第2节 热机
学习目标·导览
|学习目标|思维导图|
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|1.了解热机的工作原理,体会内能的利用对人类发展的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
4.能从能量转化的角度分析四冲程内燃机。||
基础知识·预习
热机在历史的发展中有着至关重要的作用。历史上出现的第一台蒸汽机,需要工人不断地向锅炉里面添煤,煤炭燃烧将锅炉里的水烧开,水蒸气推动活塞做功。后来人们又发明了汽油机、柴油机等,它们的机械能从何而来呢?
问题1 什么是热机
|图例||
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|分析|加热试管内的水,水蒸气的转化为橡胶塞的|燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机被称为|
1.热机:利用能做功的机械。
2.内燃机分为和两大类。
问题2 汽油机的构造及工作原理
|项目|吸气冲程|压缩冲程|做功冲程|排气冲程|
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|示意图||
|解释|进气门,排气门,活塞运动,进入气缸|进气门与排气门都关闭,活塞运动,燃料混合物被,当活塞运动至最顶部时,压缩冲程结束,转化为|进气门和排气门都,点燃燃料,燃烧的气体急剧膨胀,推动活塞向下运动,转化为|排气门,进气门,活塞运动,将燃烧后的废气排出|
问题3 柴油机的构造及工作原理
1.工作原理:利用气缸内燃烧的柴油产生高温高压的气体来推动活塞做功。
2.柴油机和汽油机的比较:
|比较项|汽油机|柴油机|
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|构造|有|有|
|燃料|汽油|柴油|
|吸气冲程|吸入的混合物|只吸入|
|压缩冲程|压缩程度较小(转化为内能)|压缩程度较大(转化为内能)|
|做功冲程(点燃方式)|点燃式|压燃式|
|排气冲程|排出废气|排出废气|

问题1 内能 机械能 内燃机
1. 内
2. 汽油机 柴油机
问题2 打开 关闭 向下 汽油和空气的混合物 向上 压缩 机械能 内能 关闭 火花塞 内能 机械能 打开 关闭 向上
问题3
2. 火花塞 喷油嘴 汽油和空气 空气 机械能 机械能

【分析】
本题是关于热机、汽油机、柴油机的基础概念填空题，解题时需回忆热机的定义、内燃机的分类，以及汽油机和柴油机的构造、四冲程工作过程的相关知识点，结合每个问题的描述，对应填写正确的物理概念和工作过程中的物理量。
【解析】
问题1：
加热试管内的水，水蒸气推动橡胶塞做功，是水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能；燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机被称为内燃机。
1. 热机的定义是利用内能做功的机械。
2. 内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
问题2：
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；
压缩冲程：进气门与排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能；
做功冲程：进气门和排气门都关闭，火花塞点燃燃料，燃烧的气体急剧膨胀，内能转化为机械能；
排气冲程：排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出。
问题3：
汽油机构造有火花塞，柴油机有喷油嘴；
吸气冲程：汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机只吸入空气；
压缩冲程：两者都是机械能转化为内能，汽油机压缩程度较小，柴油机压缩程度较大。
【答案】
问题1 内能 机械能 内燃机
1. 内
2. 汽油机 柴油机
问题2 打开 关闭 向下 汽油和空气的混合物 向上 压缩 机械能 内能 关闭 火花塞 内能 机械能 打开 关闭 向上
问题3
2. 火花塞 喷油嘴 汽油和空气 空气 机械能 机械能
【知识点】
热机、内燃机、四冲程内燃机
【点评】
本题是热机章节的基础概念填空题，主要考查热机、内燃机的定义，汽油机和柴油机的构造及四冲程工作过程的基础知识，属于教材预习类题目，难度不大，需准确记忆相关概念。
【难度系数】
0.6