【尖子生學(xué)案】人教版九年級物理上冊課件：第十四章內(nèi)能的利用(3份打包)

《尖子生學(xué)案》人教版物理九年級上冊第十四章內(nèi)能的利用第1節(jié)熱機(jī)《尖子生學(xué)案》人教版物理九年級上冊第十四章1汽油機(jī)四個沖程的判斷(規(guī)律方法)氣門的開與關(guān)活塞運動方向沖程名稱吸氣沖程排氣沖程壓縮沖程做功沖程只有一個氣門打開兩個氣門都關(guān)閉活塞向下活塞向下活塞向上活塞向上判斷汽油機(jī)工作的四個沖程應(yīng)抓住兩點:一是氣門的開與關(guān);二是活塞的運動方向.如下表所示:汽油機(jī)四個沖程的判斷(規(guī)律方法)氣門的開與關(guān)活塞運動方向沖程2

(宜昌中考)如圖14-6所示的四個沖程不是按照熱機(jī)正常工作的順序排列的,你認(rèn)為讓汽車獲得動力的沖程是 (

)〔解析〕汽油機(jī)的四個工作沖程是:吸氣、壓縮、做功和排氣,區(qū)別它們的依據(jù)有活塞的運動方向、進(jìn)氣門和排氣門的開閉情況,如活塞向下運動、進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉時,燃?xì)馔苿踊钊龉?是做功沖程,就是這個沖程讓汽車獲得動力.故正確答案為B.B例1(宜昌中考)如圖14-6所示的四個沖程3

1.如圖表示的是汽油機(jī)的

沖程;在壓縮沖程中,是通過

方式增加氣體內(nèi)能的.

[提示:圖中所示進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,火花塞發(fā)出電火花,所以是做功沖程;在壓縮沖程中,通過壓縮氣體做功的方式使氣體內(nèi)能增加.]做功做功1.如圖表示的是汽油機(jī)的沖程;在壓縮沖程4內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)要經(jīng)歷四個沖程,活塞往復(fù)運動兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次。沖程、轉(zhuǎn)速、做功間的關(guān)系(易錯點)內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)要經(jīng)歷四個沖程,活塞往復(fù)運動兩次5例2

一個單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分,則此柴油機(jī)每秒鐘內(nèi)(

)A.完成30個工作循環(huán),做功30次B.完成15個工作循環(huán),做功15次C.完成30個工作循環(huán),做功15次D.完成15個工作循環(huán),做功30次B〔解析〕對于四種程內(nèi)燃機(jī),一個工作循環(huán)包括四個沖程,四個沖程中,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,只有做功沖程燃?xì)鈱ν庾龉?即存在這樣一個關(guān)系式:一個工作循環(huán)=4個沖程=曲軸轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)=做功1次.題目中飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分,即30轉(zhuǎn)/秒,根據(jù)上述關(guān)系可知,相當(dāng)于每秒完成15個工作循環(huán),做功15次,故正確答案為B.例2一個單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為62.一臺四沖程柴油機(jī),它的轉(zhuǎn)速是800r/min,做功沖程推動活塞一次做功1500J,那么這臺柴油機(jī)的功率為 (

)A.10kWB.15kWC.20kWD.120kW[提示:柴油機(jī)的飛輪每轉(zhuǎn)2周,做功一次,而該柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是800r/min,即1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)800r,做功400次,故這臺柴油機(jī)的功率.]A2.一臺四沖程柴油機(jī),它的轉(zhuǎn)速是800r/min7

[實際應(yīng)用題]當(dāng)手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)出現(xiàn)故障而使轉(zhuǎn)速急劇增加,正常操作已經(jīng)不能使它停轉(zhuǎn)(這種故障叫“飛車”)時,下列應(yīng)急措施中可行的是 (

)A.捂住進(jìn)氣口 B.立即找一個隔熱的東西捂住排氣口C.腳踏剎車板,同時手拉制動器 D.讓它空轉(zhuǎn),等油全部耗完自動停下

〔解析〕柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,“轉(zhuǎn)速急劇增加”說明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能增多以致失去控制,“正常操作已不能使它停轉(zhuǎn)”說明關(guān)閉油門、剎車等措施都已失靈.要使拖拉機(jī)停轉(zhuǎn),必須阻止內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,若無內(nèi)能來源,拖拉機(jī)即可停轉(zhuǎn),而內(nèi)能是由柴油燃燒轉(zhuǎn)化而來的,只要沒有空氣吸入汽缸,就能阻止柴油燃燒.故正確答案為A.A例1【解題歸納】本題很容易誤選D項,事實上讓內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn),等油全部耗完自動停下不但等候時間過長,浪費燃油,更易使內(nèi)燃機(jī)部件因不能正常工作而損壞,而且緊急情況下可能會發(fā)生事故,故不可取.[實際應(yīng)用題]當(dāng)手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)出現(xiàn)故8

[實際應(yīng)用題]科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī),它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同.在第四沖程結(jié)束后,立刻向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓的水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣溫度

(填“升高”“降低”或“不變”),其內(nèi)能

(填“增大”“減小”或“不變”),這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能,提高了熱機(jī)的效率.為進(jìn)入下一個工作循環(huán),這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程應(yīng)是

沖程.

〔解析〕在第四沖程結(jié)束后,立即向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣溫度降低,內(nèi)能減小,這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能,提高了熱機(jī)的效率,為進(jìn)入下一個工作循環(huán),這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是排氣沖程.例2降低減小排氣[實際應(yīng)用題]科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程9

[學(xué)科綜合題]如圖14-7所示是四沖程汽油機(jī)工作示意圖,其中壓縮沖程是把

能轉(zhuǎn)化為

能.如圖14-8甲、乙所示是我們課堂演示的兩個實驗,與壓縮沖程原理相同的是

實驗.

機(jī)械例3〔解析〕壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;甲圖是用力將活塞壓下,活塞對空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點,棉花就會燃燒.是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的,即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;乙圖對試管中的水加熱,加快水的蒸發(fā),使試管中水的內(nèi)能增大,體積膨脹,對外做功,使塞子飛出去,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能.因此與壓縮沖程原理相同的是甲實驗.14-7甲14–8乙內(nèi)甲[學(xué)科綜合題]如圖14-7所示是四沖程10

[探索創(chuàng)新題]如圖14-9所示是某種內(nèi)燃機(jī)某一沖程的示意圖,由圖可知:(1)這種內(nèi)燃機(jī)是

機(jī).

(2)它表示的是

沖程.

(3)在這個沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能.

(4)完成這一沖程,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn).

(5)仔細(xì)觀察其銘牌,可見1800r/min字樣,則它正常工作時1s對外做功

次.

圖14-9〔解析〕根據(jù)汽缸頂部是噴油嘴可判斷它是柴油機(jī).根據(jù)兩個氣閥都關(guān)閉且活塞向上處于壓縮沖程,此沖程內(nèi)活塞壓縮汽缸內(nèi)氣體,使缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大、溫度升高,其能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,每完成一個沖程,曲軸與飛輪只轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn),由于1800r/min=30r/s,即曲軸與飛輪每秒轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn),再根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)是做功次數(shù)的2倍可知每秒鐘做功15次.柴油壓縮例4機(jī)械半15內(nèi)[探索創(chuàng)新題]如圖14-9所示是某種內(nèi)燃機(jī)某一11

[閱讀材料題](2015·赤峰中考)閱讀短文,回答問題:

從火車到火箭生產(chǎn)的發(fā)展需要強(qiáng)大的動力.17世紀(jì),人類發(fā)明了熱機(jī).最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī).在鍋爐里把水燒成水蒸氣,水蒸氣在汽缸里推動活塞做功.原始的蒸汽機(jī)不便于使用……交通運輸?shù)陌l(fā)展迫切需要輕便的熱機(jī).于是,內(nèi)燃機(jī)應(yīng)運而生.內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)、柴油機(jī)兩大類.汽油機(jī)是1876年發(fā)明的,柴油機(jī)是1892年發(fā)明的.內(nèi)燃機(jī)行駛時不需要攜帶很多的水和煤,不但輕便,效率也提高了……早期的飛機(jī)是由內(nèi)燃機(jī)提供動力的.從上世紀(jì)40年代開始,飛機(jī)上越來越多的使用噴氣發(fā)動機(jī),它向后高速噴出氣體,從而獲得前進(jìn)的動力.在功率相同時,噴氣發(fā)動機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更輕便……例5[閱讀材料題](2015·赤峰中考)閱讀12〔解析〕(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)最重,內(nèi)燃機(jī)次之,噴氣發(fā)動機(jī)最輕,因此蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的重力依次減小;(2)汽油機(jī)與柴油機(jī)的構(gòu)造不同,汽油機(jī)的頂部為火花塞,柴油機(jī)的頂部為噴油嘴;(3)汽油機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.根據(jù)材料內(nèi)容,回答下列問題:(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的重力依次

(填“增大”或“減小”).

(2)在結(jié)構(gòu)上汽油機(jī)的頂部是火花塞,柴油機(jī)的頂部是

.

(3)汽油機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為

.

減小噴油嘴機(jī)械能〔解析〕(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)最重,內(nèi)燃機(jī)次之,噴氣發(fā)動13

[實驗探究題]如圖14-10所示,取一只透明膠卷盒,底部鉆一小孔,剛好能將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中,打開塑料盒蓋,向盒中滴入數(shù)滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后按動電火花發(fā)生器的按鈕.(1)實驗中,你將觀察到的現(xiàn)象是:

.

(2)影響實驗成敗的原因可能有許多,請你寫出其中的一個:

.

(3)在此過程中,酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉?燃?xì)獾?/p>

能減少,轉(zhuǎn)化為

能.

(4)根據(jù)這個原理,可以制造出的機(jī)器是

.

圖14-10〔解析〕(1)電子式火花發(fā)生器點火后,觀察到的現(xiàn)象是酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能會使塑料盒蓋飛出去;(2)塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等會影響實驗的成敗;(3)酒精燃燒后產(chǎn)生的內(nèi)能對外做功,燃?xì)獾膬?nèi)能減少,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;(4)根據(jù)燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能做功這個原理,可以制造出的機(jī)器是熱機(jī).例6塑料盒蓋飛出去塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等內(nèi)機(jī)械熱機(jī)[實驗探究題]如圖14-10所示,取一只透明14排量2.0L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min

有一臺四缸發(fā)動機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)如下表.其中排量等于四個汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長).轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù).例7推理題排量2.0L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min15(2)在每個做功沖程里,發(fā)動機(jī)做功W=

J.

(1)該發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做的功為

J,1s內(nèi)共有

個做功沖程,單缸排量V=

L.

〔解析〕(1)發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做功:W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J;因為轉(zhuǎn)速為6000r/min,四沖程內(nèi)燃機(jī)每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次,所以1s內(nèi)做功50次;四缸總排量為2.0L,則單缸排量:

〔解析〕(2)發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做功1.2×105J,發(fā)動機(jī)有四個缸同時工作,所以每個缸1s內(nèi)做功:又1s內(nèi)做功50次,故每個做功沖程做功:1.2×105500.5600(2)在每個做功沖程里,發(fā)動機(jī)做功W=J.

16(3)在做功沖程里,燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸閃=pV,式中p表示燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng),則p=

Pa.

〔解析〕V=0.5L=0.5×10-3m3,所以燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng):1.2×106(3)在做功沖程里,燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸閃=pV,式中171、聰明的人有長的耳朵和短的舌頭。——弗萊格2、重復(fù)是學(xué)習(xí)之母?！掖雀?、當(dāng)你還不能對自己說今天學(xué)到了什么東西時，你就不要去睡覺?！ｎD堡4、人天天都學(xué)到一點東西，而往往所學(xué)到的是發(fā)現(xiàn)昨日學(xué)到的是錯的。——B.V5、學(xué)到很多東西的訣竅，就是一下子不要學(xué)很多?！蹇?、學(xué)問是異常珍貴的東西，從任何源泉吸收都不可恥?！⒉贰と铡しɡ?、學(xué)習(xí)是勞動，是充滿思想的勞動?！獮跎晁够?、聰明出于勤奮，天才在于積累－－華羅庚9、好學(xué)而不勤問非真好學(xué)者。10、書山有路勤為徑，學(xué)海無涯苦作舟。11、人的大腦和肢體一樣，多用則靈，不用則廢－茅以升12、你想成為幸福的人嗎？但愿你首先學(xué)會吃得起苦－－屠格涅夫13、成功＝艱苦勞動＋正確方法＋少說空話－－愛因斯坦14、不經(jīng)歷風(fēng)雨，怎能見彩虹－《真心英雄》15、只有登上山頂，才能看到那邊的風(fēng)光。16只會幻想而不行動的人，永遠(yuǎn)也體會不到收獲果實時的喜悅。17、勤奮是你生命的密碼，能譯出你一部壯麗的史詩。18．成功，往往住在失敗的隔壁！19生命不是要超越別人，而是要超越自己．20．命運是那些懦弱和認(rèn)命的人發(fā)明的?。?．人生最大的喜悅是每個人都說你做不到，你卻完成它了?。?．世界上大部分的事情，都是覺得不太舒服的人做出來的．２3．昨天是失效的支票，明天是未兌現(xiàn)的支票，今天才是現(xiàn)金．２4．一直割舍不下一件事，永遠(yuǎn)成不了!２5．掃地，要連心地一起掃?。?．不為模糊不清的未來擔(dān)憂，只為清清楚楚的現(xiàn)在努力．２7．當(dāng)你停止嘗試時，就是失敗的時候．２8．心靈激情不在，就可能被打?。?．凡事不要說＂我不會＂或＂不可能＂，因為你根本還沒有去做?。?．成功不是靠夢想和希望，而是靠努力和實踐．３1．只有在天空最暗的時候，才可以看到天上的星星．３2．上帝說：你要什么便取什么，但是要付出相當(dāng)?shù)拇鷥r．３3．現(xiàn)在站在什么地方不重要，重要的是你往什么方向移動。３4．寧可辛苦一陣子，不要苦一輩子．３5．為成功找方法，不為失敗找借口．３6．不斷反思自己的弱點，是讓自己獲得更好成功的優(yōu)良習(xí)慣。３7．垃圾桶哲學(xué)：別人不要做的事，我揀來做?。?．不一定要做最大的，但要做最好的．３9．死的方式由上帝決定，活的方式由自己決定！４0．成功是動詞，不是名詞！20、不要只會吃奶，要學(xué)會吃干糧，尤其是粗茶淡飯。1、聰明的人有長的耳朵和短的舌頭?！トR格18《尖子生學(xué)案》人教版物理九年級上冊第十四章內(nèi)能的利用第1節(jié)熱機(jī)《尖子生學(xué)案》人教版物理九年級上冊第十四章19汽油機(jī)四個沖程的判斷(規(guī)律方法)氣門的開與關(guān)活塞運動方向沖程名稱吸氣沖程排氣沖程壓縮沖程做功沖程只有一個氣門打開兩個氣門都關(guān)閉活塞向下活塞向下活塞向上活塞向上判斷汽油機(jī)工作的四個沖程應(yīng)抓住兩點:一是氣門的開與關(guān);二是活塞的運動方向.如下表所示:汽油機(jī)四個沖程的判斷(規(guī)律方法)氣門的開與關(guān)活塞運動方向沖程20

(宜昌中考)如圖14-6所示的四個沖程不是按照熱機(jī)正常工作的順序排列的,你認(rèn)為讓汽車獲得動力的沖程是 (

)〔解析〕汽油機(jī)的四個工作沖程是:吸氣、壓縮、做功和排氣,區(qū)別它們的依據(jù)有活塞的運動方向、進(jìn)氣門和排氣門的開閉情況,如活塞向下運動、進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉時,燃?xì)馔苿踊钊龉?是做功沖程,就是這個沖程讓汽車獲得動力.故正確答案為B.B例1(宜昌中考)如圖14-6所示的四個沖程21

1.如圖表示的是汽油機(jī)的

沖程;在壓縮沖程中,是通過

方式增加氣體內(nèi)能的.

[提示:圖中所示進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運動,火花塞發(fā)出電火花,所以是做功沖程;在壓縮沖程中,通過壓縮氣體做功的方式使氣體內(nèi)能增加.]做功做功1.如圖表示的是汽油機(jī)的沖程;在壓縮沖程22內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)要經(jīng)歷四個沖程,活塞往復(fù)運動兩次，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功一次。沖程、轉(zhuǎn)速、做功間的關(guān)系(易錯點)內(nèi)燃機(jī)的一個工作循環(huán)要經(jīng)歷四個沖程,活塞往復(fù)運動兩次23例2

一個單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分,則此柴油機(jī)每秒鐘內(nèi)(

)A.完成30個工作循環(huán),做功30次B.完成15個工作循環(huán),做功15次C.完成30個工作循環(huán),做功15次D.完成15個工作循環(huán),做功30次B〔解析〕對于四種程內(nèi)燃機(jī),一個工作循環(huán)包括四個沖程,四個沖程中,曲軸轉(zhuǎn)動兩周,只有做功沖程燃?xì)鈱ν庾龉?即存在這樣一個關(guān)系式:一個工作循環(huán)=4個沖程=曲軸轉(zhuǎn)動2轉(zhuǎn)=做功1次.題目中飛輪轉(zhuǎn)速為1800轉(zhuǎn)/分,即30轉(zhuǎn)/秒,根據(jù)上述關(guān)系可知,相當(dāng)于每秒完成15個工作循環(huán),做功15次,故正確答案為B.例2一個單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為242.一臺四沖程柴油機(jī),它的轉(zhuǎn)速是800r/min,做功沖程推動活塞一次做功1500J,那么這臺柴油機(jī)的功率為 (

)A.10kWB.15kWC.20kWD.120kW[提示:柴油機(jī)的飛輪每轉(zhuǎn)2周,做功一次,而該柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速是800r/min,即1分鐘內(nèi)轉(zhuǎn)800r,做功400次,故這臺柴油機(jī)的功率.]A2.一臺四沖程柴油機(jī),它的轉(zhuǎn)速是800r/min25

[實際應(yīng)用題]當(dāng)手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)出現(xiàn)故障而使轉(zhuǎn)速急劇增加,正常操作已經(jīng)不能使它停轉(zhuǎn)(這種故障叫“飛車”)時,下列應(yīng)急措施中可行的是 (

)A.捂住進(jìn)氣口 B.立即找一個隔熱的東西捂住排氣口C.腳踏剎車板,同時手拉制動器 D.讓它空轉(zhuǎn),等油全部耗完自動停下

〔解析〕柴油機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器,“轉(zhuǎn)速急劇增加”說明內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能增多以致失去控制,“正常操作已不能使它停轉(zhuǎn)”說明關(guān)閉油門、剎車等措施都已失靈.要使拖拉機(jī)停轉(zhuǎn),必須阻止內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,若無內(nèi)能來源,拖拉機(jī)即可停轉(zhuǎn),而內(nèi)能是由柴油燃燒轉(zhuǎn)化而來的,只要沒有空氣吸入汽缸,就能阻止柴油燃燒.故正確答案為A.A例1【解題歸納】本題很容易誤選D項,事實上讓內(nèi)燃機(jī)空轉(zhuǎn),等油全部耗完自動停下不但等候時間過長,浪費燃油,更易使內(nèi)燃機(jī)部件因不能正常工作而損壞,而且緊急情況下可能會發(fā)生事故,故不可取.[實際應(yīng)用題]當(dāng)手扶拖拉機(jī)的柴油機(jī)出現(xiàn)故26

[實際應(yīng)用題]科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機(jī),它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)相同.在第四沖程結(jié)束后,立刻向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓的水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣溫度

(填“升高”“降低”或“不變”),其內(nèi)能

(填“增大”“減小”或“不變”),這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能,提高了熱機(jī)的效率.為進(jìn)入下一個工作循環(huán),這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程應(yīng)是

沖程.

〔解析〕在第四沖程結(jié)束后,立即向汽缸內(nèi)噴水,水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣,推動活塞再次做功,水蒸氣溫度降低,內(nèi)能減小,這樣燃燒同樣多的燃料獲得了更多的機(jī)械能,提高了熱機(jī)的效率,為進(jìn)入下一個工作循環(huán),這款內(nèi)燃機(jī)的第六沖程是排氣沖程.例2降低減小排氣[實際應(yīng)用題]科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程27

[學(xué)科綜合題]如圖14-7所示是四沖程汽油機(jī)工作示意圖,其中壓縮沖程是把

能轉(zhuǎn)化為

能.如圖14-8甲、乙所示是我們課堂演示的兩個實驗,與壓縮沖程原理相同的是

實驗.

機(jī)械例3〔解析〕壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;甲圖是用力將活塞壓下,活塞對空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點,棉花就會燃燒.是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的,即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;乙圖對試管中的水加熱,加快水的蒸發(fā),使試管中水的內(nèi)能增大,體積膨脹,對外做功,使塞子飛出去,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能.因此與壓縮沖程原理相同的是甲實驗.14-7甲14–8乙內(nèi)甲[學(xué)科綜合題]如圖14-7所示是四沖程28

[探索創(chuàng)新題]如圖14-9所示是某種內(nèi)燃機(jī)某一沖程的示意圖,由圖可知:(1)這種內(nèi)燃機(jī)是

機(jī).

(2)它表示的是

沖程.

(3)在這個沖程中

能轉(zhuǎn)化為

能.

(4)完成這一沖程,曲軸和飛輪轉(zhuǎn)

轉(zhuǎn).

(5)仔細(xì)觀察其銘牌,可見1800r/min字樣,則它正常工作時1s對外做功

次.

圖14-9〔解析〕根據(jù)汽缸頂部是噴油嘴可判斷它是柴油機(jī).根據(jù)兩個氣閥都關(guān)閉且活塞向上處于壓縮沖程,此沖程內(nèi)活塞壓縮汽缸內(nèi)氣體,使缸內(nèi)氣體內(nèi)能增大、溫度升高,其能量轉(zhuǎn)化是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,每完成一個沖程,曲軸與飛輪只轉(zhuǎn)半轉(zhuǎn),由于1800r/min=30r/s,即曲軸與飛輪每秒轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn),再根據(jù)轉(zhuǎn)數(shù)是做功次數(shù)的2倍可知每秒鐘做功15次.柴油壓縮例4機(jī)械半15內(nèi)[探索創(chuàng)新題]如圖14-9所示是某種內(nèi)燃機(jī)某一29

[閱讀材料題](2015·赤峰中考)閱讀短文,回答問題:

從火車到火箭生產(chǎn)的發(fā)展需要強(qiáng)大的動力.17世紀(jì),人類發(fā)明了熱機(jī).最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī).在鍋爐里把水燒成水蒸氣,水蒸氣在汽缸里推動活塞做功.原始的蒸汽機(jī)不便于使用……交通運輸?shù)陌l(fā)展迫切需要輕便的熱機(jī).于是,內(nèi)燃機(jī)應(yīng)運而生.內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)、柴油機(jī)兩大類.汽油機(jī)是1876年發(fā)明的,柴油機(jī)是1892年發(fā)明的.內(nèi)燃機(jī)行駛時不需要攜帶很多的水和煤,不但輕便,效率也提高了……早期的飛機(jī)是由內(nèi)燃機(jī)提供動力的.從上世紀(jì)40年代開始,飛機(jī)上越來越多的使用噴氣發(fā)動機(jī),它向后高速噴出氣體,從而獲得前進(jìn)的動力.在功率相同時,噴氣發(fā)動機(jī)比內(nèi)燃機(jī)更輕便……例5[閱讀材料題](2015·赤峰中考)閱讀30〔解析〕(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)最重,內(nèi)燃機(jī)次之,噴氣發(fā)動機(jī)最輕,因此蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的重力依次減小;(2)汽油機(jī)與柴油機(jī)的構(gòu)造不同,汽油機(jī)的頂部為火花塞,柴油機(jī)的頂部為噴油嘴;(3)汽油機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機(jī)械能.根據(jù)材料內(nèi)容,回答下列問題:(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動機(jī)的重力依次

(填“增大”或“減小”).

(2)在結(jié)構(gòu)上汽油機(jī)的頂部是火花塞,柴油機(jī)的頂部是

.

(3)汽油機(jī)工作過程中燃料的化學(xué)能先轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為

.

減小噴油嘴機(jī)械能〔解析〕(1)在功率相同時,蒸汽機(jī)最重,內(nèi)燃機(jī)次之,噴氣發(fā)動31

[實驗探究題]如圖14-10所示,取一只透明膠卷盒,底部鉆一小孔,剛好能將電子式火花發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進(jìn)孔中,打開塑料盒蓋,向盒中滴入數(shù)滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后按動電火花發(fā)生器的按鈕.(1)實驗中,你將觀察到的現(xiàn)象是:

.

(2)影響實驗成敗的原因可能有許多,請你寫出其中的一個:

.

(3)在此過程中,酒精燃燒后的燃?xì)鈱ν庾龉?燃?xì)獾?/p>

能減少,轉(zhuǎn)化為

能.

(4)根據(jù)這個原理,可以制造出的機(jī)器是

.

圖14-10〔解析〕(1)電子式火花發(fā)生器點火后,觀察到的現(xiàn)象是酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能會使塑料盒蓋飛出去;(2)塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等會影響實驗的成敗;(3)酒精燃燒后產(chǎn)生的內(nèi)能對外做功,燃?xì)獾膬?nèi)能減少,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;(4)根據(jù)燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能做功這個原理,可以制造出的機(jī)器是熱機(jī).例6塑料盒蓋飛出去塑料盒蓋蓋得太緊或酒精太少等內(nèi)機(jī)械熱機(jī)[實驗探究題]如圖14-10所示,取一只透明32排量2.0L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min

有一臺四缸發(fā)動機(jī),其主要技術(shù)指標(biāo)如下表.其中排量等于四個汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點到下止點所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下運動的距離(即沖程長).轉(zhuǎn)速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉(zhuǎn)的周數(shù).例7推理題排量2.0L輸出功率120kW轉(zhuǎn)速6000r/min33(2)在每個做功沖程里,發(fā)動機(jī)做功W=

J.

(1)該發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做的功為

J,1s內(nèi)共有

個做功沖程,單缸排量V=

L.

〔解析〕(1)發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做功:W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J;因為轉(zhuǎn)速為6000r/min,四沖程內(nèi)燃機(jī)每個工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)兩周、做功一次,所以1s內(nèi)做功50次;四缸總排量為2.0L,則單缸排量:

〔解析〕(2)發(fā)動機(jī)在1s內(nèi)做功1.2×105J,發(fā)動機(jī)有四個缸同時工作,所以每個缸1s內(nèi)做功:又1s內(nèi)做功50次,故每個做功沖程做功:1.2×105500.5600(2)在每個做功沖程里,發(fā)動機(jī)做功W=J.

34(3)在做功沖程里,燃?xì)鈱钊龅墓杀硎緸閃=pV,式中p表示燃?xì)鈱钊膲簭?qiáng),則p=

Pa.

〔解析〕V=0