的工作过程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
吸气冲程—靠惯性运动,吸进汽油与空气的混合物;
压缩冲程—外界对气体做功,机械能转化为内能,气体温度升高;
做功冲程—化学能转化为内能,气体温度升高,气体对外做功,内能转化为机械能;
排气冲程—靠惯性运动,排出废气。
(2)柴油机:四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
柴油机的工作过程与汽油机几乎一样,但有三个区别:1)吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;2)压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;3)做功冲程:汽油机用火花塞点火,柴油机用喷油嘴喷油。
1.考点解析
热机是内能利用的典型实例,也是内能利用的重点,在复习中应该着重掌握热机的工作原理和热机能量转化过程。本节知识点有:汽油机和柴油机的特点,汽油机的四冲程跟踪过程,各冲程能量的转化过程。对各冲程的判断、工作过程以及能量的转化是本节主要考点。考试题型以选择题为主(考查工作过程的判断、能量的转化),填空题为辅(能量的转化)。
2.中考题型分析
纵观各地中考考纲和近三年考卷来看,对本节知识点的考查主要集中在汽油机四冲程的判断和能量转化两个方面。此问题一般与热现象的其他知识点结合在一起组成一个考题,也有单独作为一个考题的情况。分值在1-2分之间,平均分值在1.3分左右。
本节考点在2019年中考物理试卷中有可能出现,但概率不是很大,也会延续以前的考查方式和规律,不会有很大变化。考查思路主要分为:考查某冲程的能量转化或对某冲程工作过程进行分析判断。
3.考点分类:考点分类见下表
考点分类 考点内容 考点分析与常见题型
常考热点 各冲程的判断、能量的转化 选择题或填空题,判断属于什么冲程,工作过程中能量的转化
一般考点 汽油机工作原理 简答题居多,分析判断汽油机的工作过程
冷门考点 汽油机和柴油机的异同 选择题、简答题,考查汽油机和柴油机的异同
★考点一:工作类型判断
◆典例一:(2018·滨州)如图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(  )。
A.压缩冲程,将化学能转化成内能;B.压缩冲程,将机械能转化成内能;
C.做功冲程,将内能转化成机械能;D.做功冲程,将机械能转化成内能
【考点】冲程类型判断。
【解析】图中的气门关闭,活塞下行,并且电火花打火,这是做功冲程的特点;在做功冲程中,能量转化关系是气体的内能转化为机械能,故选C。
【答案】C。
◆典例二:(2018·临沂)甲图中,迅速向下压活塞,能量的转化情况是   。乙图内燃机的工作过程中与甲图能量转化情况相同的是   (选填图中的代号)。
【考点】热机工作过程与能量转化。
【解析】(1)对物体做功,是机械能转化为内能;(2)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;四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
解:图甲中,迅速向下压活塞,活塞的机械能转化为筒内空气的内能;
图乙中: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。
B、两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,将机械能转化为内能,故B符合题意。
C、两个气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,将内能转化为机械能。
D、排气门打开,进气门关闭,活塞向上运动,是排气冲程,没有能量转化。
故答案为:机械能转化为内能;B。
★考点二:各冲程能量转化分析
◆典例一:(2018 聊城)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是   冲程。汽油机工作时要产生大量的热,通常采用水循环将热带走,这是利用水   的特性。
【考点】冲程能量转化。
【解析】(1)在热机的四个冲程中,压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化;(2)对水的比热容大的理解:相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多。
【解答】(1)在热机的四个冲程中,把机械能转化为内能的是压缩冲程。
(2)汽车的散热器可用水做冷却剂,是因为水的比热容比较大,在升高相同的温度时可以吸收更多的热量,降低发动机的温度。
故答案为:压缩;比热容大。
◆典例二:(2018 泸州)常规潜艇以四冲程柴油内燃机为动力,工作时包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,其中机械能转化为内能的是   冲程;核潜艇利用核反应堆发生核裂变提供动力,其核能是   (选填“新能源”或“常规能源”);在海面下潜艇上浮过程中受到的重力   下潜过程中受到的重力(选填“等于”、“小于”或“大于”)。
【考点】热机能量转化、能源、浮力。
【解析】(1)热机是将内能转化为机械能的机器,它的一个工作循环包括四个冲程:吸气、压缩、做功、排气冲程,其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;(2)新能源的特点是资源丰富,在使用时对环境无污染或很少污染,且有些可以再生,根据这些特征进行判断;(3)潜水艇所受浮力不变,故要想下潜应通过水仓进水而增大自身的重力。
解:(1)在内燃机的四个冲程中,压缩冲程将机械能转化为内能,做功冲程是将内能转化为机械能。
(2)核能是人们最近开始使用、有待推广的能源,所以是新能源。
(3)潜水艇在海面下上浮,应通过水仓排水而减小自身的重力,由于重力小于浮力故潜水艇会上浮;潜水艇要潜入水中,应通过水仓进水而增大自身的重力,由于重力大于浮力故潜水艇会下沉;所以在海面下潜艇上浮过程中受到的重力小于下潜过程中受到的重力。
故答案为:压缩;新能源;小于。
1.(2018·衢州)小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验;
奇思妙想﹣六冲程引擎。这种引擎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。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的   (填序号)。
甲. 乙. 丙. 丁.
2.(2018·自贡)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )。
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
3.(2017 烟台)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.
4.(2017 泰安)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
5.(2017 杭州)如图,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是( )。
A.压缩冲程,机械能转化为内能;
B.压缩冲程,内能转化为机械能;
C.做功冲程,机械能转化为内能;
D.做功冲程,内能转化为机械能
6.(2018·南充) 某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了 个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g的汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量   J。(q汽油=4.6×107J/kg)
7.(2017 绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程,顺序排列正确的是( )。
A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙
8.(2018·自贡)汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
9.(2017 广元)汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的,其中由机械能转化为内能的是   冲程.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,2kg汽油完全燃烧时释放的热量为   J。已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/(kg ℃),防冻液从90℃冷却到20℃的过程中,放出的热量为2.94×106J,则汽车防冻液的质量为   kg。
10.(2017 眉山)在四冲程汽油机工作过程中,实现内能转化为机械能的是   冲程;完全燃烧500g汽油释放出的热量是   J。(汽油的热值为4.6×107J/Kg)
跟踪训练解析
1.(2018·衢州)小柯在科技馆看到许多奇思妙想和趣味实验;
奇思妙想﹣六冲程引擎。这种引擎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。则第五冲程相当于图中四冲程汽油机的   (填序号)。
甲. 乙. 丙. 丁.
【考点】冲程类型判断。
【解析】(1)水变为水蒸气,水蒸气就会膨胀做功,相当于四冲程内燃机的做功冲程,对本题四幅图分析找出符合题意的;(2)小球偏离竖直方向,说明其受到了力的作用,要从其受力的角度去分析。小球偏离竖直方向的角度大小,反应力小球受到的力的大小不同,将小球受到的力的大小不同,与小球距离A的距离的远近不同联系起来,即可解题。
解:甲图:进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程。
乙图:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,机械能转化为内能。
丙图:进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程,内能转化为机械能。
丁图:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程。
由题知,第五冲程中,水注入气缸,气缸内的温度是比较高的,水就会迅速汽化为水蒸气,水蒸气推动活塞运动做功,内能转化为机械能,相当于四冲程内燃机的做功冲程,即与图丙相同;
故答案是丙。
2.(2018·自贡)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )。
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【考点】冲程类型判断。
【解析】四冲程内燃机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成;其中压缩和做功冲程有能量的转化。
压缩冲程中,两气门均关闭,活塞向上运动,压缩气体,机械能转化为内能,气体温度升高、压强增大;做功冲程中,两气门均关闭,燃料燃烧释放的内能推动活塞向下运动,内能转化为机械能。故C正确,ABD错误。选C。
【答案】C。
3.(2017 烟台)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.
【考点】热机。
【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。
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。正确答案是C。
【答案】C。
4.(2017 泰安)四冲程内燃机工作时,将内能转化成机械能的冲程是( )。
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
【考点】热机。
【解析】四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程;其中有两个冲程存在能量转化: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。
在四冲程内燃机的四个冲程中,压缩冲程中活塞压缩气体对其做功,将机械能转化为内能;做功冲程是将内能转化为机械能。故选C。
【答案】C。
5.(2017 杭州)如图,汽油机处于工作过程中的某个冲程,对此冲程下列叙述正确的是( )。
A.压缩冲程,机械能转化为内能;
B.压缩冲程,内能转化为机械能;
C.做功冲程,机械能转化为内能;
D.做功冲程,内能转化为机械能
【考点】热机。
【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。四个冲程中压缩冲程是机械能转化为内能,做功冲程是内能转化为机械能,排气和吸气冲程没有能的转化。
如图,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,在压缩冲程中机械能转化为内能,故A正确,B、C、D错。故选A。
【答案】A。
6.(2018·南充) 某台汽油机飞轮的转速为1800r/min,在1s内,汽油机完成了 个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500g的汽油,若这些汽油完全燃烧,可放出热量   J。(q汽油=4.6×107J/kg)
【解析】(1)四冲程内燃机曲轴转一圈,完成2个冲程,活塞往复1次,1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次;(2)知道汽油的质量和热值,利用Q放=mq求汽油完全燃烧产生的热量。
解:(1)四冲程汽油机一个工作循环飞轮转2圈,完成四个工作冲程,做功1次,活塞往复2次,
四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,所以1s内,飞轮转30圈,共15个工作循环,60个冲程,做功15次。
(2)500g=0.5kg汽油完全燃烧产生的热量:Q放=mq=0.5kg×4.6×l07J/kg=2.3×l07J。
故答案为:15;2.3×l07。
7.(2017 绥化)下图是汽油机一个工作循环的四个冲程,顺序排列正确的是( )。
A.甲乙丙丁 B.乙丙甲丁 C.丁丙乙甲 D.丁甲丙乙
【考点】热机。
【解析】汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
甲图排气门开启,活塞上行,排出废气,是排气冲程;
乙图两气门都关闭,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,将内能转化为机械能;
丙图两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,将机械能转化为内能;
丁图进气门开启,活塞下移,空气和汽油混合物流入汽缸,是吸气冲程;
故正确排列顺序应该为:丁丙乙甲。正确答案是C。
【答案】C。
8.(2018·自贡)汽车发动机工作时,需要对它进行冷却。人们常常选用“水”作冷却液,这是因为水的 较大,冷却效果好;当水吸收发动机缸体热量后,水的内能 。
【考点】比热容、内能的转化。
【解析】(1)水的比热容较大,质量相同的水和其它液体相比较,升高相同的温度时,吸收的热量多;吸收或放出相同的热量时,温度变化较小,因此常用来做冷却剂、取暖剂、防冻剂等;(2)改变物体内能有两个方法:做功和热传递。
解答:(1)汽车的发动机用水做冷却剂,是因为水的比热容较大,升高相同的温度时,吸收的热量多,冷却效果最好;(2)发动机工作过程中会产生热量,热量传递到水,所以水的内能增大。
【答案】(1) 比热容;(2)增大。
9.(2017 广元)汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的,其中由机械能转化为内能的是   冲程.已知汽油的热值为4.6×107J/kg,2kg汽油完全燃烧时释放的热量为   J。已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/(kg ℃),防冻液从90℃冷却到20℃的过程中,放出的热量为2.94×106J,则汽车防冻液的质量为   kg。
【考点】热机、热量计算。
【解析】(1)在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是压缩冲程,内能转化为机械能的是做功冲程;(2)知道汽油的质量、热值,根据Q=mq求出汽油完全燃烧时释放的热量;(3)知道防冻液放出的热量、比热容、初温和末温,利用Q放=cm△t求汽车防冻液的质量。
【答案】解:(1)在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩汽油和空气的混合物做功,使其内能增大、温度升高,机械能转化为内能;
(2)完全燃烧2kg汽油放出的热量:Q=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J;
(3)由Q放=cm△t得汽车防冻液的质量:
故答案为:压缩、9.2×107、10。
10.(2017 眉山)在四冲程汽油机工作过程中,实现内能转化为机械能的是   冲程;完全燃烧500g汽油释放出的热量是   J。(汽油的热值为4.6×107J/Kg)
【考点】能量转化、热量计算。
【解析】(1)在汽油机的四个冲程中,机械能转化为内能的是压缩冲程,内能转化为机械能的是做功冲程;(2)根据Q=mq求出放出的热量。
解答如下:在内燃机的压缩冲程中,活塞压缩气体做功,使气体的内能增大,温度升高,机械能转化为内能;
做功冲程,高温高压燃气对活塞做功,自身内能减小,活塞机械能增加,即将内能转化为机械能;
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