熱機及熱機效率試題及解答

1、熱機及熱機效率思考： 如圖所示在試管里裝些水，用橡皮塞塞住 加熱使水沸騰，會看到什么現(xiàn)象？討論這 個過程中能量的變化？ 這個實驗向同學們展示了人類利用內(nèi)能的過程。燃料的化學能通過燃料轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。熱機的種類很多，例如蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等，盡管它們的構造各不相同但都是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。熱機的廣泛使用，使人類邁入了工業(yè)化社會?！局R梳理內(nèi)能的利用熱 機汽油機的工作原理能 量 的 轉(zhuǎn) 化熱 機 的 效 率燃料的熱值定 義單 位燃料的利用率】【基礎概念】1、 熱機：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的機器。2、 內(nèi)燃機：內(nèi)燃機是最常見的熱機；汽油機、柴油機是最常見

2、的內(nèi)燃機。3、 四沖程汽油機：活塞在氣缸內(nèi)往復運動是，從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做沖程。多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、燃燒膨脹做功、排氣四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動，汽油和空氣的混合物進入氣缸。壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮。做功沖程：在壓縮沖程結束時，火花塞產(chǎn)生電火花，是燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，從而做功。排氣過程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。壓縮沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。 4、 熱機的效率 討論交

3、流：熱機工作時，能不能將燃料所蘊藏的化學能全部用來對外做有用功呢？由圖可知，真正能轉(zhuǎn)變?yōu)閷ν庾鲇杏霉Φ哪芰恐徽既剂先紵龝r所釋放能量的一部分。熱機定律熱機轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ哪芰颗c燃料完全燃燒釋放的能量的比值稱為熱機效率，即：熱量：指的是由于溫差的存在而導致的能量轉(zhuǎn)化過程中所轉(zhuǎn)移的能量。蒸汽機的效率很低，只有6%15%，內(nèi)燃機效率比蒸汽機的高，汽油機的效率為20%30%，柴油機的效率為30%45%。熱機效率是熱機性能的一個重要指標。關于內(nèi)能的利用和環(huán)境保護的問題。要知道工業(yè)企業(yè)，交通運輸工具，家庭爐灶和取暖設備，它們都要用煤、石油等燃料，以取得和應用內(nèi)能。它們排放的煙塵廢氣是大氣污染的主要來源。大氣污

4、染不但直接危害人體健康，而且會影響植物的正常生長，甚至影響全球的氣候。保護環(huán)境，控制和消除大氣污染，已經(jīng)成為當前需要解決的重要課題?！局R問答】 這一部分主要是為了加深學生對概念的認識以及理解，并進一步的去討論探究。問1：怎樣更深刻地理解四沖程汽油機的工作過程？信息快遞：每完成一個工作循環(huán)，活塞在汽缸內(nèi)往復兩次，飛輪轉(zhuǎn)動兩周燃氣對外做功一次 答：四沖程汽油機的每一個工作循環(huán)包括四個沖程：吸氣、壓縮、做功、排氣，這四個沖程中只有做功沖程（即燃燒膨脹做功沖程）對外做功，它是靠燃料（汽油）在汽缸中燃燒，生成高溫高壓的燃氣，燃氣推動活塞對外做功，實現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而使汽車獲得了動力（機械能），

5、而且其他三個沖程靠飛輪的慣性來完成，吸氣、壓縮、排氣沖程需消耗機械能，其中壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能形成高溫高壓燃油氣體混合物，遇電火花而猛烈燃燒，獲得更大的內(nèi)能，在這其中，還存在燃料的化學能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量轉(zhuǎn)化形式。問2：怎樣從熱機的效率來理解提高燃料的利用率？ 答：們知道，熱機我的效率=，其中，燃料完全燃燒放出的能量即為熱機的燃氣內(nèi)能，燃氣內(nèi)能=散熱損失能量+機械損失能量（克服摩擦）+有用機械能。從上面的等式中可看出，要提高熱機效率可盡量減少各種能量損失，其中減少燃氣的內(nèi)能損失是有效措施就是重新利用燃氣內(nèi)能（如熱電站），這樣可提高燃料利用率。當然，現(xiàn)代化的新型熱機（比如課本P117介紹的現(xiàn)代

6、汽車的發(fā)動機利用微電腦控制）的噴油系統(tǒng)，可提高燃油在汽車中的燃燒效率，從而業(yè)可提高燃料的利用率。作為當今石油等能源物質(zhì)的嚴重匱乏而又必須面臨的嚴峻事實，提高燃料的利用率的問題就顯得尤為重要。我們作為新世紀祖國建設的接班人，在這個問題上有著很廣闊的探索空間，我們希望有更多的同學將來在汽車工業(yè)、能源開發(fā)遇利用等方面做一個科技型的節(jié)能專家。問：為什么熱機的效率比較低？ 答：根據(jù)熱機效率的定義可知，熱機的效率比較低，說明熱機中燃料完全燃燒放出的能量中用來做有用功的部分比較少。為什么會比較少呢？要回答這個問題，先要弄清熱機工作過程中有哪些損失能量的原因，歸納起來應該有以下幾個原因： （1）燃料并未完全燃

7、燒，使部分能量白白浪費掉了。例如，一輛汽車從身邊駛過，有時我們從汽車排出的氣體中嗅到了汽油味，這說明汽油機中的汽油未完全燃燒。 （2）熱機工作的排氣沖程要將廢氣排出，而排出的氣體中還具有內(nèi)能，另外汽缸壁等也會傳走一部分內(nèi)能。 （3）由于熱機各零部件之間有摩擦，需要克服做功而消耗部分能量。 （4）曲軸獲得的機械能也未完全用來對外做功，而有一部分傳給飛輪以維持其繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這部分雖然是機械能，但不能稱之為有用功。據(jù)上所述，熱機中能量損失的原因這么多，所以熱機的效率一般都比較低【典型例題】例1：汽油機工作過程由四個沖程組成，在這些沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是（ ）A. 吸氣沖程B. 壓縮沖程C. 做功

8、沖程D. 排氣沖程選題目的：本題用于考查知道汽油機工作過程由四個沖程組成，考查理解在汽油機工作的四個沖程中，發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的情況。解析：知道汽油機工作的四個沖程中，只有在做功沖程與壓縮沖程中發(fā)生能量轉(zhuǎn)化且只有在做功沖程中，是將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能。本題易錯點是不知道汽油機工作的四個沖程中，發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的情況。汽油機工作中發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的情況是將燃氣燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能。在汽油機工作過程中只在做功沖程中完成這種能量轉(zhuǎn)化，而其他的幾個沖程都是輔助沖程，因此，在分析汽油機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化的情況時，只要明確汽油機工作原理，理解汽油機工作的四個沖程中，只有在做功沖程與壓縮沖程中發(fā)生能

9、量轉(zhuǎn)化，就能得出正確答案。在汽油機工作過程中，只有在做功沖程與壓縮沖程中發(fā)生能量轉(zhuǎn)化在壓縮沖程中主要是將機械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能。在做功沖程中，主要是將氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機械能。答案：選C例2： 有關四沖程內(nèi)燃機的敘述中，不正確的是（ ）A工作中只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B工作中壓縮沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C工作開始時要靠外力啟動D每一個工作循環(huán)，燃氣只做功一次選題目的：知道汽油機的工作原理及工作過程中能量的轉(zhuǎn)化。知識點 熱機的工作原理及工作過程中能量的轉(zhuǎn)化情況。闖關點撥 吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成了內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)。解析 在內(nèi)燃機的四個沖程中，只有在做功沖程中，燃氣才對外做

10、功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化 為機械能。壓縮沖程中機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。內(nèi)燃機開始工作時需要外力啟 動，所以，A、C、D所說的都是對的。 答案： 選B例3甲、乙兩汽車，甲的汽油機效率比乙的汽油機效率高，這表明（ ）A甲做功比乙多B甲做功比乙快C甲消耗的汽油比乙少D以相同的牽引力行駛相同的路程，甲耗油比乙少選題目的：認識熱機的效率，并會進行有關的計算。知識點 考查對熱機效率的理解。闖關點撥 熱機的效率與功率、做功的多少沒有必然聯(lián)系。解析 汽油機做功的多少由牽引力的大小和汽車前進的距離的大小有關，與汽油機的效率無關，所以A不正確；汽油機做功的快慢是由汽油機的功率決定的，與汽油機的效率無關，故B不正確；汽油機做功的多少

11、沒有確定，其耗油量也不能確定，故C也是錯誤的。在D選項中，由W=Fs可知，兩汽油機做的功相等，由于甲的效率高，故甲耗油少。 答案 選D例4：關于熱機的效率，以下說法中正確的是（ ）A. 熱機做的有用功越多，效率就一定越高 B. 熱機的功率大，效率就一定高C. 熱機單位時間里耗費的燃料少，熱機的效率就一定高 D. 以上說法都不對選題目的：理解熱機的效率，并判斷習題的正確性。解析：熱機的效率是用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比熱機做的有用功多，但消耗的燃料完全燃燒所放出的能量沒有確定，就無法比較熱機的效率的高低。熱機的功率大，只表示單位時間內(nèi)做的有用功多。在熱機單位時間里所消耗燃

12、料完全燃燒所放出的能量沒有確定的情況下，也無法判斷熱機效率高低。熱機單位時間里消耗的燃料少，在熱機功率沒有確定的情況下，無法確定單位時間里熱機所做的有用功的多少，因而無法判斷熱機的效率高低。例5：汽油機的效率往往比柴油機低，這說明（ ）A. 汽油機的功率比柴油機小 B. 汽油機做的功比柴油機少C. 柴油機消耗柴油多 D. 柴油機的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的百分比大解析：熱機的效率與功率、做功多少沒有直接關系。例6：火箭常用液態(tài)氫作燃料，相同質(zhì)量的氫和汽油完全燃燒，氫放出的熱量約為汽油的3倍下列說法正確的是（）A 火箭發(fā)動機是一種熱機B B氫的熱值約為汽油熱值的三分之一C火箭上升時，以發(fā)射塔為參照物，火

13、箭是靜止的D火箭加速上升過程中，機械能保持不變知識點：A、通過燃燒燃料獲得內(nèi)能，又通過做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的機器叫熱機，火箭利用的是噴氣發(fā)動機； B、根據(jù)我們對于氫和汽油熱值的了解和計算做出判斷； C、主要看火箭和發(fā)射塔之間的距離是否發(fā)生變化，從而得出結論； D、分析火箭上升時動能和勢能的變化，得出機械能的變化情況解析：A、火箭發(fā)動機也是靠燃燒燃料獲得動力的，是熱機，所以A是正確的； B、氫的熱值是1.4×108J/kg，汽油的熱值是4.6×107J/kg，氫的熱值約為汽油熱值的三倍，所以B是錯誤的； C、火箭發(fā)射時，火箭離發(fā)射塔的距離越來越大，以發(fā)射塔為參照物，火箭是

14、運動的，所以C是錯誤的； D、火箭加速上升時，質(zhì)量一定，速度變大，動能變大，高度變大，重力勢能變大，機械能變大，所以D是錯誤的答案：選A點評：此題考查的是火箭上用到的物理知識，體現(xiàn)了物體知識應用于生活的物理理念；我們不僅要學習物理知識，更要學習物理知識的應用能力，這才是我們學習的根本目的?？键c：熱機；運動和靜止的相對性；動能大小的比較；勢能大小的比較；機械能；燃料的熱值【知識回顧】一、填空題 1. 燃料的燃燒是一種_化學_變化，在燃燒的過程中，燃料的_化學_能轉(zhuǎn)化為_內(nèi)_能，也就是通常所說的釋放出能量。 2.內(nèi)燃機效率總小于1，這是因為：（1） ，（2） ，（3） ，（4) 。 3. 一般內(nèi)燃

15、機完成一個工作循環(huán)具有_個沖程，其中壓縮沖程和做功沖程分別是第_和第_沖程。在壓縮沖程里_能轉(zhuǎn)變?yōu)開能，在做功沖程里_能轉(zhuǎn)化為_能。 4. 干木材的熱值是1.2×107J/kg，要放出3.6 × 107J的熱量，需要完全燃燒_kg的干木材 5.汽油機是用_使燃料燃燒的，這種點火方式叫做_，柴油機是在_沖程末，_向氣缸內(nèi)噴射_，它在遠遠超過它的燃點的熱空氣中立即燃燒，這種點火方式叫做_。 6. 柴油機和汽油機在吸氣沖程中的不同是：汽油機吸入氣缸里的是_，柴油機吸入氣缸里的是_。 7. 用來做_那部分能量和燃料_放出的能量之比，叫做熱機的效率，提高熱機效率的途徑是_。 8.一臺

16、單缸四沖程柴油機，飛輪轉(zhuǎn)速為3 600轉(zhuǎn)/分，該柴油機活塞1 s對外做功_次。若其效率為40%，消耗5 kg的柴油轉(zhuǎn)化成的機械能是_J。(q柴油4.3×107 J/kg) 9柴油機工作時，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的是_沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的是_沖程，_，_，_沖程是靠飛輪的慣性完成的。每個工作循環(huán)活塞往復_次，曲軸轉(zhuǎn)動_周。 10.汽油機的一個工作循環(huán)是由四個沖程組成，其中在做功沖程中燃氣對活塞做功，實現(xiàn)了_能向_能的轉(zhuǎn)化。圖15-11表示的是汽油機的圖15-11_沖程（填沖程的名稱）。二、判斷題 1. 一臺單缸汽油機，飛輪每分鐘轉(zhuǎn)600轉(zhuǎn)，那么這臺汽油機每分鐘內(nèi)完成300個工作循環(huán)。 （

17、 ） 2. 熱機的效率總小于或等于1。 （ ） 3. 總的看來，內(nèi)燃機實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化，但在它的工作過程中，也有機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。（ ）4. 通過不斷的改進和革新，爐子的效率最終可以達到100%。（ ）5. 四沖程內(nèi)燃機中，只有做功沖程是燃氣對外做功。（ ）6. 為了安裝檢修方便，氣缸都制成水平對分，運用于上、下氣缸通過水平結合的螺栓緊密連接。（ ）7. 單元汽輪機組合冷態(tài)啟動時，一般采用低壓熱蒸汽機沖動汽輪機轉(zhuǎn)子。（ ）8. 氣體燃料的污染小，普及煤氣和天然氣的使用是解決大氣污染的主要措施。（ ）三、選擇題1摩托車上的熱機工作時提供動力的沖程是()A吸氣沖程 B壓縮沖程 C做功

18、沖程 D排氣沖程2(多選)下列說法正確的是()A溫度高的物體具有的內(nèi)能多，溫度低的物體具有的內(nèi)能少B夏日，在陽光照射下，地面溫度高于湖水表面溫度是因為水的比熱容較大C塑料吸盤能牢牢地吸附在玻璃上，說明分子間存在著吸引力D物體吸收熱量，內(nèi)能一定增加，溫度可能升高3雙燃料汽車以天然氣或汽油作為燃料，以下說法正確的是()A燃料的熱值越大，燃燒時放出的熱量越多B以天然氣為燃料，汽車發(fā)動機的效率可以達到100%C在壓縮沖程中，燃料混合物的溫度升高，內(nèi)能增大D汽油與天然氣相比，燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小4根據(jù)表中幾種物質(zhì)的比熱容，判斷下列說法中不正確的是()物質(zhì) 比熱容/Jkg11 物質(zhì) 比熱容/Jkg1

19、1水銀 0.14×103 沙石 0.92×103水 4.2×103 冰 2.1×103A.制作體溫計常用水銀做介質(zhì)，原因之一是水銀的比熱容小B北方樓房中的暖氣用水做介質(zhì)，利用了水的比熱容大的特性C由于水比沙石的比熱容大，所以內(nèi)陸地區(qū)的晝夜溫差比沿海地區(qū)大D由于水比冰的比熱容大，所以冷卻食品時0 的水比0 的冰效果好5用酒精燈給試管加熱，如圖所示，試管口軟木塞沖出的過程中，下列說法正確的是() A水蒸氣對軟木塞做功，水蒸氣內(nèi)能增大 B水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能C能量的轉(zhuǎn)化與熱機壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同 D試管口的“白氣”是水蒸氣汽化形成的6關于四沖程汽油

20、機，下列判斷正確的是()A四沖程的順序適當調(diào)整，汽油機也能工作B三個輔助沖程如果減少一個，汽油機也能工作C三個輔助沖程需要靠外力來完成D四沖程只有第三沖程對外做功，把燃料燃燒釋放的內(nèi)能的一部分轉(zhuǎn)化為機械能7以下提高熱機效率的做法錯誤的是()A盡量減小熱機功率 B盡量使燃料充分燃燒C保證轉(zhuǎn)動部分良好的潤滑 D盡量減少各種熱損失8. 如圖16-4-2所示是內(nèi)燃機的能流圖，則內(nèi)燃機的效率可以表示為（ ） A.=(E1+E2+E3+E4)/E×100 B.=(E2/E)×100C.=(E1E3+E4)/E×100 D.=(E1/E)×1009.關于“熱機”，下列

21、說法中正確的是（ ）A.做功沖程的能量轉(zhuǎn)化是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能B.改進技術，可以使熱機的效率達到100% C.用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性 D.冬天晚上要把熱機水箱中的水放出，是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱10.某摩托車的效率為34，某汽車的效率為29，這說明了（ ）A.摩托車比汽車的功率大B.摩托車比汽車做的有用功多C.使用摩托車比使用汽車做功多D.燃燒相同的燃料，摩托車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能比汽車多11.下列關于熱機和環(huán)境保護的說法中正確的是（ ）A.熱機的大量使用會造成環(huán)境污染B.所有的熱機都是用汽油作燃料C.汽車排出的尾氣都是有毒氣體D.熱機所產(chǎn)生的噪聲，可以被熱機

22、上的消聲器完全消除12. 下圖中表示做功沖程的示意圖是（ ） 13.兩部汽油機A和B，若A的功率較大，A的效率也較高，使A、B完成相等的有用功，則（ ）A.A汽油機消耗的汽油較少，用的時間較短B.B汽油機消耗的汽油較少，用的時間較短C.A、B二汽油機消耗的汽油一樣多，用的時間一樣長D.無法確定4、 簡答題1、為什么熱機的效率比較低？2、我們經(jīng)?？梢钥吹狡噰姾跓煹那榫埃渲饕蚴瞧腿紵怀浞?試分析這對熱機的效率有何影響？5、 解答題1、某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為30 cm2，一個沖程活塞在氣缸中移動的距離是50 mm，滿負荷工作時做功沖程燃氣的平均壓強為9.0×105

23、Pa,飛輪1 min轉(zhuǎn)動1 800周，當汽油機滿負荷工作時(不計摩擦)，求：(1)做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力；(2)一個做功沖程中燃氣對活塞做的功；(3)汽油機的功率。2、 一輛轎車在平直的高速公路上勻速行駛1.8km，轎車上的速度表如圖15-12所示，在此過程中（1）轎車速度為多少km/h？合多少m/s？（2）若轎車行駛過程中發(fā)動機的功率為40kW，則該車行駛中所受阻力多大？020406080100120km/h圖15-12（3）這段過程中轎車消耗汽油0.25kg，其發(fā)動機的效率多大？（q汽油4.6×107J/kg）3、 垃圾是城市生活的“副產(chǎn)品”。據(jù)統(tǒng)計，2000年我國城市垃

24、圾總量約1.5億噸，并且每年以8%的速度在增長。如何處理這些垃圾已成為人們關注的熱點問題?，F(xiàn)在，人們處理生活垃圾的方法通常有兩種：一種是集中填埋；另一種是利用垃圾中的可燃物質(zhì)進行燃燒發(fā)電，研究表明：生活垃圾的平均熱值為6.27×106J/kg。利用垃圾作為燃料建立發(fā)電廠，每燃燒1噸生活垃圾可以發(fā)電8.64×108J。安徽省某人大代表提議，在合肥市郊區(qū)興建一座規(guī)模為2臺1.2×104kW發(fā)電機的垃圾處理發(fā)電廠。問： （1）1t垃圾完全燃燒產(chǎn)生的熱量是多少焦？ （2）燃燒垃圾發(fā)電的效率是多少？ （3）請你從環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟等角度簡述興建垃

25、圾發(fā)電廠的意義?！局锌紨X要】本節(jié)的中考考點有：結合熱值的概念，計算燃料燃燒時放出的熱量，燃燒過程與吸熱過程的綜合；判斷內(nèi)燃機工作過程中能量的轉(zhuǎn)化；根據(jù)熱機效率的意義，尋求提高熱機效率的途徑。最近兩年中，關于熱機效率的中考試題出現(xiàn)的頻率較高?！局锌技\】1、 （2008三明）下列關于熱機和環(huán)境保護的說法中，正確的是（）A熱機排出的尾氣沒有內(nèi)能B熱機的效率能達到100%C熱機都是使用汽油作燃料D熱機的大量使用會造成環(huán)境污染考點：熱機；內(nèi)能的概念；熱機的效率；能量的轉(zhuǎn)化。專題：應用題；學科綜合題。分析：一切物體在任何溫度下都有內(nèi)能；任何機器的效率都不可避免的做額外功，效率不可能達到100%；利用內(nèi)能

26、做功的機器叫做熱機，在內(nèi)能做功的過程中，首先由燃料的化學能通過燃燒轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，再通過做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。熱機的種類有很多，像老式火車的蒸汽機（燃燒煤）、汽車的內(nèi)燃機（燃燒汽油）、發(fā)電廠的汽輪機（燃燒煤）、火箭的噴氣發(fā)動機（燃燒氫）都是利用內(nèi)能做功的機器；熱機多數(shù)燃燒的都是化石燃料，燃燒時產(chǎn)生氮氧化合物等有害氣體，會造成環(huán)境污染。解答：解：A、一切物體在任何溫度下都有內(nèi)能，所以熱機排放的尾氣也有內(nèi)能，所以A是錯誤的；B、熱機在工作時不可避免的要克服機械部件間的摩擦做額外功，機械效率不可能達到100%，所以B是錯誤的；C、汽油機燃燒汽油，柴油機燃燒柴油，蒸汽機燃燒煤，并不是所有的熱機都燃燒汽

27、油的，所以C是錯誤的；D、熱機在使用時會排放出一些有害的氣體，造成環(huán)境污染，所以D是正確的。答案：D。點評：熱機的使用會帶來環(huán)境問題，效率也比較低，是需要改進的地方，這也就需要我們的努力；我們要認真的學習物理知識，運用我們所學的物理知識來改變我們的生活。2、 （2008密云縣）關于熱機，下列說法是正確的（）A汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸人氣缸C汽油機在做功沖程中，進氣門關閉排氣門打開D汽油機在做功沖程中，是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能考點：熱機分析：汽油機的頂端是火花塞，吸氣沖程中吸進的是汽油和空氣的混合物；柴油機的頂端是噴油嘴，吸氣沖程中吸進的是空

28、氣汽油機的做功沖程中，進氣門和排氣門都是關閉的，汽油和空氣的混合物越到明火劇烈燃燒，產(chǎn)生了高溫高壓的燃氣，推動活塞運動，將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞運動的機械能解答：解：A、汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴；B、柴油機在吸氣沖程中，將空氣吸入氣缸；C、汽油機在做功沖程中，進氣門和排氣門都是關閉的；D、汽油機的做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成了機械能答案：D點評：此題考查的汽油機中的能量轉(zhuǎn)化，以及柴油機和汽油機的不同之處，是一道基礎題3（2009泉州）下列交通工具中，常用汽油機作為動力裝置的是（）A摩托車 B載重卡車 C拖拉機 D火車考點：熱機專題：應用題分析：根據(jù)我們對常見交通工具的了解以及汽油機和柴

29、油機的特點來作答解答：解：摩托車是消耗汽油的，發(fā)動機是汽油機，所以A是正確的；載重卡車、拖拉機和火車都是消耗柴油的，發(fā)動機是柴油機，柴油機提供動力大所以B、C、D都是錯誤的答案:A點評：此題考查的是我們對于生活中熱機的了解【知識延伸】 熱機與大氣污染 到目前為止，人類使用的能量絕大部分是從燃料的燃燒中獲得的隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，熱機的大量使用，需燃燒大量的煤、汽油、柴油等燃料這些燃料燃燒時產(chǎn)生的氣體中含有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和粉塵等，煙塵廢氣排放到大氣中，污染了大氣大氣污染直接危害人體健康，還影響植物的正常生長，甚至影響全球的氣候 燃料燃燒排放的一氧化碳會導致人體部分組織缺氧，特別是腦組

30、織和心臟缺氧，會使人進入昏迷狀態(tài)，嚴重者會死亡有些汽油中還含有鉛鉛對人體的肝、腎及神經(jīng)系統(tǒng)會造成危害，影響兒童的發(fā)育與智力埃及首都開羅每天都有120萬輛汽車奔跑在大街上，排放大量氣體，致使肺氣腫、氣管炎、神經(jīng)衰弱等疾病流行. 燃料燃燒排放的二氧化硫是一種有刺激性和強腐蝕性的有毒氣體這些氣體會腐蝕家具、門窗的金屬外殼高濃度的二氧化硫是酸雨形成的罪魁禍首酸雨對人呼吸道、皮膚裸露部分有強烈的刺激和腐蝕作用，且對農(nóng)作物、水生動植物有嚴重的危害，使這些動植物大量死亡或退化、減產(chǎn)等 燃燒煤、石油、天然氣等燃料還會向大氣中排出大量的二氧化碳二氧化碳的劇增會導致全球變暖、冰川融化，使海洋平面上升，大量的陸地變

31、成澤國，還會使洪水的泛濫更加頻繁；會導致熱帶風暴變本加厲；會導致旱災頻發(fā)，缺水現(xiàn)象更加嚴重；更導致土地沙化加劇，森林大火更易發(fā)生；會導致農(nóng)業(yè)耕作陷入混亂，谷物產(chǎn)量大幅度下降；會導致心臟病的死亡率提高和一些疾病的大流行和反復流行. 我們期待著你研制出污染小甚至無污染的新型燃料【智能拓展】內(nèi)燃機的廣泛應用內(nèi)燃機，特別是汽油機、柴油機的出現(xiàn)，在社會經(jīng)濟的各個部門中獲得了廣泛的應用。對工農(nóng)業(yè)和交通運輸業(yè)的發(fā)展來說，內(nèi)燃機的重要性甚至超過了電機。內(nèi)燃機是各種交通運輸工具的強大動力。內(nèi)燃機的發(fā)明導致了汽車制造業(yè)的興起。1885年戴姆勒和本茨分別造出了汽車，1888年鄧錄普發(fā)明充氣輪胎，1895年美國人福特

32、開辦的汽車廠采用惠特尼生產(chǎn)標準化零件的方法，建立了“裝配線”，日產(chǎn)1000輛T型汽車。1923年柴油機成為載重汽車的動力，隨后又在大客車方面與汽油機并駕齊驅(qū)。1913年第一臺裝置柴油機的內(nèi)燃機車誕生，促進了鐵路運輸技術的 ，內(nèi)燃機車同電氣機車一起逐步取代了蒸汽機車。1912年艘柴油機驅(qū)動的遠洋輪船下水。到20世紀70年代初，全球商隊輪船中已有80%是由柴油機驅(qū)動的。1903年美國萊特兄弟駕駛內(nèi)燃機發(fā)動的飛機首次飛上了天空。1909年法國工程師布來里昂特駕駛飛機飛越英吉利海峽。1927年林德伯格實現(xiàn)了從紐約到巴黎的不著陸飛行。全世界被這一空前的成就所震驚，更大、更安全的飛機從此得到改進和革新。內(nèi)

33、燃機的發(fā)明使生產(chǎn)技術發(fā)生了重大的革命，內(nèi)燃機一出現(xiàn)很快就開始取代畜力成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的動力。自1910年拖拉機成批生產(chǎn)以來，它的使用又促進了農(nóng)用工具機，如播種機、收割機等機械的大量制造，加快了農(nóng)業(yè)機械化的進程。內(nèi)燃機還被廣泛應用于軍事設施。例如：飛機、火箭軍艦、潛水艇、坦克、戰(zhàn)車等，成為現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中不可缺少的動力設備。除上述以外，在其他領域中諸如發(fā)電、排灌、工程機械、地質(zhì)鉆探等部門，都是應用內(nèi)燃機的場所。在人們的生活領域中，家用汽車和摩托車使用的動力機械也是內(nèi)燃機。內(nèi)燃機正在廣泛應用中不斷得到改進，它的結構日趨成熟、完善，性能不斷提高，最高熱效率達到了46%。練習題答案一、填空題1. 化學能，化學

34、能，內(nèi)能2.解析：在內(nèi)燃機中，由于燃料不完全燃燒而損失部分能量；排出的廢氣溫度很高，要帶走部分能量；一部分能量消耗在散熱上；還有一部分能量消耗在摩擦做功上。因此，用來做有用功那部分能量只占燃料完全燃燒放出能量的20%45%。因此，內(nèi)燃機的效率總是小于1。答案：（1）燃料不能充分燃燒，（2）廢氣帶走一部分能量，（3）機件散熱消耗部分能量，（4）克服摩擦做功消耗部分能量。3、 解析：活塞在往復運動中從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程。四沖程汽油機的工作過程由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。其中只有做功沖程是燃氣對活塞做功，其他三個沖程要靠飛輪的慣性來完成。完成一個工作循環(huán)曲軸要轉(zhuǎn)兩周。答案：四

35、個、二、三、機械能、內(nèi)能、內(nèi)能、機械能4、 解析其物理意義是：1kg干木柴完全燃燒放出1.2×107的熱量由Q放=q*m得：答案：3kg5、 火花塞、點燃式、壓縮、噴油嘴、霧狀柴油、壓燃式6、 汽油和空氣的混合物、空氣7、 有用功 、完全燃燒 、減少各種熱損失，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦而額外消耗的功8、 解析：汽油機的轉(zhuǎn)速為3 600轉(zhuǎn)/分，即60轉(zhuǎn)/秒可知飛輪每秒轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)，汽油機則對外做30次功，W40%Q40%m*q40%×5 kg×4.3×107 J/kg8.6×107 J.答案：308.6×1079、壓縮、做功、吸氣、壓

36、縮、排氣、兩、兩10、點撥：由汽油機汽缸示意圖辨別沖程名稱時，要根據(jù)兩氣門的關閉活塞的上下運動情況來確定，要判斷是否是做功沖程可觀察火花塞是否點火 解析：在做功沖程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；從圖中可以看出：進氣門打開、排氣門關閉，活塞由上往下運動，汽油和空氣的混合物將進入汽缸，這是吸氣沖程 答案：內(nèi)能 機械能 吸氣二、判斷題1. 2.×3. 4.×5. 6.7. 8. 三、選擇題解析：摩托車上的發(fā)動機是汽油機，一個工作循環(huán)包括4個沖程，只有做功沖程對外做功即提供動力，其他3個沖程靠飛輪的慣性完成答案：C2解析：影響內(nèi)能的因素不只是溫度，還與物體的質(zhì)量、體積等有關，A選項錯；吸

37、盤能吸在玻璃板上是因為大氣壓的作用，而不是分子間的吸引力，C選項錯，B、D選項的說法是正確的答案：BD3解析：燃料燃燒放出熱量的多少與熱值和質(zhì)量有關，A選項錯誤；發(fā)動機的效率不可能達到100%，廢氣的排放要帶走部分熱量、克服摩擦等消耗部分能量，B選項錯誤；壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，混合物的內(nèi)能增大，溫度升高，C選項正確；天然氣燃燒時只生成二氧化碳和水，沒有二氧化硫、氮的氧化物等有毒氣體，對空氣的污染較小，D選項錯誤答案：C4解析：冷卻食品時用0 的冰比0 的水效果更好因為0 的冰熔化成0 水的過程中需要吸熱，這些0 的水還能繼續(xù)再吸熱，故D項錯，其他三項說法均是正確的答案：D5解析：水蒸氣對

38、軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減小，轉(zhuǎn)化為軟木塞的機械能，這與熱機中做功沖程相同，所以選項A、C錯誤，選項B正確；從試管口出來的高溫水蒸氣會放熱液化成小水滴，形成“白氣”，選項D錯誤答案：B6解析：汽油機工作過程中，四個沖程的順序，沖程個數(shù)均不能變化，否則汽油機就無法正常連續(xù)工作，因此A、B兩項錯誤；三個輔助沖程是靠飛輪的慣性完成的，而不是借助于外力C項錯誤，故應選D.7解析：熱機效率與功率大小無關，因此改變功率不會影響效率的高低，要提高熱機效率應采用B、C、D三項所給措施答案：A8解析：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率。由能流圖可以看出：燃料完全燃燒放出的能量

39、應該是總能量燃氣的內(nèi)能E，而用來做有用功的那部分能量應該是有用機械能E2，所以應選B。答案：B9.解析:熱機的做功沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;由于熱機在運轉(zhuǎn)時總會有摩擦、能量散失等，所以熱機的效率不可能達到100%;用水循環(huán)來降低熱機的溫度，主要是利用水的比熱容大這一特性。水凝固后體積將變大,冬天晚上把熱機水箱中的水放出，就是為防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱。此題是對新課標“嘗試應用已知的科學規(guī)律去解釋某些具體問題”目標的落實。答案:D10.解析：熱機用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒放出的能量之比，叫做熱機的效率，它與功率無關，所以A不對。熱機的效率高，表明相同的燃料燃燒，轉(zhuǎn)化成的機械能多，

40、或得到相同的機械能，消耗的燃料少，所以D對。單獨比較有用功或總功都是不全面的，所以B、C不對。答案：D11.解析：熱機排放的煙塵廢氣中包括粉塵、二氧化硫等有害物，是大氣污染的主要來源。熱機工作的噪聲，是噪聲污染的主要來源，所以，熱機的大量使用會造成環(huán)境污染，故A對。而熱機排出的尾氣中也有水蒸氣、二氧化碳等氣體，并非都是毒氣,所以C不對。噪聲也不可能被熱機上的消聲器完全消除，如果真能被完全消除，我們的生活環(huán)境該是多么的安靜啊！所以D不對。熱機所用的燃料較多，汽油、柴油、煤、氫、天然氣等都可以作為熱機的燃料，所以B不對。答案：A12.分析：內(nèi)燃機的工作過程是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。在

41、做功沖程里進氣門、排氣門關閉，高溫高壓燃氣推動活塞向下運動，活塞又通過連桿使曲軸轉(zhuǎn)動。由圖來判斷，（B）圖中進氣門、排氣門關閉，活塞向下運動，應為做功沖程。答案：B13.分析：A、B二汽油機完成的有用功相同的情況下，因A汽油機效率較高則必然消耗較少的汽油，又因它功率較大做功所用的時間比較短。答案：A四、簡答題1、答：根據(jù)熱機效率的定義可知，熱機的效率比較低，說明熱機中燃料完全燃燒放出的能量中用來做有用功的部分比較少。為什么會比較少呢？要回答這個問題，先要弄清熱機工作過程中有哪些損失能量的原因，歸納起來應該有以下幾個原因： （1）燃料并未完全燃燒，使部分能量白白浪費掉了例如，一輛汽車從身邊駛過，有時我們從汽車排出