14.1 熱機（5大題型）（含答案解析）

14.1熱機知識點1熱機1、實驗探究：利用內(nèi)能可以做功①過程：用酒精燈給試管里的水加熱。②現(xiàn)象：水被加熱到一定程度后，軟木塞飛出，管口有“白氣”產(chǎn)生。③結(jié)論：酒精燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的內(nèi)能，水蒸氣對軟木塞做功，又將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。同時，水蒸氣內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣液化成小水滴，在瓶口產(chǎn)生“白霧”。2、熱機①概念：利用內(nèi)能做功的機械。常見的有蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機等。②工作原理：燃料的化學(xué)能→內(nèi)能→機械能。③最常見的熱機—內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。分為汽油機和柴油機兩大類。知識點2汽油機1、構(gòu)造汽缸上部有進氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有活塞，活塞用連桿跟曲軸相連。2、工作過程①沖程：活塞從汽缸的一端運動到另一端的過程。②四沖程汽油機的一個工作循環(huán)由四個沖程組成，分別是吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程。汽油機通過四個沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作。③工作過程過程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程圖示氣門進氣門打開，排氣門關(guān)閉進氣門、排氣門均關(guān)閉進氣門、排氣門均關(guān)閉進氣門關(guān)閉，排氣門打開活塞向下運動向上運動向下運動向上運動能量轉(zhuǎn)化無機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能無作用吸入汽油和空氣的混合物壓縮汽油和空氣的混合物高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功把廢氣排出汽缸知識點3柴油機1、構(gòu)造柴油機的構(gòu)造與汽油機的相似，不同的是柴油機汽缸頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴。2、應(yīng)用柴油比較便宜，但柴油機比較笨重，噪音大，主要用在載重汽車、拖拉機、坦克上。3、汽油機與柴油機的異同柴油機汽油機不同點燃料柴油汽油構(gòu)造頂部是噴油嘴頂部是火花塞點火方式壓燃式點燃式吸氣沖程吸入的是空氣吸入的是空氣和汽油的混合物壓縮沖程壓縮程度較大壓縮程度較小做功沖程噴出的霧狀柴油遇到高溫高壓的熱空氣燃燒火花塞產(chǎn)生電火花，使混合物燃燒主要特點笨重，輸出功率大輕巧，輸出功率小相同點工作循環(huán)一個工作循環(huán)都是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構(gòu)成的，同時曲軸轉(zhuǎn)兩周，活塞往復(fù)運動兩次，對外做功一次1、內(nèi)燃機工作循環(huán)的比例關(guān)系內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)完成四個沖程，曲軸和飛輪轉(zhuǎn)動兩周，活塞往返兩次，對外做功一次，即1：4：2：2：1。2、內(nèi)燃機與功和壓強的綜合計算方法設(shè)活塞的面積為S，個沖程活塞在汽缸中移動的距離是l，氣體對活塞的平均壓強為p，飛輪轉(zhuǎn)速為N，則做功沖程中推動活塞做的功W=Fs=Fl=pSl。因為轉(zhuǎn)速為N，則每秒對外做功N題型一熱機的工作原理【例1】（23-24九年級上·廣西桂林·期中）科幻大片《流浪地球》中地球為了脫離木星，主人公點燃了木星上的可燃氣體，從而將地球推離木星，其中“點燃木星將地球推開”的過程，相當于熱機的做功沖程。下列機器中，不屬于熱機的是（）A．洗衣機 B．柴油機 C．火箭 D．蒸汽輪機【答案】A【解析】A．洗衣機是將電能轉(zhuǎn)化為機械能，不是熱機，故A符合題意；B．柴油機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于熱機，故B不符合題意；C．火箭是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于熱機，故C不符合題意；D．蒸汽輪機是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，屬于熱機，故D不符合題意。故選A?！咀兪?-1】（23-24九年級上·遼寧阜新·期中）2021年6月17日，我國運載火箭將“神舟十二號”載人飛船準確送入預(yù)定軌道?；鸺铀偕仙龝r將能轉(zhuǎn)化為能；火箭熱機（選填“屬于”或“不屬于”）?！敬鸢浮績?nèi)機械屬于【解析】[1][2][3]火箭噴氣式發(fā)動機靠燃燒燃料獲得內(nèi)能，將燃料燃燒的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭運動的機械能，屬于熱機?！咀兪?-2】（23-24九年級上·廣東佛山·階段練習(xí)）如圖所示，給試管內(nèi)的水加熱，水沸騰后，在水蒸氣推動活塞迅速沖出試管口這一過程中，下列說法正確的是（）A．圖中所示實驗揭示了熱機的工作原理B．圖中所示實驗揭示了機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能C．試管內(nèi)水蒸氣的內(nèi)能增加D．管口的“白氣”為熱的水蒸氣【答案】A【解析】AB．活塞沖出的過程中，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機做功沖程相同，即揭示了熱機的工作原理，故A正確，B錯誤；C．活塞沖出的過程中，水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能，同時水蒸氣的內(nèi)能減小、溫度降低；故C錯誤；D．活塞沖出試管口出現(xiàn)“白霧”，是水蒸氣液化為小水珠漂浮在空中形成的，故D錯誤；故選A。【變式1-3】（2022·山西·三模）如圖所示，課外綜合實踐活動小組的同學(xué)們用酒精燈加熱水到一定程度時，試管中噴出水蒸氣，下列有關(guān)說法正確的是（）A．實驗過程中“白霧”彌漫在試管口屬于擴散現(xiàn)象B．水蒸氣驅(qū)動小風(fēng)車轉(zhuǎn)動的過程水蒸氣內(nèi)能增大C．酒精燈通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增大D．此實驗過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機壓縮沖程相同【答案】C【解析】A．實驗過程中“白霧”是噴出的水蒸氣遇冷液化形成的小水珠，不屬于擴散現(xiàn)象，故A錯誤；B．水蒸氣驅(qū)動小風(fēng)車轉(zhuǎn)動時，水蒸氣對外做功，則水蒸氣的內(nèi)能減少了，故B錯誤；C．用酒精燈給水加熱時，是通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增大，故C正確；D．熱機在做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，壓縮沖程是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選C?！咀兪?-4】（2024·廣東惠州·三模）如圖，圖（選填“B”或“C”）是熱機的原理圖。圖A是汽油機的沖程，與它改變內(nèi)能方式相同的是圖所示的演示實驗?！敬鸢浮緾做功C【解析】[1]B圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；C圖對試管中的水加熱，加快水的汽化，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；熱機就是利用內(nèi)能來做功的機器，故C圖是熱機的原理圖。[2]圖A中，兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞下行，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。[3]汽油機的做功沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，因此與做功沖程原理相同的是C實驗。題型二內(nèi)燃機的工作過程和能量轉(zhuǎn)化【例2】（2024·湖北荊州·三模）如圖是兩個演示實驗的示意圖，甲圖是在一個配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小團硝化棉，用力把活塞迅速下壓，棉花就會立即燃燒；乙圖是給試管里的水加熱，水沸騰一段時間后，水蒸氣推動橡膠塞迅速沖出試管口。根據(jù)實驗現(xiàn)象判斷，下列說法中錯誤的是（）A．甲圖壓下活塞的過程中，筒中氣體的內(nèi)能增大B．甲圖中壓下活塞過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同C．乙圖中水蒸氣推動橡膠塞沖出試管口過程的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)熱機排氣沖程的能量轉(zhuǎn)化相同D．乙圖中水蒸氣推動橡膠塞沖出試管口的過程中，水蒸氣內(nèi)能減少，瓶口會出現(xiàn)白霧【答案】C【解析】AB．圖甲所示，在一個配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小團硝化棉，迅速向下壓活塞，由于壓縮玻璃筒內(nèi)的空氣對其做功，使得空氣的內(nèi)能增加，溫度升高，故是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，與內(nèi)燃機的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同，故AB正確，不符合題意；CD．圖乙所示，用酒精燈加熱試管中的水，當水沸騰一段時間以后，橡膠塞被試管內(nèi)水蒸氣推出，即該過程中水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為橡膠塞的機械能，與熱機做功沖程的能量轉(zhuǎn)化相同，水蒸氣的內(nèi)能減小，溫度降低，遇冷液化形成大量小水珠，就形成我們看到的白霧，故C錯誤，符合題意；D正確，不符合題意。故選C?！咀兪?-1】（23-24九年級上·湖南衡陽·期末）如圖所示為四沖程內(nèi)燃機四個沖程的示意圖，箭頭表示活塞的運動方向。請你結(jié)合氣門的位置做出判斷，下列說法中不正確的是（）A．甲沖程中將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 B．丙沖程中將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．正確的工作順序是：乙甲丙丁 D．甲、乙、丁三個沖程依靠飛輪慣性完成【答案】C【解析】甲圖中兩個氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，因此是壓縮沖程，是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。乙圖中進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，因此排氣沖程；丙圖中兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，因此是做功沖程，是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程；丁圖中進氣門打開，排氣門關(guān)閉，因此是吸氣沖程。A．甲沖程是壓縮沖程，即將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A正確，不符合題意；B．丙沖程是做功沖程，即將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B正確，不符合題意；C．正確的工作順序是：丁甲丙乙，故C錯誤，符合題意；D．甲、乙、丁三個沖程依靠飛輪慣性完成，而丙沖程，即做功沖程是靠燃料燃燒釋放能量提供動力的，故D正確，不符合題意。故選C?！咀兪?-2】（22-23九年級上·江西吉安·期中）如圖所示為內(nèi)燃機四沖程工作示意圖，下列說法正確的是（）

A．甲圖沖程依靠慣性完成活塞運動時，燃氣內(nèi)能變大B．乙圖沖程能獲得動力C．丙圖沖程存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程D．丁圖沖程有明顯機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程【答案】D【解析】A．甲圖中兩個氣閥都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，是做功沖程，此沖程將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故燃氣的內(nèi)能減小，故A錯誤；B．乙圖中進氣門打開，活塞向下運行，汽缸容積增大，是吸氣沖程，而獲得動力的是做功沖程，故B錯誤；C．丙圖中排氣門打開，活塞向上運動，汽缸容積減小，是排氣沖程，不存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，故C錯誤；D．丁圖中兩個氣閥都關(guān)閉，活塞向上運動，所以為壓縮沖程，是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D正確。故選D?！咀兪?-3】（23-24九年級上·廣東惠州·期中）內(nèi)燃機的四個沖程中，沖程把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；并且四個沖程中，除了做功沖程對外做功，依靠飛輪的來完成?！敬鸢浮繅嚎s做功慣性【解析】[1][2][3]壓縮沖程機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使氣缸內(nèi)汽油和空氣的混合物內(nèi)能增加，做功沖程中高溫高壓燃氣推動活塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。汽油機的四個沖程，只有做功沖程把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，對外提供動力，其它沖程是靠飛輪的慣性來工作的?！咀兪?-4】（23-24九年級上·江蘇鹽城·階段練習(xí)）汽油機是熱機的一種，汽油在氣缸內(nèi)燃燒時將能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如圖所示的是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出沖程，汽油機轉(zhuǎn)速1800r/min，則該汽油機在1s內(nèi)做了次功?！敬鸢浮炕瘜W(xué)做功15【解析】[1]汽油機工作時，汽油在汽缸內(nèi)燃燒時，消耗化學(xué)能，產(chǎn)生內(nèi)能，將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]從圖中可以看出，進氣門和排氣門關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下移動，可以判斷這個沖程是做功沖程。[3]汽油機一個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動兩圈，對外做功一次。某單缸四沖程汽油機轉(zhuǎn)速1800r/min，故汽油機在1s轉(zhuǎn)30轉(zhuǎn)。完成了15個循環(huán)，故該汽油機在1s內(nèi)做了15次功。【變式2-5】（2024·廣東清遠·一模）如圖甲所示是一臺單缸四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，此時它正處在沖程，其能量轉(zhuǎn)化情況與（選填“乙”或“丙”）圖相同，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為能?！敬鸢浮孔龉σ覚C械【解析】[1][2][3]圖甲中，汽油機兩個氣門都關(guān)閉，活塞向下運動，因此是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；乙圖中，燃著的酒精燈對試管中的水加熱，加快水的蒸發(fā)，使試管中水的內(nèi)能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機械能；丙圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，是通過對物體做功來增大物體內(nèi)能的，即是將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；因此與做功沖程中能量轉(zhuǎn)化情況相同的是乙圖實驗。題型三汽油機和柴油機的區(qū)別【例3】（24-25九年級上·山東濱州·開學(xué)考試）關(guān)于熱機，下列說法正確的是（

）A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B．汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的C．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸D．改正技術(shù)后，熱機的效率可以達到100%【答案】B【解析】A．由汽油機和柴油機的結(jié)構(gòu)可知，汽油機的頂部有火花塞，柴油機的頂部有噴油嘴，故A錯誤；B．汽油機和柴油機除了做功沖程外，其他三個沖程都是依靠飛輪的慣性完成的，故B正確；C．柴油機在吸氣沖程中，只將空氣吸入氣缸，故C錯誤；D．熱機在工作時不可避免地有能量的損耗與散失，故熱機的效率不可能達到100%，故D錯誤。故選B?！咀兪?-1】（24-25九年級上·全國·課后作業(yè)）有關(guān)汽油機和柴油機的異同，下列說法錯誤的是（）A．汽油機與柴油機使用的燃料不同B．柴油機一般用于大型、重型機械，汽油機一般用于輕型、小型機械C．吸氣沖程，汽油機吸入的只有空氣，柴油機吸入的是柴油和空氣的混合物D．柴油機壓縮沖程末的溫度比汽油機高【答案】C【解析】A．柴油機和汽油機都屬于內(nèi)燃機，汽油機與柴油機使用的燃料不同，柴油機使用柴油，汽油機使用汽油，故A正確，不符合題意；BD．柴油機屬于壓燃式，壓縮沖程末的溫度比汽油機高，燃料燃燒更完全，效率比汽油機高，所以柴油機一般用于大型、重型機械，汽油機一般用于輕型、小型機械，故BD正確，不符合題意；C．工作過程中，汽油機吸入的是空氣和汽油的混合物，柴油機吸入的是空氣，故C錯誤，符合題意。故選C。【變式3-2】（23-24九年級上·湖南郴州·期末）關(guān)于柴油機和汽油機的下列說法中正確的是（）A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞B．進、排氣門同時關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程C．柴油機在吸氣沖程中將柴油和空氣吸入汽缸D．柴油機的壓縮沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能【答案】B【解析】A．汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴，故A錯誤；B．做功沖程和壓縮沖程中，進氣門和排氣門都是關(guān)閉的，故B正確；C．柴油機在吸氣沖程中將空氣吸入汽缸，故C錯誤；D．柴油機的壓縮沖程中，活塞對氣缸內(nèi)的氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯誤。故選B。【變式3-3】（多選）（23-24九年級上·山東青島·階段練習(xí)）汽油機和柴油機的主要不同點是（）A．在構(gòu)造上汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機的汽缸頂部有噴油嘴B．在吸氣沖程中汽油機吸入汽缸的是汽油，柴油機吸入汽缸的是柴油C．在壓縮沖程末汽油機用點燃式點火，而柴油機采用的是壓燃式點火D．在做功過程中汽油機里的燃氣溫度和壓強比柴油機里的高【答案】AC【解析】A．根據(jù)汽油機和柴油機的結(jié)構(gòu)可知，汽油機汽缸頂部有火花塞，柴油機的汽缸頂部有噴油嘴，故A正確；B．汽油機在吸氣沖程中吸入了汽油和空氣的混合氣體，柴油機吸入的只是空氣，故B錯誤；C．柴油機在吸氣沖程中吸入空氣，在壓縮沖程中，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高達到柴油的著火點，柴油機氣缸頂端有個噴油嘴，此時噴油嘴噴出霧狀的柴油，柴油依靠壓縮時內(nèi)能增大，溫度升高，達到柴油著火點而燃燒，點燃方式是壓燃式；汽油機的壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，引燃汽油和空氣的混合物，故為點燃式點火，故C正確；D．汽油機中在吸氣沖程中，吸入的是汽油與空氣的燃料混合物，而柴油機則吸入的是空氣，由于柴油機吸入的是不可燃的空氣，所以在壓縮沖程中，柴油機可以壓縮的程度更大，從而造成了其在做功沖程中燃氣對活塞的壓強更大，導(dǎo)致了其效率更高，故D錯誤。故選AC?！咀兪?-4】（2024·貴州遵義·模擬預(yù)測）如圖是一種常用“柴油平板夯機”，廣泛應(yīng)用于路面施工、場地填土等多個方面。使用時柴油發(fā)動機提供動力，激蕩器帶動夯板上下運動。下列關(guān)于使用該夯機說法正確的是（）A．可通過火花塞點火啟動B．發(fā)動機將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能C．利用水比熱容小的特性降溫D．行走輪輔助移動可減小壓力【答案】B【解析】A．柴油機是壓燃式點燃柴油，即通過壓縮空氣直接點燃柴油，故A錯誤；B．發(fā)動機的做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，從而提供動力，故B正確；C．利用水來降溫，是因為水的比熱容較大，與其它質(zhì)量相同的液體相比，在吸收相同熱量時，升溫不明顯，故C錯誤；D．行走輪的受力面積較大，可在壓力一定時通過增大受力面積來減小壓強，故D錯誤。故選B?！咀兪?-5】（22-23九年級上·廣東佛山·期末）2020年，山東濰柴動力發(fā)布全球首款突破50%熱效率的商業(yè)化柴油機。柴油機在沖程結(jié)束時，汽缸內(nèi)空氣超過了柴油的點，此時噴油嘴噴出的霧狀柴油便立刻燃燒起來，然后通過做功沖程把高溫高壓氣體的轉(zhuǎn)化為機械能?！敬鸢浮恐饍?nèi)能【解析】[1][2]柴油機在吸氣沖程中吸入空氣，在壓縮沖程中，壓縮空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，使空氣內(nèi)能增大，溫度升高達到柴油的著火點，在壓縮沖程結(jié)束時，噴油嘴噴出霧狀的柴油，柴油燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃氣推動活塞做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。題型四內(nèi)燃機工作循環(huán)的數(shù)量關(guān)系【例4】（23-24九年級上·黑龍江雙鴨山·期中）為汽車提供動力的是汽油機的沖程；某單缸四沖程汽油機的轉(zhuǎn)速為1200r/min，在1s內(nèi)汽油機對外做了次功?！敬鸢浮孔龉?0【解析】[1]汽油機的一個工作循環(huán)有四個沖程，其中只有做功沖程是為汽車提供動力的。[2]單缸四沖程汽油機的轉(zhuǎn)速為，即汽油機飛輪每秒轉(zhuǎn)20周，一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)2周，對外做功1次，所以在1s內(nèi)汽油機對外做了10次功?！咀兪?-1】（2023·四川眉山·模擬預(yù)測）如圖所示是四沖程汽油機工作過程中的沖程。該內(nèi)燃機正常工作時的轉(zhuǎn)速為1800r/min，該內(nèi)燃機每秒完成個沖程?！敬鸢浮孔龉?0【解析】[1]由圖可知，進氣門和排氣門都是關(guān)閉的，活塞向下運動，可知正在進行的是做功沖程。[2]一臺單缸四沖程汽油機正常工作時的轉(zhuǎn)速為1800r/min=30r/s因為汽油機的一個工作循環(huán)中飛輪轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程，該內(nèi)燃機每秒完成沖程的個數(shù)為【變式4-2】（22-23九年級上·河南新鄉(xiāng)·期末）熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。如圖所示是汽油機的構(gòu)造示意圖，此時為沖程。若此單缸汽油機工作時飛輪的轉(zhuǎn)速為，則在1s內(nèi)對外做功次?！敬鸢浮繅嚎s30【解析】[1]圖示中，兩個氣門關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程。[2]飛輪的轉(zhuǎn)速飛輪每轉(zhuǎn)動兩圈，完全四個沖程，對外做功一次，所以1s內(nèi)對外做功30次?！咀兪?-3】（2024·河南駐馬店·模擬預(yù)測）在如圖所示的三幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個演示實驗示意圖，丙是四沖程汽油機工作過程中的其中一個過程示意圖，其能量轉(zhuǎn)化情況與（選填“甲”或“乙”）圖相同，某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為4800r/min，在1min內(nèi)，汽油機對外做功次。【答案】甲2400【解析】[1]甲是外界對氣體做功，使氣體內(nèi)能增大，與汽油機的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同；乙是水蒸氣對活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，與汽油機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同。丙圖進氣門和排氣門關(guān)閉，活塞上行，所以是壓縮沖程，故其能量轉(zhuǎn)化情況與甲圖相同。[2]汽油機工作1個循環(huán)，完成四個沖程，活塞往復(fù)兩次，飛輪轉(zhuǎn)兩圈，做一次功；汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為4800r/min，可知1min轉(zhuǎn)了4800轉(zhuǎn)，做了2400次功?！咀兪?-4】（23-24九年級上·湖北武漢·開學(xué)考試）在四沖程汽油機中，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是沖程；汽車發(fā)動機工作時飛輪轉(zhuǎn)了3600r/min，1s做次功。若該汽油機1s對外做功20次，則汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為r/min；發(fā)動機工作時會產(chǎn)生大量的熱量，為讓它正常工作，“水冷”是冷卻方式之一，這是因為水的較大?！敬鸢浮繅嚎s302400比熱容【解析】[1]汽油機的壓縮沖程是活塞向上運動，壓縮汽油和空氣的混合物，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。[2]汽油機的轉(zhuǎn)速為說明1s內(nèi)汽油機曲軸的轉(zhuǎn)動次數(shù)為60轉(zhuǎn)，曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功1次，則1s內(nèi)做功30次。[3]若該汽油機1s對外做功20次，則1s曲軸轉(zhuǎn)動40周，則飛輪的轉(zhuǎn)數(shù)為[4]用水做冷卻劑是因為水的比熱容較大，與其他物質(zhì)相比，升高相同的溫度，水吸收的熱量較多，所以發(fā)動機散熱器常用水做冷卻劑。題型五熱機、功、壓強的綜合【例5】（24-25九年級上·全國·假期作業(yè)）在做功沖程中，汽油機燃氣的壓強可達5.0×105Pa，柴油機燃氣的壓強可達1.0×106Pa，如果汽油機和柴油機的活塞面積、活塞運動的距離都相同，則在一個做功沖程中柴油機與汽油機做功之比是（）A．1∶2 B．1∶1 C．2∶1 D．4∶1【答案】C【解析】汽油機和柴油機的活塞面積、活塞運動的距離都相同，則說明汽油機和柴油機的活塞面積S之比為1∶1；運動距離s之比為1∶1；燃氣壓強之比為5.0×105Pa∶1.0×106Pa=1∶2則柴油機與汽油機做功之比為故選C?！咀兪?-1】（23-24九年級上·江蘇泰州·階段練習(xí)）如圖為某單缸四沖程汽油機的沖程，若1s內(nèi)該汽油機對外做功20次，則飛輪轉(zhuǎn)速為r/min；該汽油機工作時汽缸內(nèi)燃氣對活塞平均推力為2000N，活塞向下運動的距離是50cmkW?！敬鸢浮颗艢?40020【解析】[1]由圖可知，一氣門關(guān)閉，活塞向上運動，該沖程是汽油機的排氣沖程。[2]在四沖程內(nèi)燃機的工作過程中曲軸轉(zhuǎn)2圈，完成4個沖程，6個工作循環(huán)外做功1次；如果此汽油機1s內(nèi)對外做功20次，則每秒完成20個工作循環(huán)，即每分鐘轉(zhuǎn)2400圈，飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min。[3]活塞向下運動的距離是一個做功沖程做的功該汽油機工作1s時所做的功則汽油機的功率為【變式5-2】（23-24九年級上·云南昭通·階段練習(xí)）某四沖程內(nèi)燃機，飛輪轉(zhuǎn)速為300r/min，活塞面積為120cm2，行程s是0.3m，假如做功沖程中燃氣的平均壓強是5×105Pa。求：（1）做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力。（2）一個做功沖程中燃氣對活塞做的功。（3）內(nèi)燃機的功率?！敬鸢浮浚?）6000N；（2）1800J；（3）4500W【解析】解：（1）活塞的