14.1 热机
一、选择题
1.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,下面这些机械中不属于热机的是( )
A.电动机 B.柴油机 C.汽油机 D.蒸汽机
2.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水, 盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶身(如图乙);拧松瓶盖(如图丙),瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶口出现白雾(如图丁)。图乙和图丁所示的过程,分别与四冲程内燃机两个冲程类似,下列说法正确的是( )
A.图乙相当于压缩冲程,将内能转化为机械能
B.图丁相当于排气冲程,将机械能转化为内能
C.图乙相当于做功冲程,将机械能转化为内能
D.图丁相当于做功冲程,将内能转化为机械能
3.在汽油机的工作循环中,将内能转化为机械能,对外提供动力的冲程是( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
4.关于汽油机和柴油机的区别,下列说法正确的是( )
A.汽油机有喷油嘴,柴油机有火花塞
B.汽油机用压燃式点火,柴油机用点燃式点火
C.吸气冲程中,汽油机只吸入空气,柴油机吸入柴油和空气混合物
D.小汽车、摩托车通常用汽油机做发动机;卡车、挖掘机用柴油机做发动机
5.如图所示是四冲程汽油机某个冲程的剖面图,下列关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.吸气冲程中,只有空气进入汽缸
B.压缩冲程中,汽缸内物体的内能不变
C.做功冲程中,燃料释放的能量只有一小部分转化为机械能
D.排气冲程中,废气带走了极少部分燃料释放的能量
6.内燃机的发明,使人类的许多梦想得以实现,飞机、汽车、潜艇、坦克等,,都是在内燃机发明之后才研制成功的。下列说法正确的是( )
A.用水作汽车冷却剂是利用了水的比热容大的特点
B.汽油机和柴油机都通过火花塞点火
C.四冲程内燃机一个工作循环对外做4次功
D.四冲程内燃机压缩冲程把内能转化为机械能
7.内燃机在压缩冲程中,汽缸内的( )
A.内能减小,温度升高 B.内能不变,温度降低
C.内能增大,温度升高 D.内能减小,温度降低
8.有关四冲程内燃机的叙述中,不正确的是( )
A.工作中只有做功冲程把内能转化为机械能
B.工作开始时要靠外力启动
C.每一个工作循环,燃气只做功一次
D.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
9.如图所示是四冲程汽油机一个工作循环中的三个冲程,缺少了一个冲程,这个冲程是( )
A.吸气冲程 B.排气冲程 C.压缩冲程 D.做功冲程
二、填空题
10.汽油机完成一个工作循环,活塞经历四个冲程,分别为 、 、 、 ,其中机械能转化为内能的是 冲程;一个工作循环中,曲轴旋转 圈,活塞往复运动 次,对外做功 次,某单缸四冲程汽油机飞轮转速 1200r/min,则该汽油机每秒钟对外做功 次。
11.如图是北京冬奥会开幕时燃放的“迎客松”烟花。烟花的发射药剂被引燃后,产生大量的热气,快速膨胀的气体把烟花送入空中,这一过程是由 能转化为机械能,相当于热机工作过程中的 冲程。
12.流星进入地球大气层,与大气摩擦并燃烧,它的 能转化为内能,其能量转化与汽油机的 冲程相同。
13.某汽油机每秒完成40个冲程,每秒做功 次,飞轮的转速为 r/min。
14.如图所示,小明在校园科技节中展示了自己的作品。塑料瓶内装入少量的液态乙醚,待乙醚充满整个塑料瓶后,启动电子打火器,活塞瞬间向前飞出一段距离,同时闻到了乙醚的气味。“闻到气味”说明分子在不停地做 运动;活塞飞出的过程相当于热机的 冲程。
15.在太阳下暴晒时间过长的自行车,会因为高温而爆胎,这是车胎内空气的 能转化为 能,它的能量转化情况跟内燃机的 冲程是相同的。
16.汽油机作为汽车的“心脏”,是汽车行驶的核心。如图是单缸汽油机构造示意图,在压缩冲程结束时, (填部件名称)产生电火花,使燃料猛烈地燃烧,将 能转化成 能。
17.“辽宁舰”服役,圆了中国航母梦。如图为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。汽缸内蒸气体积膨胀,对外做功,同时推动活塞,使舰载机获得巨大的牵引力,这个过程从能量转化角度讲,相当于内燃机的 冲程。
三、实验题
18.现代生活越来越离不开热机,因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要,请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题:
(1)如图所示的流程图是用来说明汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况,请将其补充完整,① ;② ;③ ;④ ;
(2)如图所示,在试管中装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾后,水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是 能转化为 能,图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的 冲程;
(3)单缸四冲程汽油机工作时,有些冲程是辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成,只有一个冲程不是这样,这个冲程是 冲程;
(4)我们发现热机工作时,一般要在汽缸的外面安装一个水箱用来降低汽缸的温度,是利用水 的特性,这是采用 的方式来减小汽缸的内能。的.
参考答案
1.A
2.D
3.C
4.D
5.C
6.A
7.C
8.D
9.D
10.吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 压缩 2 2 1 10
11.内 做功
12.机械 压缩
13.10 1200
14.无规则 做功
15.内 机械 做功
16.火花塞 化学 内
17.做功
18.压缩冲程 机械能转化为内能 做功冲程 内能转化为机械能 内 机械 做功 惯性 做功 比热容大 热传递