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1第十四章内能的利用14.1热机一、热机1.实验探究:内能可以做功(1)过程:用酒精灯加热至水沸腾.(2)现象:橡胶塞被冲出来，试管口出现“白雾”(3)现象分析:酒精燃烧，将化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气对橡胶塞做功，又将内能转化为机械能，水蒸气的内能减少，温度降

低，水蒸气液化成小水滴，因而在试管口出现“白雾”。(4)结论:利用内能可以做功2.热机(1)定义:利用内能做功(将内能转化为机械能)的机械称为热机(2)种类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等(3)热机工作时的能量转化

燃料的化学能内能做功机械能3.内燃机燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机.内燃机分为汽油机和柴油机两大类。二、汽油机1.工作原理利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。2.构造2如图所示。3.工作过程(1)

冲程:汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。(2)汽油机的一个工作循环由四个程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其工作过程如下表：吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程图示进气门打开关闭关闭关闭排气门关闭关闭关闭

打开活塞运动方向向下向上向下向上冲程的作用吸入汽油和空气的混合物压缩汽油和空气的混合物，其内能增加，温度升高在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生的高温高压气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做个把废气排出气缸能量转无机械能转化

为内内能转化为机械无3化情况能能(3)在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气对外做功一次，在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中，内能转化为机械能。(4)在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的冲程

是吸气、压缩和排气冲程．只有做功冲程是燃气对外做功。三、柴油机1.工作原理利用柴油在汽缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功。2.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顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。3.工作过程柴油机的一个工作循环，也是由吸气冲程、压缩冲

程、做功冲程和排气冲程四个冲程组成的，每完成一个工作循环，曲轴和飞轮转两周，活塞往复运动两次，对外做功一次.除做功冲程外的其他三个冲程，也都是靠飞轮的惯性来完成的。4.柴油机和汽油机的异同点比较汽油机柴油机不同点燃料汽油柴油构造汽缸顶部有

火花塞汽缸顶部有喷油嘴吸气冲程吸入汽油和空气的混合物只吸入空气压缩冲程压缩程度较小(机械能转化为内能)压缩程度较大(机械能转化为内能)点火方式火花塞产生电火花点燃燃料(点燃式)喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气燃烧(压燃式)4主要特点轻巧、效率低笨重、效率高应用小汽车、飞机、摩

托车等载重汽车、拖拉机、火车、轮船、坦克等相同点(1)都是燃料在汽缸内燃烧(2)都是将内能转化为机械能的机器(3)都是由吸气、压缩、做功排气四个冲程构成一个工作循环,曲轴和飞轮均转两周,对外做功一次(4)启动时都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来1.汽油机的工作过程例

1（2020秋•简阳市月考）如图所示为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是（）A．图中冲程是靠飞轮的惯性进行的B．图中冲程能为机械提供动力C．图中冲程存在化学能转化为内能的过程D．图中冲程存在机械能转化为内能的过程2汽油机与柴油机的异同例2（2020秋

•兰州期中）下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（）A．在做功冲程中，都是把内能转化为机械能B．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气C．柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式D．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞3.转速与

做功次数和工作循环的关系5例3（2020秋•玄武区校级月考）如图中单缸四冲程汽油机正处在冲程，若该汽油机转速为1800r/min，则它每秒钟对外做功次。4.拓展创新例4（2020•常州）2020年1月18日，第十届江苏“台湾灯会”在常州恐龙城开幕。

如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为，这与四冲程汽油机的冲程相同。【1】热机例1（2020•大连一模）如图所示实验，在橡胶塞受到水蒸气

的压力而冲出的过程中，以下说法不正确的是（）A．试管口出现的“白雾”是液化形成的小水珠B．水蒸气对外做功，内能减少6C．这个实验基本展示了汽油机的工作原理D．这个实验基本展示了蒸汽机的工作原理【2】汽油机例2（2020秋•海淀区

校级月考）如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法正确的是（）A．这四个冲程的正确顺序是：丙→甲→丁→乙B．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丙C．甲冲程中是内能转化为机械能D．丁冲程中是内能转化为化学能【3】柴油机例3（2018秋•韩城市月考）关于热机，下列说法正确的是（）A．热机的大量

使用有利于保护环境B．汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能C．柴油机有喷油嘴而没有火花塞D．内燃机的做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的1．（2020秋•小店区校级月考）如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四

个基本动作，由此他联想到热机的冲程，以下与压缩冲程最相似的是（）7A．“鼻孔吸气”所对应的汽油机冲程吸入的是汽油和空气的混合物B．“气沉丹田”所对应的汽油机冲程是将机械能转化为内能C．汽油机和柴油机都是通过火花塞

点火的D．“排山倒海”所对应的汽油机冲程是靠飞轮的惯性来完成的2．（2020秋•正定县期中）如图所示是柴油机工作时一个循环中气缸的某些情况，下列说法错误的是（）A．甲图所示的是柴油机的做功冲程B．乙图中吸入气缸的工作物质只有柴

油C．丙图所示的冲程靠飞轮的惯性完成D．丁图中是机械能转化为内能3．（2020秋•温江区校级期中）随着全面小康的推进，轿车已经进入千家万户，如图是轿车发动机工作时的四个冲程，其中内能转化机械能的冲程是（）8A．B．C．D．4．（2020秋•锦江区校级期中）如图所示现象或装

置在工作时，与热机做功冲程的能量转化相同的是（）A．钻木取火B．水蒸气将塞子冲出C．电磁铁D．电炉子5．（2020秋•长葛市期中）如图是热机的结构，下列说法正确的是（）9A．吸气冲程中，活塞是向上运动的B．做功冲程是把

机械能转化为内能C．排气冲程中，没有能的转化D．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的6．（2020秋•灌阳县期中）下列说法正确的是（）A．内燃机的做功冲程是将机械能转化为内能的过程B．海边昼夜温差变化比沙漠中小，是因为水的比热容比沙石的小得多C．存在温度差的两个物体相接触会发

生热传递D．“钻木取火”是通过热传递的方式改变物体的内能7．（2020秋•淮安期中）如图甲，家庭常常会用水壶烧水，细心的同学经常会发现壶内的水蒸气将水壶盖子顶起的现象，请思考它和图中汽油机哪个工作冲程的能量转化过程相似（）A．B．10C．D．8．（

2019秋•越秀区校级月考）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成800多摄氏度的高压水蒸气，推动活塞再次做功，这样燃烧同样多的燃

料获得了更多的机械能，提高了热机的效率，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是冲程，如果该内燃机的飞轮转速是1800r/min，则该内燃机每秒对外做功次。9．（2020秋•沈阳期末）如图所示是四冲程汽油机

工作的示意图，属于压缩冲程的是；其中是内能转化为机械能的冲程是。（以上两空均填字母）10．（2020秋•海珠区期中）图甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，图中画出了吸气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。（1）请在图乙中画出压缩冲程中：①运动方

向②进气门、排气门的开闭情况。（2）四冲程汽油机的做功冲程将能转化能。1111．（2020秋•镇平县期中）如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的能转化为塞子的机械能；图中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致

的。汽油机工作时要产生大量的热通常采用水循环将热量带走，这是因为。12．（2020秋•青山区期中）世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意，比如：蒸汽机、汽轮机、汽油机和柴油机的发明。图中是机的剖面图，

图甲的工作原理是图所示的过程。13．（2020秋•南京月考）如图（a）所示，在试管内装些水，用橡胶塞住，用酒精灯加热，过段时间后，观察到橡胶塞突然被推出，在此过程中，试管内水蒸气对橡胶塞，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。

如图（b）所示，汽油机正处于冲程，若此台汽油机飞轮转速为1200r/min，则每秒钟对外做功次。1214．（2020秋•崇川区校级期中）在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个冲程示意图。利用内能来做功的冲程是图，与压缩冲程原理相同的

是图所示的演示实验。有一台四缸汽油发动机，其主要技术指标如表所示，其中排量等于四个气缸工作容积的总和，气缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离。则该发动机在1s内做功J，单缸排量V＝

L；在每个做功冲程里，发动机做功W0＝J；在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝Pa。排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min15．（2020秋

•铁岭月考）如图所示是四冲程汽油机工作过程中两个冲程的示意图，其中图是将机械能转化为内能，若单缸四冲程汽油机飞轮转速为3000r/min，则1s对外做功次，完成了个冲程。13