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（5）热机——八年级物理人教版（2024）暑假作业
知识预习
知识点1 热机
1.概念：把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置称为热机。
2.种类：热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.能量转化：所有热机在工作时能量转化的过程是相同的，即燃料燃烧使化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。
4.内燃机：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。内燃机分为汽油机和柴油机。
知识点2 汽油机
1.构造：汽油机实物图以及剖面图。
2.工作原理：在汽缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气（化学能→内能），使燃气推动活塞做功（内能→机械能）。
3.工作过程：
多数汽油机是由吸气(如图甲)、压缩(如图乙)、做功(如图丙)、排气(如图丁)四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
工作过程如下：
（1）吸气冲程的特点：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入汽油和空气的混合物。
（2）压缩冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，温度升高。
b.能量转化：机械能转化为内能。
（3）做功冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞在高温高压的气体作用下向下运动。
b.能量转化：内能转化为机械能。
（4）排气冲程的特点：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。
知识点3 柴油机
1.概念：利用柴油作为燃料的内燃机。
2.构造和工作过程：柴油机的构造及工作过程和汽油机大致相同。
3.汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同；
（2）不同点：
a.构造不同：汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴；
b.吸入物质不同：汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；
c.点火方式不同：汽油机为点燃式，柴油机为压燃式；
d.效率高低不同：汽油机效率低，比较轻巧；柴油机效率高，比较笨重。
即时练习
1.如图所示，是四冲程内燃机的( )
A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程
2.四冲程汽油机工作时，将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
3.下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是( )
A. B. C. D.
4.关于汽油机，下列说法正确的是( )
A.汽油机顶部有喷油嘴
B.汽油机在做功冲程，机械能转化为内能
C.在完成压缩冲程的过程中，进气门打开，排气门关闭
D.使汽车获得动力的冲程是做功冲程
5.如图是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，下列关于冲程及其能量转化判断正确的是( )
A.做功冲程，将机械能转化为内能 B.做功冲程，将内能转化为机械能
C.压缩冲程，将机械能转化为内能 D.压缩冲程，将内能转化为机械能
6.（多选）如图是学校备用的柴油发电机，使用柴油机时，下列说法正确的是( )
A.可通过火花塞点火启动 B.将内能转化为机械能
C.吸气冲程中只吸入空气 D.柴油机属于热机的一种
7.家用轿车常用汽油机驱动，单缸四冲程汽油机在________冲程中将内能转化为机械能，飞轮每秒钟转50转，则每秒对外做功________次。
8.如图所示的是汽油机的________冲程，此时进气门与排气门处于________状态，在此冲程中，________能转化为机械能。
9.如上中图所示，是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，汽油机吸气冲程吸进的是________，其中________图是做功冲程，若汽油机飞轮转速1200r/min，则1s内汽油机对外做________次功。
10.如图甲所示是四冲程汽油机的_______冲程示意图，它将_______能转化为机械能，与它原理相同的是_______（选填“乙”或“丙”）图所示的演示实验。
答案以及解析
1.答案：C
解析：如图所示，内燃机进气门和排气门都关闭，火花塞向气缸喷火花，汽油燃烧，燃气膨胀做功，把内能转化为机械能，活塞向下运动，是做功冲程；故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
2.答案：C
解析：热机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程有明显的能量转化，压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C符合题意。ABD不符合题意。
故选C。
3.答案：A
解析：图中的冲程两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A符合题意；
图中的冲程进气阀开启，排气阀关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化，故B不符合题意；
图中的冲程进气阀关闭，排气阀开启，活塞向上运动，是排气冲程，没有能量转化，故C不符合题意；
图中的冲程两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转化为机械能，故D不符合题意。
故选A。
4.答案：D
解析：A.柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞，故A错误；
B.汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误；
C.在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，故C错误；
D.在做功冲程中，燃料燃烧生成高温高压的燃气，燃气推动活塞运动，活塞从而带动曲轴转动，使汽车获得动力，在此过程中，将内能转化为机械能，故D正确。
故选D。
5.答案：B
解析：如图所示，两个气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程，燃料在缸内燃烧，将燃料的内能转化成机械能，ACD错误，B正确。故选B。
6.答案：BCD
解析：柴油机是压燃式点燃柴油，即通过压缩空气直接点燃柴油，故A错误；
柴油机使用时将内能转化为机械能，从而提供动力，故B正确；
汽油机在吸气冲程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，故C正确；
热机是指各种利用内能做功的机械，是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能，因此柴油机和汽油机都属于热机，故D正确。
故选BCD。
7.答案：做功；25
解析：根据汽油机工作过程和能量的转化可知，汽油机工作时，在做功冲程中，燃料燃烧膨胀对活塞做功，将内能转化为机械能。
汽油机的一个工作循环飞轮转两周，包含四个冲程，只有做功冲程对外做功。飞轮转速为50r/s，则每秒对外做功25次。
8.答案：做功；关闭；内
解析：图示中，进气门与排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，这个冲程将内能转化为机械能。
9.答案：空气和汽油的混合气体（混合物）；甲；10
解析：汽油机吸气冲程吸进的是空气和汽油的混合物。
甲图进气门和排气门关闭，火花塞点火，是做功冲程。
飞轮转速为1200r/min，即20r/s，因为汽油机每2r做一次功，故1s内汽油机对外做10次功。
10.答案：做功；内；丙
解析：乙图是用力将活塞压下，活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；丙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水蒸气的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能；如图甲所示，两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，所以，与它原理相同的是丙图所示的演示实验。

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