内能的利用第一节：热机演示实验1.实验过程：①在试管内装一些水，用橡胶塞塞住管口②将水加热一段时间，观察现象③塞子被冲出，并且瓶口有白雾产生。2.能量转化：①首先，燃料燃烧，将化学能转化为，传给水和水蒸汽；②然后，水蒸汽将塞子推出，将转化成塞子的。人们发现内能可以做功，据此制造了各种利用内能做功的机械——热机；热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等；燃料直接在发动机气缸内燃烧，产生动力的热机叫做内燃机，最常见的内燃机：汽油机、柴油机。二、汽油机1.构造：①气缸上部有进气门和排气门；②顶部有火花塞，下部有活塞；③活塞用连杆和曲轴相连。2.工作原理：①汽油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功；②活塞移动带动曲轴转动。3.工作过程：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；（2）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；（3）做功冲程：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；（4）排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。三、柴油机1.构造：柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有一个喷油嘴2.工作原理：①柴油在气缸里燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功；②活塞移动带动曲轴转动。3.工作过程：柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个过程4.柴油机与汽油机的区别：（1）吸气冲程：在吸气冲程里吸进汽缸的只有空气；（2）压缩冲程：活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高；（3）做功冲程：在压缩冲程结束时，气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即燃烧起来。燃烧放出的热使气体的气压和温度急剧升高，从而推动活塞在对外做功；5.优点：由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此的做功冲程中气体的压强也大于汽油机，可以输出更大的功率。考点一：汽油机、柴油机的构造及工作原理典型例题：人们发现内能可以做功，并制造出各种利用内能做功的机械——热机，下列这些机械中不属于热机的是（）电动机B.柴油机C.汽油机D.蒸汽机针对训练：1.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2.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是()A．甲冲程是把机械能转化为内能B．乙冲程是把内能转化为机械能C．丙冲程是把机械能转化为内能D．丁冲程是把内能转化为机械能3.汽油机吸进气缸的是，柴油机吸进气缸的是，因此柴油机的压缩比例比汽油机的压缩比例，因此柴油机比汽油机的效率。考点二：冲程、做功、转速之间的关系典型例题：汽油机工作时，飞轮的转速为：n=1200r/min，则1s内做功次。一台四冲程汽油机的转速为3000r/min，则4s内活塞往复次，曲轴转动周，对外做功次，完成个冲程。针对训练：一个四冲程热机的飞轮转速为1800r/min，它1s完成了（）A．30个冲程，做了30次功B．60个冲程，做了60次功C．120个冲程，做了30次功D．60个冲程，做了15次功四冲程汽油机在一个工作循环中，下列说法不正确的是（）对外做功一次B．有两次能量转化C．曲轴转动两周D．压缩冲程把内能转化为机械能3.某四冲程内燃机的活塞每秒钟完成15个工作循环，那么（）A．内燃机的转速是900转/分B．每分钟对外做功900次C．每分钟对外做功1800次D．每分钟对外做功15次考点三：热机、做功、功率的综合题型典型例题：有一台汽油发动机，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积V，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（既冲程长）。如图为发动机在做功冲程中的示意图。设活塞的面积为S，冲程长为L，燃气对活塞的平均压强为p，请证明燃气对活塞的所做的功W=pV．某单缸发动机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞移动50mm，做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa,飞轮转速 |
