133內(nèi)燃機（原卷版）

滬科版九年級第十三章《內(nèi)能與熱機》13.3內(nèi)燃機【知識梳理】一、內(nèi)燃機1、定義：利用內(nèi)能做功的機械叫做熱機。2、原理：燃料燃燒釋放化學(xué)能產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動活塞對外做功轉(zhuǎn)化成機械能。3、種類：熱機的種類有很多，例如蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣式發(fā)動機等。其中燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機，叫做內(nèi)燃機。根據(jù)燃料的不同分為汽油機和柴油機。二、汽油機與柴油機1、根據(jù)活塞的運動特點及作用不同，將沖程分為四種。①吸氣沖程：進(jìn)氣門開，排氣門關(guān)?；钊揽繎T性往下運動，吸入汽油與空氣的混合物。②壓縮沖程：進(jìn)氣門關(guān)，排氣門關(guān)。活塞依靠慣性往上運動，壓縮內(nèi)部氣體，對氣體做功，使氣體溫度升高。③做功沖程：進(jìn)氣門關(guān)，排氣門關(guān)。在壓縮沖程末，做功沖程初火花塞點火，內(nèi)部氣體燃燒產(chǎn)生高溫高壓氣體。高溫高壓氣體對活塞做功，使往下運動，進(jìn)而實現(xiàn)對外做功。④排氣沖程：進(jìn)氣門關(guān)，排氣門開?；钊揽繎T性往上運動，排出內(nèi)部高溫氣體。（然后進(jìn)入吸氣沖程）2、比例關(guān)系1個工作循環(huán)由4個沖程組成，曲軸要轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次3、柴油機與汽油機的異同在記憶柴油機與汽油機區(qū)別時，注意從結(jié)構(gòu)特點出發(fā)進(jìn)行記憶。例：火花塞（點火）→點燃式→吸入空氣汽油混合物噴油嘴（不點火）→壓燃式→只吸入空氣機種項目汽油機柴油機構(gòu)造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴燃料汽油柴油點燃方式點燃式壓燃式工作過程吸氣沖程吸入汽油與空氣的混合物只吸入空氣壓縮沖程燃料被壓縮后，缸內(nèi)壓強較高空氣被壓縮后，缸內(nèi)壓強很高做功沖程壓縮沖程末火花塞點火壓縮沖程末噴油嘴噴出霧狀柴油效率20%—30%30%—45%用途輕巧、體積小，常用于小型汽車、飛機和小型農(nóng)業(yè)器械笨重、經(jīng)濟(jì)、功率大，主要用于載重汽車、輪船、坦克【易錯點】熱機是利用內(nèi)能來做功的機器，工作過程有吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程。在內(nèi)燃機沖程分析時，由于圖片相似，往往給同學(xué)們造成判斷的的困難?！疽?guī)律總結(jié)】內(nèi)燃機四沖程的簡要判斷方法是：一看氣門開閉情況，二看指示標(biāo)志，三看活塞運動方向?；钊蛳逻\動，若進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉為吸氣沖程（一般在進(jìn)氣門處標(biāo)有吸入氣體的方向指示箭頭）；活塞向下運動，若兩氣門關(guān)閉（且圖片上方中常有火花塞點火或噴油嘴噴油標(biāo)志）為做功沖程；活塞向上運動，若兩氣門關(guān)閉為壓縮沖程；活塞向上運動，若進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開（一般在排氣門處有排出氣體的方向指示箭頭）為排氣沖程。做功和熱傳遞都可以使得物體內(nèi)能改變，做功與熱傳遞在改變內(nèi)能效果上是一致的。當(dāng)物體內(nèi)能發(fā)生改變時，有可能是做功造成的，有可能是熱傳遞造成的。【典例分析】（2021·遼寧錦州·）如圖所示是一臺四沖程汽油機工作時某一時刻的示意圖，請回答下列問題：（1）該汽油機此時處于哪個沖程？（2）在此沖程中發(fā)生了怎樣的能量轉(zhuǎn)化？（3）請寫出汽油機在工作過程中靠飛輪慣性來完成的任意一個沖程的名稱？【思路小結(jié)】內(nèi)燃機四沖程的簡要判斷方法是：一看氣門開閉情況，二看指示標(biāo)志，三看活塞運動方向。本圖中，進(jìn)氣門和排氣門關(guān)閉，活塞上行，因此是壓縮沖程。此時活塞壓縮缸內(nèi)氣體，對氣體做功，使氣體內(nèi)能增大，能量轉(zhuǎn)化為機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。【真題操練】1．（2021江蘇淮安）如圖所示，將鐵絲快速彎折十余次，彎折處溫度升高，該過程與四沖程汽油機哪一個沖程能量轉(zhuǎn)化相同？（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程2．（2021廣東）關(guān)于四沖程汽油機的工作過程，下列說法正確的是（）A．吸氣沖程：只吸入空氣 B．壓縮沖程：缸內(nèi)溫度降低C．做功沖程：氣體推動活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能3．（2021·廣西百色·）用酒精燈給試管內(nèi)的水加熱至一定程度，發(fā)現(xiàn)塞在試管口的木塞被沖出，如圖所示。下列描述正確的是（）A．試管中的水是靠做功的方式增加內(nèi)能的 B．水蒸氣對木塞做功，把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．水蒸氣對木塞做功，與汽油機做功沖程的原理相同 D．水蒸氣對木塞做功，水蒸氣內(nèi)能增加4．（2021湖南邵陽）小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動機大多數(shù)為汽油機，下列有關(guān)汽油機的說法正確的是（）A．汽油機的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機的效率一般比柴油機的效率高C．汽油機的點火方式是壓燃式 D．汽油機的壓縮沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能5．（2021海南）雙手相互摩擦?xí)r感覺發(fā)熱，這一過程的能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機的哪個沖程相同（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程6．（2021·四川遂寧市·九年級期末）如圖所示的某單缸四沖程汽油機說法正確的是（）A．飛輪慣性完成沖程的是乙、丙、丁B．四沖程內(nèi)燃機在一個工作循環(huán)中工作過程依次是丁丙乙甲C．甲圖中能量的轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能D．乙圖中氣缸內(nèi)氣體溫度會下降7．（2019北京市八年級期末）如圖是某賽車緊急剎車時輪胎冒煙的場景，在這個現(xiàn)象中和下圖內(nèi)燃機四個沖程中能量轉(zhuǎn)化方式一致的是（）A． B． C． D．8．（2021德州市九年級開學(xué)考試）關(guān)于汽油機和柴油機的區(qū)別，下列說法錯誤的是（）A．汽油機有火花塞，柴油機有噴油嘴B．汽油機用壓燃式點火，柴油機用點燃式點火C．吸氣沖程中，汽油機吸入汽油和空氣混合物，柴油機只吸入空氣D．小汽車、摩托車通常用汽油機做發(fā)動機；卡車、挖掘機用柴油機做發(fā)動機9．（2020武漢六中）如圖所示是四沖程柴油機的剖面圖，其中是做功沖程的是（）A． B． C． D．10．（2021江蘇九年級期末）如圖所示，機械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的事例中，與圖中內(nèi)燃機工作沖程相同的是（）A．瓶塞飛出B．搓手取暖C．壓縮氣體D．鉆木取火11．（2021廣東九年級期末）內(nèi)燃機在壓縮沖程末，氣缸內(nèi)的（）A．內(nèi)能增大，溫度升高 B．內(nèi)能不變，溫度升高C．內(nèi)能減小，溫度升高 D．內(nèi)能減小，溫度降低12．（2021全國九年級課時練習(xí)）利用內(nèi)能可以______，也可以做功。熱機是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為______的機器。熱機的種類有蒸汽機、內(nèi)燃機（汽油機和柴油機）、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。13．（2021遼寧）圖中是某四沖程內(nèi)燃機工作循環(huán)中的______沖程，此內(nèi)燃機1秒內(nèi)對外做功20次，則飛輪轉(zhuǎn)速是______r/min。14．（2020·新疆昌吉·九年級）目前我國研發(fā)出一款新型空氣動力汽車，在第十四屆中國北京國際科技博覽會榮獲“最佳發(fā)明獎”；它利用壓縮空氣膨脹推動活塞做功可以提供動力，這種汽車在開動時將空氣的_________能轉(zhuǎn)化為_______能，相當(dāng)于四沖程汽油機的_______沖程，這種汽車與汽油機相比較，其優(yōu)點是_______。15．（2020·河北石家莊二十三中）一次燒水過程中，水燒開后，她看到鍋蓋向上跳動，其原因是水蒸氣的___________能轉(zhuǎn)化為鍋蓋___________能。此過程中，水蒸氣的內(nèi)能改變是通過___________方式實現(xiàn)的。四沖程汽油機工作過程中的___________沖程與上述能量轉(zhuǎn)化過程相同。16．（2021遼寧阜新）2021年6月17日，我國運載火箭將“神舟十二號”載人飛船準(zhǔn)確送入預(yù)定軌道。以火箭為參照物，該飛船是______的；火箭工作時將______能轉(zhuǎn)化為機械能；火箭______熱機（選填“屬于”或“不屬于”）。17．（2021長沙市九年級）2021年4月14日，在長沙湘江兩岸，上演別開生面的國家安全主題燈光秀，為市民獻(xiàn)上視覺盛宴，如圖所示為展會中的“走馬燈”，點燃底部蠟燭，熱空氣密度___________，上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動，觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動了起來。熱空氣上升驅(qū)動扇葉轉(zhuǎn)動的過程與四沖程汽油機的___________沖程相同。18．（2021遼寧）如圖為氫氣爆炸實驗裝置，向紙杯中通入適量的氫氣與空氣混合，用火柴點燃?xì)怏w，發(fā)生爆炸，紙杯被崩起。請回答下列問題：（1）爆炸的能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機工作時的哪一沖程相同?（2）請你解釋崩起的紙杯為什么能繼續(xù)向上運動，且運動速度越來越小?19．（2020湖南長沙九年級月考）閱讀短文，回答問題美國《大眾科學(xué)》雜志評出20062007年度奇思妙想十大發(fā)明，其中最引人注意的是“六沖程汽油機”。這種汽油機在完成四沖程工作后，會把水注入汽缸，使水瞬間變成水蒸氣，從而帶動活塞運動，產(chǎn)生第五沖程，為汽車提供動力。第六沖程是讓水蒸氣進(jìn)入冷凝器，變成可再次注入汽缸的水。(1)六沖程汽油機的第五沖程相當(dāng)于四沖程汽油機的_______沖程；(2)在第六沖程中，水蒸汽在液化過程中放出熱量，內(nèi)能_______(填“增大”或“減小”或“不變”）；(3)六沖程汽油機與四沖程汽油機相比，優(yōu)點是_______________