改变世界的热机基础知识点：1.热机（1）热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为能的装置。燃料的化学能能燃烧机械能做功（2）2.认识蒸汽机与其他热机（1）蒸汽机是最早的热机。1769年改进、完善了蒸汽机，使蒸汽机成为带动其它机器运转的机器。（2）现代热机种类繁多，构造各异；大型火力发电厂等使用蒸汽机；机车、汽车、农用机械等广泛使用、等内燃机。航空航天中使用效率更高的和火箭发动机。3．内燃机内燃机是一种使用最广泛的热机。内燃机工作时，燃料在气缸内_________，产生燃气直接推动活塞。最常见的活塞式内燃机是__________机和_________机。4．汽油机的工作过程（1）A:吸气冲程，进气门，排气门，活塞运动，汽油和空气的混合物从进气门吸入气缸；B；压缩冲程，进气门，排气门，活塞运动，燃料混合物被压缩，压强，温度；C：做功冲程，进气门，排气门，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生、的气体，高温高压的气体推动活塞运动，并通过连接杆带动轴转动对外做功；D:排气冲程，进气门，排气门，活塞运动，把废气排出气缸，再次进入下一个吸气冲程；（2）汽油机的一个工作循环都有四个冲程：吸气冲程、_________冲程、________冲程、________冲程。在汽油机的一个工作循环中，活塞往复各运动次，做功______次，飞轮转动圈/周/r（合计：度）。除做功冲程是通过气缸内高温高压气体推动活塞做功，把内能转化为机械能，其他三个冲程依靠，飞轮转动的完成；（4）在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是冲程，机械能转化为内能的是冲程；对照表进气门排气门活塞运动曲轴运动能量转化吸气冲程半周压缩冲程半周机械能->内能做功冲程半周内能->机械能排气冲程半周联系（1）每个工作循环包括___个冲程，活塞往复运动次，飞轮和曲轴转动___周，对外做功____次；（简记为4-2-2-1）（2）在一个工作循环中，只有第三个冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程不但不做功，还要消耗机械能；（3）第三冲程为其他三个冲程提供能量，其他三个冲程为第三冲程做功提供基础；（4）飞轮具有惯性，完成除做功冲程外的其他三个冲程。5、汽油机与柴油机的相同点、不同点分：（重点）（1）相同点：基本结构和主要部件的作用相似，每个工作循环都由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。6\n（2）不同点： 机种区别汽油机柴油机构造顶部：火花塞顶部：喷油嘴燃料汽油柴油吸入气体空气和汽油的燃料混合物空气点火方式点燃式（点燃）压燃式（压燃）应用小汽车、低速飞机、小型农业机械拖拉机、火车、轮船、载重汽车、小型发电机6.热机效率（1）热机一般是利用燃料的燃烧来做功的，但燃料燃烧所放出的热量，并不能完全用来做有用功，随之还伴随着能量的耗散、损失等；（2）热机所做_________与所用燃料完全燃烧所释放的之比叫做热机的效率，用来描述热机的性能，也是热机性能的重要指标。（3）改变世界的热机提高热机效率的主要途径是减少热机工作中的_____________。（4）计算式：；由于能量耗散、损失等任何机械的机械效率在实际情况中均（大于、小于）100℅，但在超理想状态下可以达到100℅；7.热机做出巨大贡献的同时也__________________________。化石燃料的燃烧会产生二氧化硫、氮氧化物以及大量的粉尘、一氧化碳等大气污染物，同时产生的二氧化碳会引起，对地球表面的热平衡带来较大影响；基础训练：图2．1—21、图2．1—1是汽油机的四个冲程，请按照顺序将四个冲程重新排列，将序号填在横线上： 。图2．1—12、如图2．1—2为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是()A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程3．下面关于热机的叙述中，正确的是()A.热机是把内能转化为机械能的机器B.内燃机每经过一个工作循环，曲轴就要转360°C.汽油机是利用压燃式点火的D.柴油机是利用点燃式点火的4．关于四冲程内燃机的工作过程有以下几种说法中正确的是()①在做功冲程中，是机械能转化为内能②在做功冲程中，是内能转化为机械能③只有做功冲程是燃气对外做功④汽油机和柴油机的点火方式相同A.②③B．①③C．②④D．②③④5．内燃机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能变化的情况是()A．温度降低，内能增大B．温度不变，内能不变C．温度升高，内能增大D．温度降低，内能减小6\n6．通过内能、热机内容的学习，可知（)A．物体运动的动能和所有分子势能的总和，叫做物体的内能B．改变物体内能的方式有两种：做功和热传递C．在热机的一个工作循环中，燃气做功四次D．在做功冲程中，是机械能转化为内能2．1—37．热机：燃料燃烧时释放的 能转变为 能的装置。热机的种类较多，燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫 。8．燃料燃烧的过程是 能转化为 能，又通过热机转化为 能。9．四冲程汽油机的一个工作循环由 冲程、 冲程、 冲程、 冲程这四个冲程组成的，其中只有 冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程都要靠飞轮的 来完成。—个工作循环曲轴要转动 周，活塞往复各运动 次。10．热机是将内能转化成 能的机器；热机一个工作循环由 个冲程组成，其中图2．1—3所示是热机的 冲程。11．在汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是 冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。12．某四冲程汽油机的转速为1200r/min，则曲轴1s转动 转，完成 个工作循环，对外做功 次，共经历 个冲程。14、为了节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是（）A尽量使燃料充分燃烧B尽量增加热机的使用时间C尽量减少废气带走的热量D尽量减少热机部件间的摩擦15．下列供热方式，最有利于环境保护的是（）A．用煤做燃料供热B．用石油做燃料供热C．用天然气或煤气做燃料供热D．用太阳能供热16．为了提高热机效率,可采取的措施是()A．采用热值高的燃料B．降低热机功率C．保证良好的润滑减少摩擦D．以上措施都可以17.一辆汽车在公路上行驶，汽油用掉一半后，关于油箱里的汽油，下列说法正确的是()A．它的密度在减小B．它的比热容在减小C．它的热值在减小D．它的质量变在减小18．有甲、乙两台汽油机，若甲的效率比乙的效率高，则下列说法正确的是()A．甲做的是有用功B．甲的功率大C．汽油燃烧得更充分D.做相等的有用功时，甲燃烧的汽油少20.提高热机效率的途径首先要减少燃烧过程中的___________损失，使燃料___________燃烧；尽量简化机械传动部分，选用优良的润滑材料减小___________，以减少机械能损失；尾气再利用。21.甲、乙两台柴油机，若甲柴油机的效率高于乙柴油机，则（）A．甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油B．甲柴油机的功率大于乙柴油机的功率C．做相同的有用功的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的柴油D．无法判断22.关于热机，下列说法正确的是()A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大23.关于热机，下列说法错误的是（）A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率6\nC．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能24.柴油机是工农业生产中常用的热机。已知某型号柴油机的效率为η，柴油的热值为q。将质量为m的柴油完全燃烧，能放出的热量Q＝______________，这些热量通过该柴油机的转化对外所做的有用功W=_______________。25、小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L。小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱加满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。请你求解下列问题：(1)水箱中水的质量，水吸收的热量；(C水＝4.2×103J／（kg·℃))(2)如果水吸收的这些热量，由燃烧天然气来提供，而气灶的效率为40％，求至少需要燃烧多少天然气?(天然气的热值q=4.2×107J／m3)。提升训练：1.某中学为学生供应开水，用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，燃烧了4kg的无烟煤。［水的比热容是4.2×103J/（kg·℃），无烟煤的热值是3．4×107J/kg］试求：(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是多少J？(2)4kg无烟煤完全燃烧放出的热量是多少J？(3)此锅炉的效率是多少？2、在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的是()A．吸气和压缩冲程B．压缩和做功冲程C．做功和排气冲程D．吸气和排气冲程3．下列过程中，将内能转化为机械能的是()A．汽油机的压缩冲程B．水蒸气顶起水壶盖的过程C．小孩沿滑梯下滑的过程D．流星在大气层中穿行的过程4、如图3-1所示是汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）图3-16、一台单缸四冲程汽油机飞轮转速是1200r/min，则此汽油机1s内做功的次数和完成的冲程是（）A.10次，40个冲程；B.40次，80个冲程；C.20次，40个冲程；D.80次，80个冲程。7、一台柴油机，柴油完全燃烧放出8×107J的热量，损失了4.8×107J的热量，柴油机的效率是（）A.30%；B.40%；C.42%；D.48%。8、甲汽油机的效率比乙汽油机的效率大，这说明了（ ）A.甲的功率一定比乙的大； B.乙用的燃料一定比甲的省；C.甲把热能转化为机械能的百分比一定比乙大； D.相同时间内，甲做的功一定比乙做的功多。9、在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达，柴油机燃气的压强可达，如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之比是（ ）6\nA.1:2；B.2:1；C.1:1；D.13.柴油机甲的功率是乙的1．5倍，甲的效率为20％，乙的效率为25％，那么甲与乙每小时消耗的油量之比为（）A.15:8；B.6:5；C.5:6；D.8:15。 15.某辆小汽车油箱内装满35kg汽油，司机小王驾车到某城市执行任务，路程为300km。在高速公路上匀速行驶时，车受到的阻力是920N。(汽油完全燃烧产生的内能有30％转化为机械能；汽油的热值为4．6×107J／kg)求：(1)汽车到达目的地牵引力所做的功；(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油。16.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，求：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功；(3)汽油机的功率．中考训练：1.如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）2.四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程6.小汽车已经进入千家万户。作为汽车发动机的汽油机，一个工作循环是由四个冲程组成的。在压缩冲程中， 能转化为 能。7题图8题图10题图7.如图所示，点燃蜡烛会使它上方的扇叶旋转起来。这是因为蜡烛的火焰使附近空气的温度升高，体积膨胀，空气的密度变________，所以热空气________（填“上升”或“下降”）形成气流，气流流过扇叶时，带动扇叶转起来。8.汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成，如图所示是表示汽油机的______冲程，汽油机在某次工作时消耗汽油0．2kg，这些汽油完全燃烧放出_______J的热量；汽车汽油机工作过程中，水箱中的水温度会升高，这是通过_______的方式使水的内能增加。(汽油的热值为4．6×107J／kg)。10.右图展示的是火箭发射时的壮观情最．火箭发射升空时，燃料通过燃烧将 6\n能转化为燃气的内能，燃气对火箭做功，又将内能转化为火箭的 能．11.（多选）如图所示为小艳家新买的一辆小汽车。周末，爸爸开车带着小艳出去游玩，途中，这辆汽车在lh的时间内，在水平路面上匀速行驶了72km，消耗汽油6kg。若已知该汽车发动机的功率(即牵引力的功率)为23kW，汽车(包括车上的人和物品)质量为1．5t，汽油的热值为4．6×107J／kg，g=10N／kg。则关于上述lh的行驶过程，下列分析正确的是（）A．该汽车对路面的压力大于l．5×104NB．该汽车克服阻力做的功是2．3×104JC.该汽车的牵引力是1.15×103ND.该汽车发动机的效率是30％1题图2题图13.如图所示是道路维修时常用的路面钻机(俗称“啄木鸟”)，该机械利用压缩气体推动活塞将钻头打入路面．气体推动活塞时是将________能转化为________能；钻头制成锥形是为了_____________________；“啄木鸟”中用到了柴油机，若其机械效率是40％，则完全燃烧50kg柴油对外做的有用功是________J(柴油的热值是4.3×107J／kg)．15.某快艇使用的汽油热值约为4.6×107J/kg，密度约为0.7×103kg/m3，油箱容积50L，它在水中匀速航行时所受的阻力f=1400N，试求：(1)如果把油箱装满，则汽油的质量是多少？(2)若快艇匀速行驶46km，则牵引力所做的功是多少？(3)若快艇匀速行驶46km耗油8L，则发动机的效率为多少？16.已知某型号的载重车在一段平直的高速公路上匀速行驶10.08km，所用时间是8min，消耗燃油3L（假设燃油完全燃烧），汽车发动机在这段时间内的功率为63kW。若燃油的密度是0.8×103kg/m3，热值为3.15×107J/kg，求：（1）汽车行驶速度是多少？（2）汽车行驶过程的牵引力是多大？（3）汽车发动机的效率是多少？17．下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。汽油的热值表示每千克汽油完全燃烧放出的热量为4.6×103J。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为1.35kg/m3，1min内高温高压的燃气推动活塞做功2600次。请你计算发动机在最大功率工作时（1）1min内做的有用功。（2）做功一次消耗汽油的质量。（3）发动机的效率。6
