133内燃机（原卷版）

沪科版九年级第十三章《内能与热机》13.3内燃机【知识梳理】一、内燃机1、定义：利用内能做功的机械叫做热机。2、原理：燃料燃烧释放化学能产生高温高压气体，推动活塞对外做功转化成机械能。3、种类：热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。其中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。根据燃料的不同分为汽油机和柴油机。二、汽油机与柴油机1、根据活塞的运动特点及作用不同，将冲程分为四种。①吸气冲程：进气门开，排气门关。活塞依靠惯性往下运动，吸入汽油与空气的混合物。②压缩冲程：进气门关，排气门关。活塞依靠惯性往上运动，压缩内部气体，对气体做功，使气体温度升高。③做功冲程：进气门关，排气门关。在压缩冲程末，做功冲程初火花塞点火，内部气体燃烧产生高温高压气体。高温高压气体对活塞做功，使往下运动，进而实现对外做功。④排气冲程：进气门关，排气门开。活塞依靠惯性往上运动，排出内部高温气体。（然后进入吸气冲程）2、比例关系1个工作循环由4个冲程组成，曲轴要转2圈，对外做功1次3、柴油机与汽油机的异同在记忆柴油机与汽油机区别时，注意从结构特点出发进行记忆。例：火花塞（点火）→点燃式→吸入空气汽油混合物喷油嘴（不点火）→压燃式→只吸入空气机种项目汽油机柴油机构造气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴燃料汽油柴油点燃方式点燃式压燃式工作过程吸气冲程吸入汽油与空气的混合物只吸入空气压缩冲程燃料被压缩后，缸内压强较高空气被压缩后，缸内压强很高做功冲程压缩冲程末火花塞点火压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油效率20%—30%30%—45%用途轻巧、体积小，常用于小型汽车、飞机和小型农业器械笨重、经济、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克【易错点】热机是利用内能来做功的机器，工作过程有吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在内燃机冲程分析时，由于图片相似，往往给同学们造成判断的的困难。【规律总结】内燃机四冲程的简要判断方法是：一看气门开闭情况，二看指示标志，三看活塞运动方向。活塞向下运动，若进气门打开、排气门关闭为吸气冲程（一般在进气门处标有吸入气体的方向指示箭头）；活塞向下运动，若两气门关闭（且图片上方中常有火花塞点火或喷油嘴喷油标志）为做功冲程；活塞向上运动，若两气门关闭为压缩冲程；活塞向上运动，若进气门关闭、排气门打开（一般在排气门处有排出气体的方向指示箭头）为排气冲程。做功和热传递都可以使得物体内能改变，做功与热传递在改变内能效果上是一致的。当物体内能发生改变时，有可能是做功造成的，有可能是热传递造成的。【典例分析】（2021·辽宁锦州·）如图所示是一台四冲程汽油机工作时某一时刻的示意图，请回答下列问题：（1）该汽油机此时处于哪个冲程？（2）在此冲程中发生了怎样的能量转化？（3）请写出汽油机在工作过程中靠飞轮惯性来完成的任意一个冲程的名称？【思路小结】内燃机四冲程的简要判断方法是：一看气门开闭情况，二看指示标志，三看活塞运动方向。本图中，进气门和排气门关闭，活塞上行，因此是压缩冲程。此时活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，能量转化为机械能转化为内能。【真题操练】1．（2021江苏淮安）如图所示，将铁丝快速弯折十余次，弯折处温度升高，该过程与四冲程汽油机哪一个冲程能量转化相同？（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程2．（2021广东）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（）A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能3．（2021·广西百色·）用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现塞在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（）A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加4．（2021湖南邵阳）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（）A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能5．（2021海南）双手相互摩擦时感觉发热，这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个冲程相同（）A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程6．（2021·四川遂宁市·九年级期末）如图所示的某单缸四冲程汽油机说法正确的是（）A．飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁B．四冲程内燃机在一个工作循环中工作过程依次是丁丙乙甲C．甲图中能量的转化是内能转化为机械能D．乙图中气缸内气体温度会下降7．（2019北京市八年级期末）如图是某赛车紧急刹车时轮胎冒烟的场景，在这个现象中和下图内燃机四个冲程中能量转化方式一致的是（）A． B． C． D．8．（2021德州市九年级开学考试）关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（）A．汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴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，汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气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9．（2020武汉六中）如图所示是四冲程柴油机的剖面图，其中是做功冲程的是（）A． B． C． D．10．（2021江苏九年级期末）如图所示，机械能与内能相互转化的事例中，与图中内燃机工作冲程相同的是（）A．瓶塞飞出B．搓手取暖C．压缩气体D．钻木取火11．（2021广东九年级期末）内燃机在压缩冲程末，气缸内的（）A．内能增大，温度升高 B．内能不变，温度升高C．内能减小，温度升高 D．内能减小，温度降低12．（2021全国九年级课时练习）利用内能可以______，也可以做功。热机是利用内能来做功，把内能转化为______的机器。热机的种类有蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等。13．（2021辽宁）图中是某四冲程内燃机工作循环中的______冲程，此内燃机1秒内对外做功20次，则飞轮转速是______r/min。14．（2020·新疆昌吉·九年级）目前我国研发出一款新型空气动力汽车，在第十四届中国北京国际科技博览会荣获“最佳发明奖”；它利用压缩空气膨胀推动活塞做功可以提供动力，这种汽车在开动时将空气的_________能转化为_______能，相当于四冲程汽油机的_______冲程，这种汽车与汽油机相比较，其优点是_______。15．（2020·河北石家庄二十三中）一次烧水过程中，水烧开后，她看到锅盖向上跳动，其原因是水蒸气的___________能转化为锅盖___________能。此过程中，水蒸气的内能改变是通过___________方式实现的。四冲程汽油机工作过程中的___________冲程与上述能量转化过程相同。16．（2021辽宁阜新）2021年6月17日，我国运载火箭将“神舟十二号”载人飞船准确送入预定轨道。以火箭为参照物，该飞船是______的；火箭工作时将______能转化为机械能；火箭______热机（选填“属于”或“不属于”）。17．（2021长沙市九年级）2021年4月14日，在长沙湘江两岸，上演别开生面的国家安全主题灯光秀，为市民献上视觉盛宴，如图所示为展会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气密度___________，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过程与四冲程汽油机的___________冲程相同。18．（2021辽宁）如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：（1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同?（2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小?19．（2020湖南长沙九年级月考）阅读短文，回答问题美国《大众科学》杂志评出20062007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程汽油机”。这种汽油机在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。(1)六冲程汽油机的第五冲程相当于四冲程汽油机的_______冲程；(2)在第六冲程中，水蒸汽在液化过程中放出热量，内能_______(填“增大”或“减小”或“不变”）；(3)六冲程汽油机与四冲程汽油机相比，优点是_______________