第十四章、内能的利用.doc

内能的利用 知识梳理 知识梳理 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