133內(nèi)燃機(jī)（原卷版）

滬科版九年級第十三章《內(nèi)能與熱機(jī)》13.3內(nèi)燃機(jī)【知識梳理】一、內(nèi)燃機(jī)1、定義：利用內(nèi)能做功的機(jī)械叫做熱機(jī)。2、原理：燃料燃燒釋放化學(xué)能產(chǎn)生高溫高壓氣體，推動(dòng)活塞對外做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能。3、種類：熱機(jī)的種類有很多，例如蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)等。其中燃料直接在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)，叫做內(nèi)燃機(jī)。根據(jù)燃料的不同分為汽油機(jī)和柴油機(jī)。二、汽油機(jī)與柴油機(jī)1、根據(jù)活塞的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)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(yùn)動(dòng)，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)?；钊揽繎T性往上運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)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(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)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(yùn)動(dòng)，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(gè)工作循環(huán)由4個(gè)沖程組成，曲軸要轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次3、柴油機(jī)與汽油機(jī)的異同在記憶柴油機(jī)與汽油機(jī)區(qū)別時(shí)，注意從結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā)進(jìn)行記憶。例：火花塞（點(diǎn)火）→點(diǎn)燃式→吸入空氣汽油混合物噴油嘴（不點(diǎn)火）→壓燃式→只吸入空氣機(jī)種項(xiàng)目汽油機(jī)柴油機(jī)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(diǎn)燃方式點(diǎn)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(qiáng)較高空氣被壓縮后，缸內(nèi)壓強(qiáng)很高做功沖程壓縮沖程末火花塞點(diǎn)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(jī)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(cuò)點(diǎn)】熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功的機(jī)器，工作過程有吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程。在內(nèi)燃機(jī)沖程分析時(shí)，由于圖片相似，往往給同學(xué)們造成判斷的的困難。【規(guī)律總結(jié)】內(nèi)燃機(jī)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(yùn)動(dòng)方向?；钊蛳逻\(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)，若兩氣門關(guān)閉（且圖片上方中常有火花塞點(diǎn)火或噴油嘴噴油標(biāo)志）為做功沖程；活塞向上運(yùn)動(dòng)，若兩氣門關(guān)閉為壓縮沖程；活塞向上運(yùn)動(dòng)，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(shí)，有可能是做功造成的，有可能是熱傳遞造成的?！镜淅治觥浚?021·遼寧錦州·）如圖所示是一臺四沖程汽油機(jī)工作時(shí)某一時(shí)刻的示意圖，請回答下列問題：（1）該汽油機(jī)此時(shí)處于哪個(gè)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(jī)在工作過程中靠飛輪慣性來完成的任意一個(gè)沖程的名稱？【思路小結(jié)】內(nèi)燃機(jī)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(yùn)動(dòng)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(shí)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?！菊骖}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(jī)哪一個(gè)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(jī)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(dòng)活塞做功 D．排氣沖程：內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．水蒸氣對木塞做功，與汽油機(jī)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(dòng)機(jī)大多數(shù)為汽油機(jī)，下列有關(guān)汽油機(jī)的說法正確的是（）A．汽油機(jī)的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機(jī)的效率一般比柴油機(jī)的效率高C．汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式 D．汽油機(jī)的壓縮沖程是把機(jī)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(jī)的哪個(gè)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(jī)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(jī)在一個(gè)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(jī)械能D．乙圖中氣缸內(nèi)氣體溫度會(huì)下降7．（2019北京市八年級期末）如圖是某賽車緊急剎車時(shí)輪胎冒煙的場景，在這個(gè)現(xiàn)象中和下圖內(nèi)燃機(jī)四個(gè)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(jī)和柴油機(jī)的區(qū)別，下列說法錯(cuò)誤的是（）A．汽油機(jī)有火花塞，柴油機(jī)有噴油嘴B．汽油機(jī)用壓燃式點(diǎn)火，柴油機(jī)用點(diǎn)燃式點(diǎn)火C．吸氣沖程中，汽油機(jī)吸入汽油和空氣混合物，柴油機(jī)只吸入空氣D．小汽車、摩托車通常用汽油機(jī)做發(fā)動(dòng)機(jī)；卡車、挖掘機(jī)用柴油機(jī)做發(fā)動(dòng)機(jī)9．（2020武漢六中）如圖所示是四沖程柴油機(jī)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(jī)械能與內(nèi)能相互轉(zhuǎn)化的事例中，與圖中內(nèi)燃機(jī)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(jī)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(shí)練習(xí)）利用內(nèi)能可以______，也可以做功。熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為______的機(jī)器。熱機(jī)的種類有蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)（汽油機(jī)和柴油機(jī)）、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。13．（2021遼寧）圖中是某四沖程內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的______沖程，此內(nèi)燃機(jī)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(dòng)力汽車，在第十四屆中國北京國際科技博覽會(huì)榮獲“最佳發(fā)明獎(jiǎng)”；它利用壓縮空氣膨脹推動(dòng)活塞做功可以提供動(dòng)力，這種汽車在開動(dòng)時(shí)將空氣的_________能轉(zhuǎn)化為_______能，相當(dāng)于四沖程汽油機(jī)的_______沖程，這種汽車與汽油機(jī)相比較，其優(yōu)點(diǎn)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(dòng)，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(shí)現(xiàn)的。四沖程汽油機(jī)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(yùn)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(shí)將______能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；火箭______熱機(jī)（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(huì)中的“走馬燈”，點(diǎn)燃底部蠟燭，熱空氣密度___________，上升驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)，觀眾驚奇地看到紙片小人的影子動(dòng)了起來。熱空氣上升驅(qū)動(dòng)扇葉轉(zhuǎn)動(dòng)的過程與四沖程汽油機(jī)的___________沖程相同。18．（2021遼寧）如圖為氫氣爆炸實(shí)驗(yàn)裝置，向紙杯中通入適量的氫氣與空氣混合，用火柴點(diǎn)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(jī)工作時(shí)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(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)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(jī)”。這種汽油機(jī)在完成四沖程工作后，會(huì)把水注入汽缸，使水瞬間變成水蒸氣，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生第五沖程，為汽車提供動(dòng)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(jī)的第五沖程相當(dāng)于四沖程汽油機(jī)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(jī)與四沖程汽油機(jī)相比，優(yōu)點(diǎn)是_______________