10.4 热机(要点讲解+当堂检测+答案)

北师大版物理九年级上册同步学案 第十章　机械能、内能及其转化 第四节　热　机 要 点 讲 解 要点一　汽油机 1. 热机：将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。 2. 汽油机 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。在现代生活中，内燃机是最常见的热机。 (1)汽油机：利用汽缸内燃烧的汽油产生高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。 (2)汽油机的构造 ①进气门，②火花塞，③排气门，④汽缸，⑤活塞，⑥连杆，⑦曲轴。 (3)汽油机的工作过程 ①冲程：汽油机工作时活塞在汽缸内做往复运动。活塞从一端运动到另一端叫作一个冲程。 ②一个工作循环的组成：多数汽油机的工作循环过程由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其工作过程如下表： 冲程名称 进气门开闭情况 排气门开闭情况 活塞运动方向 冲程的作用 能的转化 吸气冲程 打开 关闭 向下 吸入汽油和空气的混合物 压缩冲程 关闭 关闭 向上 压缩汽油和空气混合物做功，使其压强增大，温度升高，内能增大 压缩燃料混合物，机械能转化成内能 做功冲程 关闭 关闭 向下 在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物，燃料混合物剧烈燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞做功，通过连杆驱使曲轴转动，对外做功 燃料混合物燃烧，化学能转化成燃气的内能，内能转化成机械能 排气冲程 关闭 打开 向上 排出废气 经典例题1　如图所示是汽油机工作时各个冲程的示意图，其中表示做功冲程的是(　　　) A B C D 解析：A选项，一个气门打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程；B选项，两个气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；C选项，两个气门都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程；D选项，一个气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程。 答案：C 点拨：汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程。吸气冲程进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气门都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气门都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动。 要点二　柴油机 1. 柴油机：利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机。 2. 柴油机的构造 柴油机的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴。 3. 汽油机与柴油机的工作过程基本相同，两者比较如下表： 内燃机 项目 汽油机 柴油机 构造不同 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料不同 汽油 柴油 吸气冲程 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 柴油机在吸气冲程中只吸入空气 压缩比及 能量转化 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积(汽缸体积)的～；机械能→内能 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的～；机械能→内能 点火 方式 压缩冲程结束后，火花塞产生电火花点燃空气和汽油的混合物，称为点燃式 压缩冲程结束后，喷油嘴向汽缸内喷射雾状的柴油，遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式 效率 效率低，25%～35% 效率高，35%～45% 应用 机体轻便，主要应用于汽车、小型飞机、摩托车等 机体笨重，主要应用于载重汽车、坦克、轮船等 相同点 ①都是燃料在汽缸中燃烧；②做功冲程中都是将内能转化为机械能；③汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程结束后；④都是由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转两周，对外做功一次；⑤都是把废气排出汽缸；⑥启动时都是靠外力先使曲轴上的飞轮转动起来 经典例题2　如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： (1)这种内燃机是_____机。 (2)它表示的是_____冲程。 (3)在这个冲程中_____能转化为_____能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转 ... ...