第5節(jié)　物體的內(nèi)能第3課時(shí)　熱機(jī) 請(qǐng)判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的在括號(hào)內(nèi)畫(huà)“√”，錯(cuò)誤的畫(huà)“×”)：(1)熱機(jī)就是內(nèi)燃機(jī)。(　　)(2)與電動(dòng)機(jī)相比，熱機(jī)的效率要低得多。(　　)(3)內(nèi)燃機(jī)在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對(duì)外做功，此時(shí)這些氣體的溫度升高且內(nèi)能增大。(　　)[核心知識(shí)] 1．熱機(jī)的效率：用來(lái)做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的能量之比。計(jì)算公式：η＝× 100%。2．四沖程內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)中有四個(gè)沖程，活塞往復(fù)兩次，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，其中只有做功沖程燃?xì)鈱?duì)外做功，其他三個(gè)沖程靠飛輪的慣性完成。 1．關(guān)于四沖程汽油機(jī)的工作過(guò)程有以下幾種說(shuō)法，其中正確的是(　　)①在壓縮沖程中，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能　②在做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能　③只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)外做功　④汽油機(jī)和柴油機(jī)的點(diǎn)火方式相同A．只有②③        B．只有①③C．只有②④        D．只有①②③2．關(guān)于熱機(jī)的效率，下列說(shuō)法中正確的是(　　)A．熱機(jī)做的有用功越多，效率一定越高B．熱機(jī)消耗的燃料越少，效率一定越高C．熱機(jī)做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高D．熱機(jī)做功越快，效率一定越高3．關(guān)于提高熱機(jī)效率的途徑，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(　　)A．盡量使燃料充分燃燒  B．盡量減少輸出功率C．盡量減小摩擦  D．盡量減少熱量損失4．某汽油機(jī)的效率比柴油機(jī)效率低，它表示(　　)A．汽油機(jī)比柴油機(jī)做功慢B．汽油機(jī)用來(lái)做功的能量比柴油機(jī)少C．汽油機(jī)比柴油機(jī)所消耗的燃料多D．汽油機(jī)用來(lái)做有用功的能量跟燃料完全燃燒所放出的能量的比值比柴油機(jī)小5．已知一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)正常工作時(shí)，汽缸內(nèi)的活塞1 min內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)1800次，則此汽油機(jī)每秒內(nèi)(　　)A．完成15個(gè)工作循環(huán)，做功15次B．完成15個(gè)工作循環(huán)，做功30次C．完成30個(gè)工作循環(huán)，做功15次D．完成30個(gè)工作循環(huán)，做功30次6．一臺(tái)八缸四沖程柴油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速為600 r/min，若每個(gè)汽缸做功沖程中，每次做功7300 J，那么這臺(tái)柴油機(jī)的功率是(　　)A．3.65×104 W        B．5.84×105 WC．7.3×105 W        D．2.92×105 W7．汽油機(jī)是熱機(jī)的一種，汽油在汽缸內(nèi)燃燒時(shí)的能量轉(zhuǎn)化情況是________________________，在設(shè)計(jì)制造時(shí)，汽缸外有一個(gè)水套，讓汽缸被水包圍著，這是通過(guò)________________的方式減少汽缸內(nèi)能的。一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速是1200 r/min，該汽油機(jī)每秒內(nèi)完成________個(gè)沖程，做功________次。8．柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程中，______沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功，此過(guò)程是將________能轉(zhuǎn)化為________能。一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)各種能量損耗大致為：汽缸散熱損失占25%，廢氣帶走的能量占30%，摩擦等機(jī)械損耗占10%，則它的效率為________。9．一臺(tái)四沖程汽油機(jī)，活塞向上運(yùn)動(dòng)的是________沖程和________沖程，若在1 min內(nèi)火花塞點(diǎn)火1800次，則此汽油機(jī)1 min內(nèi)做功________次。10．2020·嘉興 如所示，用酒精燈給水加熱一段時(shí)間后，觀察到軟木塞沖出試管口。　(1)軟木塞沖出試管口，說(shuō)明力能改變物體的________________________________________。(2)此過(guò)程中，水蒸氣減少的內(nèi)能________(填“大于”“等于”或“小于”)軟木塞增加的機(jī)械能，這與熱機(jī)的__________沖程能量轉(zhuǎn)化相同。11．老師用如(a)所示實(shí)驗(yàn)裝置加熱試管使水沸騰，發(fā)現(xiàn)試管上方的小風(fēng)車開(kāi)始不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，由此引出以下問(wèn)題，請(qǐng)利用所學(xué)的知識(shí)回答。  (1)圖(a)實(shí)驗(yàn)中能量轉(zhuǎn)化方式與圖(b)中汽油機(jī)的________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)沖程相同。(2)若某單缸四沖程汽油機(jī)的功率為36 kW，做功沖程每次對(duì)外做功800 J，則在1 s內(nèi)該汽油機(jī)能完成________個(gè)沖程。12．如所示是某四沖程汽油機(jī)做功沖程的示意圖，活塞的橫截面積是35 cm2。做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓強(qiáng)是1.0×106 Pa，活塞移動(dòng)的距離是60 mm，所用時(shí)間是0.015 s。試求：(1)做功沖程中，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力。(2)做功沖程中，平均壓力做功的功率。(3)設(shè)做功沖程汽油完全燃燒，汽油機(jī)的效率是25%，則一個(gè)做功沖程中汽油完全燃燒放出的熱量是多少。 13．2021·杭州一模 甲是某四沖程汽油機(jī)工作時(shí)的能量流向圖，圖乙是其中一個(gè)沖程的示意圖，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．該汽油機(jī)的效率是60% B．汽油機(jī)的效率越高說(shuō)明做功越快 C．該沖程是壓縮沖程 D．該沖程是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程 14．發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的核心部件，發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能與品質(zhì)，現(xiàn)代汽車主要分汽油機(jī)與柴油機(jī)兩類發(fā)動(dòng)機(jī)，其中汽油發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的是內(nèi)燃機(jī)的汽缸。某臺(tái)以汽油為燃料的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)有四個(gè)汽缸，其相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示：1 min內(nèi)完成的工作循環(huán)2600次93#汽油汽缸內(nèi)汽油和空氣的混合密度1.35 kg/m3排氣量1.8 L熱值4.6×107J/kg發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率75 kW空燃比14∶1(1)汽車以100 km/h的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率最大，則1 min內(nèi)做的有用功為__________J。(2)汽車內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，一個(gè)汽缸正常工作時(shí)四個(gè)沖程的順序是________(對(duì)甲、乙、丙、丁重新排序)，圖________所示的________沖程中內(nèi)燃機(jī)給汽車提供動(dòng)力。 (3)汽車的排氣量是指發(fā)動(dòng)機(jī)汽缸的工作容積，汽車排氣量越大，功率越大?？杖急戎钙變?nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比。熱值是1 kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，用q表示，Q放＝mq。當(dāng)汽車以100 km/h的速度勻速行駛時(shí)，根據(jù)表中數(shù)據(jù)求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)      
答案核心·易錯(cuò)(1)×(2)√(3)×　 當(dāng)內(nèi)燃機(jī)汽缸里的高溫氣體迅速膨脹對(duì)外做功時(shí)，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故氣體的內(nèi)能會(huì)減小，溫度會(huì)降低。能力提升拔尖練1．D　2.C　3.B　4.D　5.A　6.D7．化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能　熱傳遞　40　108．做功　內(nèi)　機(jī)械　35%9．壓縮　排氣　180010．(1)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)　(2)大于　做功 (1)軟木塞沖出試管口，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，說(shuō)明力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。(2)水蒸氣對(duì)軟木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能，由于存在熱量的散失，故水蒸氣減少的內(nèi)能大于軟木塞增加的機(jī)械能。熱機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)由吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程組成，其中壓縮沖程機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。故該過(guò)程與熱機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同。11．(1)丁　(2)18012．解：(1)根據(jù)p＝可得，燃?xì)鈱?duì)活塞的平均壓力：F＝pS＝1.0×106 Pa×35×10－4 m2＝3500 N。(2)平均壓力做功的功率：P＝＝＝＝1.4×104 W。(3)一個(gè)做功沖程汽油機(jī)做的功：W＝Fs＝3500 N×0.06 m＝210 J，根據(jù)η＝×100%，則一個(gè)做功沖程中汽油完全燃燒釋放的熱量：Q＝＝＝840 J。培優(yōu)初探拓展練13．D14．(1)4.5×106(2)乙、甲、丁、丙　丁　做功(3)解：根據(jù)ρ＝可得，做一次功消耗燃?xì)獾馁|(zhì)量：m燃?xì)?/span>＝ρV＝1.35 kg/m3×1.8×10－3 m3＝2.43×10－3 kg，因?yàn)榭杖急仁?/span>14∶1，所以做一次功消耗的汽油的質(zhì)量：m＝2.43×10－3 kg×＝1.62×10－4 kg；1 min內(nèi)汽油完全燃燒釋放的熱量：Q＝m汽油q＝1.62×10－4 kg×4.6×107 J/kg×2600＝1.93752×107 J，發(fā)動(dòng)機(jī)的效率：η＝×100%＝×100%＝23.2%。  

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