热机内燃机.docx

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热机内燃机

热机，内燃机

一，考点、热点回顾

1.体会现代交通工具对人们生活的巨大影响。

2.初步认识发动机的作用,知道热机的概念,了解内燃机是热机的一种。

3.通过模型、挂图了解汽油机的构造。

4.通过模型、挂图了解柴油机的构造。

5.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。

6.知道内燃机工作时有废气污染,树立环保意识。

A.内燃机

（1）热机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置,它利用内能做功,蒸汽汽机等.

（2）内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,内燃机包括汽油机、柴油机.

（3）内燃机的工作原理,它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,四冲程的汽油机和柴油机在吸气冲程中，进气门开，排气门关闭，吸入工作物质；在压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞压缩气体做功，飞轮的一部分机械能转化为汽缸内气体的内能；在做功程中,两个气门仍关闭,高温高压燃气推动活塞做功,把燃气的一部分内能转化为机械能;在排气冲程,进气门闭,排气阀（门）开,排出废气.在一个工作循环中,活塞往复两次,曲轴（飞轮）转动两周,只有做功冲程对外做功一次,其他三个冲程在飞轮的惯性完成.

a,吸气冲程：

进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气

组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。

B,压缩冲程：

进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，

压强增大，温度升高。

C,做功冲程：

在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生

高温高压的燃气。

推动烽塞向下运动，并通过连杆带运动曲轴转动。

d,排气冲程：

进气门关闭排气门打开，活塞向上运动把废气排出气缸。

注意：

汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他

三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。

归纳：

1个工作循环－活塞来回2次－曲轴转动2周－4个冲程

B、汽油机和柴油机构造及工作过程比较

不

同

点

汽油机

柴油机

构造

有火花塞无喷油嘴

无火花塞有喷油嘴

燃料

汽油

柴油

吸气冲程吸进的物质

汽油和空气的混合物

空气

压缩冲程末汽缸内的温度

较高

更高

点火方式

点燃式

压燃式

做功冲程燃气的压强

较大

更大

优缺点

效率低，燃点低；功率一般不大，较轻巧，工作平稳

效率较高，燃点较高；功率很大，较笨重，工作时震动较剧烈。

应用

适于轻便快速工作，常在飞机、小汽车、摩托车上采用

适宜长途负荷大的工作，常在拖拉机。

舰艇。

坦克等上使用

相

同

点

1、都有进气门、排气门。

活塞、汽缸。

曲轴、连杆

2、都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程

C1.汽油机:

是利用气缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的

热机.

2.构造:

①进气门②火花塞③排气门④汽缸⑤活塞⑥连杆⑦曲轴

3.工作过程:

汽油机在工作的时候,活塞在汽缸内往复运动,活塞从汽缸的一端运动到汽缸的另一端,叫做一个冲程.

汽油机的一个工作循环由四个冲程组成,分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.曲轴和飞轮均转动两周,对外做功一次,活塞往复两次.在四个冲程中,只有做功冲程是燃气对外做功,其他三个冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.

D、柴油机

1.柴油机:

是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功

的热机。

2.构造:

柴油机的构造和汽油机的构造大致相同,所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而是喷油嘴.

3.工作过程:

柴油机一个工作循环,也是由四个冲程组成,曲轴和飞轮均转两转,对外做功一次,活塞往复两次,除做功冲程外的其他三个冲程,也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.

2、典型例题

A,填空题

1、柴油机工作的四个冲程中，冲程是燃气对活塞做功，此过程是将能转化为能。

2、以内燃机为动力的各种机械,在人类生产生活中应用极为广泛.从轮船、火车,到拖拉机、摩托车等,它们的动力大都来源于内燃机,它们虽然在构造上略有差异,但工作原理都是一样的.下面对内燃机的有关叙述,错误的是（）

A.内燃机是内能转化为机械能的装置

B.内燃机用水冷却，是因为水的比热容大

C.它排出的废气无污染，是一种环保型的机器

D.内燃机靠产生的高温高压气体做功

3、把燃料燃烧时释放的转化为的装置称为热机。

B、计算题

1、汽油的热值是4.6×107J/kg,

（1）完全燃烧210g汽油能放出多少热量？

（2）若这些热量全部被水吸收，可使多少千克的水从20℃升高到43℃？

2、一辆汽车以72km／h的速度匀速行驶10min，消耗的汽油为1.2Kg。

汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2x103N，汽油的热值q=4.6x107J／Kg。

问：

（1）汽车在这段时间内消耗的功率（即1秒时间内汽油完全燃烧放出的热量）是多少?

（2）这段时间内汽车牵引力做功的功率是多少?

（3）比较

（1）和

（2）的结果，你有什么发现?

简要分析原因（写出两条即可）。

3，王小聪同学的家住于新农村建设示范村里，他父亲年前拉回了一套液化石油气灶具。

液化石油气热值为3．5×107J／kg，将质量为5kg，初温为20℃的水加热到100℃需燃烧液化石油气80g。

（1）水吸热多少热量？

（2）煤气灶加热水时的效率？

参考答案：

1、做功；内；机械2、C3、内；机械

3、课堂练习

一，选择题

1、下列有关利用内能的事例中，属于内能做功的是（）

A.人在炉子边烤火取暖B.火箭点火升空

C.用高温水蒸汽做饭D.用太阳灶把水烧开

2、下列过程中，将内能转化为机械能的是（）

A．汽油机的压缩冲程B．小孩沿滑梯下滑的过程

C．水蒸气顶起水壶盖的过程D．流星在大气层中穿行的过程

3、四冲程柴油机工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是（）

A、排气冲程B、压缩冲程C、吸气冲程D、做功冲程

4、煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）

A、煤比干木柴含有的热量多一些B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些

C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少

5、不属于大气污染主要来源的是（）

A、家庭炉灶和取暖设备B、大型机电排灌站

C、工业企业（包括火电站、钢铁厂、化工厂等）D、汽车、摩托车等交通工具

6、、关于热机，下列说法是正确的：

A、汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞。

B、柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸。

C、汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开。

D、汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能。

7、对于燃料的热值,下列说法中,属于正确理解的是：

（　　）

A、燃料的热值跟燃料燃烧时放出的热量成正比；

B、燃料的热值跟燃料的质量成正比；

C、容易燃烧的燃料热值一定大。

D、就某种确定的燃料而言,它的热值是一个确定的值,跟燃料的质量及燃料燃烧放出的热量无关；

8、一瓶酒精倒掉一半，剩下的半瓶酒精的密度、比热容、热值和原来相比，以下的说法正确的是（）

A只有密度和热值不变B只有密度和比热容不变

C只有比热容和热值不变D三个都不变

9、甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（）

A.甲的功率大于乙的功率B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料

C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大

D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少

10、下列关于功、能和热量的描述中正确的是（）

A．“嫦娥一号”飞船在加速升空的过程中，机械能的总量保持不变

B．汶川地震形成的“堰塞湖”之危险是因为这些高处的湖水积蓄很大的重力势能

C．物体的温度越高，具有的热量就越多

D．物体的内能越大，具有的功就越多

11，汽油机在某个冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，此冲程是

A.吸气冲程B.压缩冲程

C.做功冲程D.排气冲程

12.在图15—5所示的内燃机工作的一个循环中，其四个冲程的顺序应当是

图15—5

A.乙、甲、丁、丙

B.甲、乙、丙、丁

C.乙、丁、甲、丙

D.甲、乙、丁、丙

13.关于热机错误的说法是

A.利用内能来做功的机器叫热机

B.蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机

C.一切热机的工作过程都包括四个冲程

D.用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率

14.关于燃料的热值，以下说法正确的是（）

A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关

B.容易燃烧的燃料，热值一定大

C.煤的热值比干木柴大，燃烧煤放出的热量一定比燃烧干木柴放出的热量多

D.0.5g汽油和2kg汽油，它们的热值是一样的

15.甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则（）

A.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多

B.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少

C.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做的有用功多

D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多

16.单缸四冲程内燃机完成40个冲程,关于做功和飞轮转动的情况,下列说法正确的是（）

A.做功10次,飞轮转40周

B.做功40次,飞轮转20周

C.做功10次,飞轮转20周

D.做功20次,飞轮转10周

二，填空题

1.热机是把_______能转化为_______能的机器；在热机里，用来做__________的那部分能量，与燃料__________放出的能量之比，叫做热机效率.

2.内燃机的特点是：

燃料在__________燃烧，生成_______的燃气，燃气推动活塞_______，将_______能转化为_______能.

3.内燃机的工作过程由_______、_______、_______、_______四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是_______冲程，将内能转化为机械能的是_______冲程.

4.__________叫做这种燃料的热值.热值的单位是_______，符号是_______.

5.喷气式发动机有两种，需要用大气中的氧气来助燃的是__________发动机，这种发动机在__________上使用；自带燃料和氧化剂的是__________发动机，它工作时不需要空气，可以在大气层外工作能够用来发射__________.

三、实验、问答、计算题

1.如图15—6所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是______________，在这个过程中能量的转化是__________.__________就是根据这种道理制成的.

图15—6

2.已知干木柴的热值是1.2×107J/kg，完全燃烧0.7kg干木柴能放出多少热量？

假设这些热量全部被水吸收，能使多少千克水的温度由20℃升高到70℃？

已知水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）.

1选择题

1、B2、C3、B4、D5、B6、D7、D8、D9、C10、B

四、课后练习

一，选择题

1．在制药时,为从溶液中提取抗菌素,要用加热的方法使水沸腾而除去水份,但抗生素不能在超过80℃的条件下提取,应采用的办法是（）

A.增加容器内的气压,使水的沸点低于80℃.

B.降低容器内的气压,使水的沸点低于80℃.

C.缩短加热沸腾的时间.D.用微火加热使其沸腾.

2．热水和冷水混合时，不计热量损失，下面说法正确的是（）

A.热水降低的温度一定等于冷水升高的温度

B.热水初温度高，它降低的温度一定多

C.热水放出的热量一定等于冷水吸收的热量

D.冷水初温度低，它吸收的热量一定多

3．两种燃料的燃烧值之比为2:

1，它们的质量之比为1:

4，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（）

A.1:

2B.2:

1C.8:

1D.4:

1

4．质量为500克温度为20℃的铜，投入质量为1500克20℃的水中，这时（）

A.铜块吸热，因为铜的比热小B.水放热，因为水的质量大

C.水放热，因为水的比热大D.不发生热传递，因铜、水温度相同

5．从本质上来看,内燃机的工作能量来源于（）

A.机械能B.热能C.化学能D.化学能和热能

6．用锤敲打钉子时，钉子的温度会有所升高，这是由于（）

A.锤将热量传递给钉子B.锤将内能传递给钉子

C.锤将温度传递给钉子D.锤对钉子做功使钉子的内能增加

7.四冲程柴油机工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是（）

A、排气冲程B、压缩冲程C、吸气冲程D、做功冲程

8.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指（）

A、煤比干木柴含有的热量多一些

B、烧煤比烧干木柴产生的温度高一些

C、烧煤比烧干木烧产生的热量多一些

D、要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少

9.不属于大气污染主要来源的是（）

A、家庭炉灶和取暖设备B、大型机电排灌站

C、工业企业（包括火电站、钢铁厂、化工厂等）

10.将一铁块投入到装有水的烧杯中，它们之间没有发生热传递，这是因为（）

A、它们具有相同的热量B、它们具有相同的内能

C、它们具有相同的温度D、它们具有相同的比热容

11.A、B两种物质，比热容关系是CA＞CB，则下列说法中正确的是（）

A、都升高20℃，A吸收的热量一定较多

B、都降低10℃，B放出的热量一定较多

C、质量相同的情况下，都升高5℃，B吸收的热量一定较多

D、质量相同的情况下，都降低5℃，A放出的热量一定较多

12．.江西盛产茶叶，有悠久的“茶文化”。

在生活中同学们可能都有过泡茶的经历，请问：

用开水泡一杯茶和温水泡一杯茶，在相同的时间内，哪一杯浓些，哪一杯淡些？

为什么？

13.质量是50g的铝块，放出882J的热量后，温度降低到12℃，求铝块原来的温度多少?

［C铝=0.88×103J/（Kg·℃）］

14.一块质量为400克的铜块和一个铅块吸收相同的热量后，升高的温度之比为4∶3，求这铅块的质量。

［C铜=0.39×103J/（kg·℃），C铝=0.13×103J/（kg·℃）］

15．人造湖有“吸热”功能，在炎热的夏季能大大减弱周围地区的“热岛效应”。

若人造湖湖水的质量为8.1×107kg，水温升高2℃，湖水吸收的热量是多少？

这些热量相当于多少t无烟煤完全燃烧放出的热量？

（无烟煤的热值为3.4×107J/kg）

16．一汽油机在工作时的能流图如图3所示。

根据图中的数据计算该汽油机的效率。

1.A2.B3.C4.A5.D6.D7.C8.D9.D10.B

11.B12.D13.B14.C15.D

16．答：

用开水泡的那杯茶浓些。

因为开水的温度更高，茶叶中的分子无规则运动更剧烈，茶叶中的分子在开水中扩散得更快。

17．32℃。

18．1600g。

19．解：

（1）Q＝cm△t

＝4.2×103J／（kg•℃）×8.1×107kg×2℃

＝6.8×1011J

（2）由Q＝mq

可得m＝

=

＝2.0×104kg

＝20t

20．解：

由能流图可知燃气内能

Q＝250J＋250J＋300J＋400J＝1200J

有用机械功W有＝300J

所以该汽油机的效率η＝

×100％=

＝25％