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14.2热机
【题型1】热机 4
【题型2】汽（柴）油机的工作原理 7
【题型3】汽油机与柴油机的区别 8
【题型4】有关内燃机工作循环的简单计算 10
【知识点1】热机的定义与种类 （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）分类：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：
燃烧的化学能→内能→机械能。 考查热机的概念，判断机械是否属于热机，通常以概念为主。
例：关于热机，下列说法正确的是（　　）
A.蒸汽机不属于热机
B.柴油机的效率能达到100%
C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象
D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
分析：（1）利用内能做功的机器属于热机；
（2）热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失；
（3）物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动；
（4）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，由进气门、排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；其中压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能。
解析：解：
A、蒸汽机属于热机，故A错误；
B、因为额外功和热量散失是不可避免的，所以无论怎样改良，柴油机的效率也不可能达到100%，故B错误；
C、汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象，故C正确；
D、内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。
故选：C。
点评：本题主要考查了对热学中一些基本规律或现象的理解，有一定的综合性，但总体难度不大。 判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机。 【知识点2】内燃机的四个冲程 汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图．
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸．
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高．
③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． 【知识点3】汽油机与柴油机的异同 考查汽油机与柴油机的异同，常以选择题的形式进行概念辨析。
例：柴油机与汽油机的区别，下列叙述错误的是（　　）
A.构造，柴油机汽缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞
B.柴油机吸气冲程中吸入汽缸中的是柴油和空气的混合物
C.柴油机效率比汽油机高
D.使用柴油机比汽油机经济，但是比较笨重
分析：从热机效率、工作原理和构造上综合分析柴油机和汽油机的相同点和不同点，即可得出答案。
解析：解：A、汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是和喷油嘴，故A项正确；
B、柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B项说法错误；
C、由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，此项说法正确；
D、柴油机比汽油机的效率高，但不如汽油机轻便，故此项说法正确；
故选：B。
点评：此题是一道关于汽油机和柴油机的比较应用题，解答时需要学生掌握好汽油机和柴油机的主要不同点。 汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴油压末喷油雾。 【知识点4】内燃机工作循环的计算 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
【题型1】热机
【典型例题】如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是（　　）
A.单摆、扩散、热值
B.温度计、燃烧、比热容
C.火箭、热传递、做功
D.热机、做功、热传递
【举一反三1】如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是(　　)
A.推土机
B.自行车
C.电动车
D.儿童滑板车
【举一反三2】下列设备工作过程中使用热机的是(　　)
A.“歼20”战斗机
B.亚运会比赛帆船
C.共享单车
D.航拍无人机
【举一反三3】如下列四种交通工具中，不是以热机为动力的是(　　)
A.蒸汽火车头
B.和谐号动车组
C.国产C919客机
D.长征号火箭
【举一反三4】热机的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备没有利用热机工作的是(　　)
A.电动车
B.轮船
C.卡车
D.飞机
【举一反三5】图甲为我国古代“省油灯”剖面示意图。向灯盏夹层内注水，能达到省油的目的。主要利用了水的__________较大，能较快降低油的温度，减慢油的蒸发。图乙是全自动无人驾驶地铁列车，该列车为纯电力驱动，能够实现自动唤醒、自动启停、自动开关门等功能。该款全自动无人驾驶地铁列车__________(选填“属于”或“不属于”)热机。
【举一反三6】2024年5月9日我国在发射中心使用长征三号运载火箭成功将智慧天网一号01星发射升空，火箭发动机__________(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢的________比较大，燃料燃烧时，将化学能转化为__________。
【举一反三7】如图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是____________________，在这个过程中__________能转化__________能，热机就是根据这种道理制成的。
【题型2】汽（柴）油机的工作原理
【典型例题】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.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
D.每一个工作循环，燃气只做功一次
【举一反三1】如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是(　　)
A.　 B. C.　 D.
【举一反三2】如图所示，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过程示意图，下列说法正确的是（　　）
A.甲图的能量转化是内能转化为机械能
B.乙图的能量转化是机械能转化为内能
C.丙图是汽油机的做功冲程
D.丁和乙图是利用内能来做功
【举一反三3】油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。如图所示，这是四冲程汽油机的某个冲程。图是四冲程汽油机的 冲程，该冲程汽缸内气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【举一反三4】用切割机切割钢筋，切割片的温度急剧上升，该过程将 __________能转化成内能，这与热机的__________冲程的能量转化相同。
【举一反三5】根据实验现象，完成问题：
(1)如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得 （“快”或“慢”），由此说明物体内能的大小与物体的 有关；
(2)如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【题型3】汽油机与柴油机的区别
【典型例题】1876年，德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是（　　）
A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
【举一反三1】关于内燃机，下列说法是正确的(　　)
A.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸
C.汽油机在做功冲程中进气门关闭排气门打开
D.汽油机做功冲程中把内能转化为机械能
【举一反三2】关于内燃机，下列说法是正确的(　　)
A.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸
C.汽油机在做功冲程中进气门关闭排气门打开
D.汽油机做功冲程中把内能转化为机械能
【举一反三3】汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是(　　)
A.柴油 B.汽油和空气 C.汽油 D.空气
【举一反三4】如图是内燃机中________机的剖面图，图示表示正在进行的是________冲程．
【举一反三5】汽油机吸进汽缸的是________柴油机吸引汽缸的只有________，因此柴油机的压缩比较汽油机的压缩比例________，因而柴油机比汽油的效率________。
【举一反三6】用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。文中划线部分的能量转化过程与图丙中热机的 冲程相似（填字母序号）；柴油机气缸顶部 （选填“有”或“无”）火花塞。
【题型4】有关内燃机工作循环的简单计算
【典型例题】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.在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
C.飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功50次
D.丁图冲程能量转化：机械能转化为内能
【举一反三1】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是每分钟1200转，则汽油机每秒内(　　)
A.完成20个冲程，做功10次
B.完成40个冲程，做功40次
C.完成40个冲程，做功10次
D.完成20个冲程，做功20次
【举一反三2】单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过(　　)
A.720° B.180° C.150° D.90°
【举一反三3】2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。其工作原理与传统四冲程汽油机相同，其飞轮的转速为1800r/min，则发动机工作时每秒有__________次能量转换，图中是工作循环中的__________冲程。
【举一反三4】某台汽油机，在1s内，飞轮转30圈，汽油机对外做功_________次。这台汽油机飞轮的转速为__________r/min。
【举一反三5】如图甲是一台单杠四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处在________冲程，其能量转化情况与________(选填“乙”或“丙”)图相同。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成________个冲程，飞轮的转速为________ r/min.14.2热机
【题型1】热机 4
【题型2】汽（柴）油机的工作原理 8
【题型3】汽油机与柴油机的区别 11
【题型4】有关内燃机工作循环的简单计算 14
【知识点1】热机的定义与种类 （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）分类：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：
燃烧的化学能→内能→机械能。 考查热机的概念，判断机械是否属于热机，通常以概念为主。
例：关于热机，下列说法正确的是（　　）
A.蒸汽机不属于热机
B.柴油机的效率能达到100%
C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象
D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
分析：（1）利用内能做功的机器属于热机；
（2）热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失；
（3）物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动；
（4）四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，由进气门、排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程；其中压缩冲程中将机械能转化为内能，做功冲程中将内能转化为机械能。
解析：解：
A、蒸汽机属于热机，故A错误；
B、因为额外功和热量散失是不可避免的，所以无论怎样改良，柴油机的效率也不可能达到100%，故B错误；
C、汽油机工作时，会闻到汽油味，属于扩散现象，故C正确；
D、内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能，故D错误。
故选：C。
点评：本题主要考查了对热学中一些基本规律或现象的理解，有一定的综合性，但总体难度不大。 判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机。 【知识点2】内燃机的四个冲程 汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图．
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸．
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高．
③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．
④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸． 【知识点3】汽油机与柴油机的异同 考查汽油机与柴油机的异同，常以选择题的形式进行概念辨析。
例：柴油机与汽油机的区别，下列叙述错误的是（　　）
A.构造，柴油机汽缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞
B.柴油机吸气冲程中吸入汽缸中的是柴油和空气的混合物
C.柴油机效率比汽油机高
D.使用柴油机比汽油机经济，但是比较笨重
分析：从热机效率、工作原理和构造上综合分析柴油机和汽油机的相同点和不同点，即可得出答案。
解析：解：A、汽油机与柴油机的结构上不同：汽油机顶部是个火花塞，柴油机的顶部是和喷油嘴，故A项正确；
B、柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和汽油的混合物，故B项说法错误；
C、由于柴油机和汽油机的结构和点燃方式不同，使得柴油机的效率比汽油机的效率高，此项说法正确；
D、柴油机比汽油机的效率高，但不如汽油机轻便，故此项说法正确；
故选：B。
点评：此题是一道关于汽油机和柴油机的比较应用题，解答时需要学生掌握好汽油机和柴油机的主要不同点。 汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴油压末喷油雾。 【知识点4】内燃机工作循环的计算 在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。
【题型1】热机
【典型例题】如图所示是从机械能、内能和化学能出发，整理的第12章“机械能和内能”的单元知识结构图，图中①②③处依次填写的内容是（　　）
A.单摆、扩散、热值
B.温度计、燃烧、比热容
C.火箭、热传递、做功
D.热机、做功、热传递
【答案】D
【解析】热机是内能的一种应用，热机是将内能转化为机械能，改变内能的方式有做功和热传递。故A、B、C不符合题意，D符合题意。
【举一反三1】如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是(　　)
A.推土机
B.自行车
C.电动车
D.儿童滑板车
【答案】A
【解析】内燃机是典型的热机，推土机在工作过程中使用了热机，故A正确；
自行车主要依靠人力踩踏脚踏板来驱动车轮转动，它并没有使用内燃机或其他类型的热机作为动力源。因此，自行车在工作过程中没有使用热机，故B不正确；
电动车使用电池作为能源，通过电动机将电能转化为机械能来驱动车轮转动，电动车在工作过程中没有使用热机，故C不正确；
儿童滑板车同样依靠人力来推动或滑行，它也没有使用内燃机或其他类型的热机作为动力源，因此，儿童滑板车在工作过程中没有使用热机，故D不正确。
【举一反三2】下列设备工作过程中使用热机的是(　　)
A.“歼20”战斗机
B.亚运会比赛帆船
C.共享单车
D.航拍无人机
【答案】A
【举一反三3】如下列四种交通工具中，不是以热机为动力的是(　　)
A.蒸汽火车头
B.和谐号动车组
C.国产C919客机
D.长征号火箭
【答案】B
【解析】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械能；
和谐号动车组是利用电动机驱动的，电动机是把电能转化成机械能，故A符合题意；
蒸汽火车头、C919客机、长征号火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功，把内能转化成机械能的装置，符合热机的特点，故A、C、D不符合题意。
【举一反三4】热机的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备没有利用热机工作的是(　　)
A.电动车
B.轮船
C.卡车
D.飞机
【答案】A
【举一反三5】图甲为我国古代“省油灯”剖面示意图。向灯盏夹层内注水，能达到省油的目的。主要利用了水的__________较大，能较快降低油的温度，减慢油的蒸发。图乙是全自动无人驾驶地铁列车，该列车为纯电力驱动，能够实现自动唤醒、自动启停、自动开关门等功能。该款全自动无人驾驶地铁列车__________(选填“属于”或“不属于”)热机。
【答案】比热容　不属于
【解析】向灯盏夹层内注水，水吸收热量，降低油的温度，减慢油的蒸发，从而达到省油的目的。
热机是指利用内能做功的机械，全自动无人驾驶地铁列车为纯电力驱动，所以不属于热机。
【举一反三6】2024年5月9日我国在发射中心使用长征三号运载火箭成功将智慧天网一号01星发射升空，火箭发动机__________(选填“属于”或“不属于”)热机。火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢的________比较大，燃料燃烧时，将化学能转化为__________。
【答案】属于　热值　内能
【解析】火箭发动机利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能，是热机的一种；
火箭常用液态氢作为燃料，是因为液态氢的热值大，完全燃烧相同质量的氢时，可以释放出更多的热量；
液态氢燃烧过程中，消耗燃料，放出热量，将燃料的化学能转化为内能。
【举一反三7】如图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是____________________，在这个过程中__________能转化__________能，热机就是根据这种道理制成的。
【答案】水蒸气把塞子冲出来　内　机械
【解析】做功改变物体内能。对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。
水蒸气会把软皮塞冲出。水蒸气对塞子做了功，水蒸气的内能转化为软皮塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低。水蒸气发生液化形成小水珠，瓶口出现“白雾”。
热机就是把内能转化为机械能的机器。
【题型2】汽（柴）油机的工作原理
【典型例题】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.工作中压缩冲程是把内能转化为机械能
D.每一个工作循环，燃气只做功一次
【答案】C
【解析】四冲程内燃机一个工作循环由四个冲程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成完成一个循环只做一次功；在内燃机的四个冲程中，压缩冲程活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压的燃气对活塞做功，将内能转化为机械能，在开始启动时需要外界动力，故A、B、D正确；C错误。
【举一反三1】如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是(　　)
A.　 B. C.　 D.
【答案】D
【解析】在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动。进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意；排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，故B不符合题意；两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故C不符合题意；两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故D符合题意。
【举一反三2】如图所示，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过程示意图，下列说法正确的是（　　）
A.甲图的能量转化是内能转化为机械能
B.乙图的能量转化是机械能转化为内能
C.丙图是汽油机的做功冲程
D.丁和乙图是利用内能来做功
【答案】D
【解析】甲图中，活塞对气体做功，将机械能转化为内能，故A错误；
乙图中，气体对活塞做功，将是内能转化为机械能，故B错误；
丙图中两气阀关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，故C错误；
丁图中两气阀关闭，活塞向下运动，火花塞点火，是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能，丁和乙图是利用内能来做功，故D正确。
【举一反三3】油电混动汽车全力加速时，内燃机、蓄电池可以同时向车轮输出能量；当车辆快速行驶或蓄电池储存电能过低时，只有内燃机工作，既向车轮输出能量，又给蓄电池充电，从而提高能量利用率（能量利用率指有效利用能量占全部能量的百分比）。如图所示，这是四冲程汽油机的某个冲程。图是四冲程汽油机的 冲程，该冲程汽缸内气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”）。
【答案】做功 减小
【解析】由图可知，该汽油机的进气门和排气门都是关闭状态，活塞向下运动，火花塞点火，说明是汽油机的做功冲程。该冲程将内能转化为机械能，则汽缸内气体的内能减小，机械能增大。
【举一反三4】用切割机切割钢筋，切割片的温度急剧上升，该过程将 __________能转化成内能，这与热机的__________冲程的能量转化相同。
【答案】机械　压缩
【解析】用切割机切割钢筋，通过做功的方式将切割机的部分机械能转化为钢筋的内能，使钢筋内能增大；
热机工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程，所以该过程与热机的压缩冲程的能量转化相同。
【举一反三5】根据实验现象，完成问题：
(1)如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得 （“快”或“慢”），由此说明物体内能的大小与物体的 有关；
(2)如图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾后，塞子被试管内的水蒸气推出。“塞子被试管内的水蒸气推出”的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同。
【答案】(1) 快 温度
(2)做功
【题型3】汽油机与柴油机的区别
【典型例题】1876年，德国工程师奥托制造了第一台新型的以煤气为燃料的四冲程内燃机。如图为四冲程柴油机的工作过程。下列关说法正确的是（　　）
A.汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同
B.燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小
C.压缩冲程主要是通过做功的方式增大缸内气体的内能
D.柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容小
【答案】C
【解析】柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A错误；
燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值跟燃料的种类、物态有关，保持不变，故B错误；
做功和热传递都可以改变内能，压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故C正确；
柴油机降温常用水做冷却剂是因为水的比热容大，吸收相同的热量时温度升高小，故D错误。
【举一反三1】关于内燃机，下列说法是正确的(　　)
A.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸
C.汽油机在做功冲程中进气门关闭排气门打开
D.汽油机做功冲程中把内能转化为机械能
【答案】D
【解析】柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故A错误；
在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入汽缸的是空气，故B错误；
汽油机在做功冲程中进气门和排气门均关闭，故C错误；
汽油机的做功冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，并让发动机获得动力，故D正确。
【举一反三2】关于内燃机，下列说法是正确的(　　)
A.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞
B.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸
C.汽油机在做功冲程中进气门关闭排气门打开
D.汽油机做功冲程中把内能转化为机械能
【答案】D
【解析】柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故A错误；
在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入汽缸的是空气，故B错误；
汽油机在做功冲程中进气门和排气门均关闭，故C错误；
汽油机的做功冲程是将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，并让发动机获得动力，故D正确。
【举一反三3】汽油机吸气冲程吸入气缸内的物质是(　　)
A.柴油 B.汽油和空气 C.汽油 D.空气
【答案】B
【解析】四冲程汽油机的吸气冲程中，吸入的气缸的气体是汽油和空气的混合物。
【举一反三4】如图是内燃机中________机的剖面图，图示表示正在进行的是________冲程．
【答案】汽油　压缩
【解析】汽油机与柴油机结构上的区别是有汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴．由图可知，该内燃机有火花塞，所以是汽油机；图中的气门闭合、活塞上行，所以是压缩冲程。
【举一反三5】汽油机吸进汽缸的是________柴油机吸引汽缸的只有________，因此柴油机的压缩比较汽油机的压缩比例________，因而柴油机比汽油的效率________。
【答案】汽油和空气的混合物　空气　大　高
【解析】汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功。柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高。
【举一反三6】用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾。文中划线部分的能量转化过程与图丙中热机的 冲程相似（填字母序号）；柴油机气缸顶部 （选填“有”或“无”）火花塞。
【答案】D 无
【解析】轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，气体对瓶盖做功，将内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同。图A中的吸气阀开启，是吸气冲程；图B的排气阀开启，是排气冲程；图C中两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；图D中火花塞点火，是做功冲程，则划线部分的能量转化过程与图丙中热机的D冲程相似。
柴油机气缸顶部是喷油嘴，无火花塞。
【题型4】有关内燃机工作循环的简单计算
【典型例题】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.在一个工作循环中工作过程依次是丁、丙、甲、乙
B.飞轮惯性完成冲程的是甲、乙、丁
C.飞轮转速3000r/min，则该汽油机1s能做功50次
D.丁图冲程能量转化：机械能转化为内能
【答案】D
【解析】甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
乙图中进气门开启，排气门关闭，气体流入汽缸，是吸气冲程；
丙图中排气门开启，进气门关闭，气体流出汽缸，是排气冲程；
丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
所以正确的排序是乙、丁、甲、丙，故A错误；
内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故B错误；
四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C错误；
丁图是压缩冲程，压缩冲程中机械能转化为内能，故D正确。
【举一反三1】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是每分钟1200转，则汽油机每秒内(　　)
A.完成20个冲程，做功10次
B.完成40个冲程，做功40次
C.完成40个冲程，做功10次
D.完成20个冲程，做功20次
【答案】C
【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转20圈，共40个冲程，共做功10次。
【举一反三2】单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转过(　　)
A.720° B.180° C.150° D.90°
【答案】A
【解析】汽油机，完成一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，所以转动720°。
【举一反三3】2024年4月19日，两辆以氢为燃料的汽车，实现了从北京到上海1500公里长距离运输的首次测试。其工作原理与传统四冲程汽油机相同，其飞轮的转速为1800r/min，则发动机工作时每秒有__________次能量转换，图中是工作循环中的__________冲程。
【答案】30　做功
【解析】汽油机的飞轮转速为1800r/min，说明1min飞轮转1800r，则每秒钟飞轮转
，完成
个工作循环，做功15次，对外做功一次，完成两次能量转化，所以每秒有30次能量转化。
进气门关闭，排气门关闭，此时火花塞产生电火花，活塞向下推，汽油燃烧后产生内能，同时将内能转化为机械能，此过程是做功冲程。
【举一反三4】某台汽油机，在1s内，飞轮转30圈，汽油机对外做功_________次。这台汽油机飞轮的转速为__________r/min。
【答案】15　1800
【解析】汽油机一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转30圈，共做功15次。汽油机在1s内，飞轮转30圈，则飞轮1min内转动60×30r＝1800r，这台汽油机飞轮的转速为1800r/min。
【举一反三5】如图甲是一台单杠四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处在________冲程，其能量转化情况与________(选填“乙”或“丙”)图相同。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成________个冲程，飞轮的转速为________ r/min.
【答案】做功　丙　80　2400
【解析】观察甲图可知，两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能；乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，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。因此与做功冲程原理相同的是丙实验。汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个冲程，每分钟做1200次功，飞轮转2400圈，因此飞轮的转速为2400 r/min。

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