第十四章 内能的利用
14.1 热机
基础知识回顾
一、热机
1.利用燃料燃烧释放出的能量做功的机械。（内能转化为机械能）
二、内燃机
1.燃料：汽油或柴油
2.分类：汽油机、柴油机
3.热机效率：汽油机效率20%~30%，柴油机效率30%~45%
4.热机的各种能量损失中，废气带走的能量最多
5.工作过程：
（1）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。
（2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。
（3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温、高压气体。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。
6.能量转化：
（1）压缩冲程：机械能能转化为内能；
（2）做功冲程：内能转化为机械能。
综合提升练习
一、单选题
1．下列交通工具中，没有利用热机的是（ ）
A．蒸汽火车 B．飞机 C．轮船 D．自行车
2．关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法错误的是（ ）
A．都是内燃机
B．在吸气冲程吸入气缸的都是空气
C．柴油机的气缸顶部是喷油嘴
D．汽油机在压缩冲程末是火花塞点火
3．如图所示的内燃机工作的一个工作循环中，其四个冲程的顺序应当是（ ）
A．乙、甲、丁、丙 B．甲、乙、丙、丁
C．乙、丁、甲、丙 D．甲、丁、乙、丙
4．在汽油机中，下列描述正确的是（ ）
A．吸气冲程中，只将空气吸入气缸
B．压缩冲程中，是通过做功的方式使汽缸内气体的内能增加
C．做功冲程中，燃料燃烧释放的能量全部转化为机械能
D．排气冲程中，是将机械能转化为内能
5．汽油机作为动力装置大多用在小汽车、飞机以及一些轻巧的机械上。如图所示是汽油机工作原理示意图，分析可知是四冲程汽油机的（ ）
A．做功冲程，将机械能转化为内能
B．压缩冲程，将机能转化为内能
C．做功冲程，将内能转化为机械能
D．压缩冲程，将内能转化为机械能
6．2022年3月29日，首型固体捆绑中型运载火箭长征六号改的成功发射，标志着我国新一代运载火箭家族再添新成员。如图，火箭发射时的能量转化，与四冲程汽油机的哪个冲程相同（ ）
A． 吸气 B． 压缩
C． 做功 D． 排气
7．某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min，则下列说法正确的是（ ）
A．1min内燃机对外做了600次功 B．1s内完成了10个工作循环
C．燃气做一次功的时间间隔是0.2s D．1s内活塞共来回20次
8．如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A．做功冲程中，实现了机械能向内能转化
B．吸气冲程中，只有汽油进入汽缸
C．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能增大
D．排气冲程中，废气不会带走燃料释放的能量
9．科学课上老师做了如图所示的实验：在一个配有活塞的厚玻璃筒内放一小团硝化棉，迅速下压活塞，硝化棉燃烧，此过程与下图中（ ）图所示冲程的能量转化相同。
A． B．
C． D．
二、填空题
10．如图所示是 （选填“汽油”或“柴油”）机，这是 冲程。
11．如图所示是一台四冲程内燃机的 冲程。这个冲程是通过 的方式改变气缸内气体的内能。
12．某单缸四冲程内燃机内对外做功15次，则其曲轴的转速为 。若做功冲程推动活塞一次做功，则该内燃机工作时的功率是 W。
13．世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意。如下图所示，图甲是生活中烧水的情境，图乙中A、B、C、D是汽油机工作的四个冲程示意图。水烧开时壶中的水蒸气将壶盖顶起，从能量转化的角度看，此现象跟汽油机的 （填序号）冲程相似，是将 能转化为机械能。
三、综合题
14．在如图所示的四幅图中，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意，图丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。
（1）利用内能来做功的冲程是 图；与压缩冲程原理相同的是 图所示的演示实验。压缩冲程气体的温度 ，这是通过 方式增加内能的；
（2）在汽油机中，燃料在汽缸内燃烧，而且燃料与空气混合充分，燃烧得比较完全。因此汽油机的效率 （选填“>”、“=”或“＜”）蒸汽机的效率；
（3）请写出一条提高汽油机效率的措施： 。
参考答案
1．D
2．B
3．A
4．B
5．C
6．C
7．C
8．C
9．B
10．汽油；压缩
11．压缩；做功
12．1800；
13．C；内
14．（1）丁；甲；升高；做功
（2）>
（3）让汽油燃烧更充分
