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专题 14.1 热机
知识点一：热机
（1）定义：将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。
（2）热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
知识点二：内燃机
内燃机及其工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。按燃烧
燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
（1）汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
（2）一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。
（3）压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。
（4）做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。
（5）汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性
完成。
（6）柴油机的工作原理：利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。
（7）柴油机的结构与汽油机的相似，柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。
一、了解内燃机工作情况
内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个。
（1）四冲程内燃机包括四个冲程：冲程、压缩冲程、冲程、排气冲程。
（2）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，活塞上下往复次，做功1次。
（3）在这四个冲程中只有冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是
依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。二、了解汽油机和柴油机区别
1.汽油机工作过程原理图：
2柴油机工作过程原理图：
3.汽油机和柴油机的比较：
①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。
③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。
④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。
⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。知识点一：热机
【例题1】如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
知识点二：内燃机
【例题 2】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．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分1．利用内能可以______，也可以做功。热机是利用内能来做功，把内能转化为______的机器。热机的种类
有蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等
2．2019年春节期间热映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述了多年以后太阳
急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故
事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
3．如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在 冲程，当燃料混合在气缸内燃烧
时将 能转化为内能。
一、选择题
1．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
A． B． C． D．
2．如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（ ）A．该冲程是做功冲程 B．该冲程机械能转化为内能
C．这种汽车对环境没有污染 D．此发动机的效率可达90%
3.在内燃机的四个冲程中，如图所示的是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4．四冲程柴油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
二、填空题
5．柴油机压缩冲程中，随着活塞的运动，气缸内空气密度不断 （选填：“增大”“减小“或“不
变”），这时活塞的机械能转化为被压缩空气的 能，使其温度更高、压强更大。
6．2019年6月5日，我国首次用固体燃料运载火箭把“文昌物联一号”卫星成功送上太空。火箭发射时要
选用热值 的固体燃料（选填“大”或“小”），燃料的质量减少，热值 （选填“变小”或“不
变”）。
7．某单缸四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为 2400r/min，若每次做功冲程对外所做的有用功为300J，
则该汽油机的输出功率为 W，所使用的燃料是 能源（选填“可再生”或“不可再生”）。
8．在热机的四个冲程中，把机械能转化为内能的是 冲程。汽油机工作时要产生大量的热，通常采用
水循环将热带走，这是利用水 的特性。
三、综合应用题
9.阅读理解，回答问题。
汽油机
内燃机就是指燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做汽油机和柴油机。汽油机指汽油在汽缸内燃烧、生成高温高压燃气，燃气推动活塞而做功，燃气内
能转化为活塞运动的机械能。
（1）构造：进气门，排气门，火花塞，气缸，活塞，连杆，曲轴。冲程：活塞从气缸一端运动到另一端的
单向运动叫做一个冲程。
（2）工作原理。内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
吸气冲程：开始工作前，活塞位于气缸上端，进、排气门军关闭。工作时，活塞由上向下运动，进气门打
开，排气门仍关闭。由于缸内体积增大，压强减小，空气和汽油的混合气体被吸入气缸。这是第一个冲程。
压缩冲程：活塞运动到最下端，就开始转为向上运动。这时进气门、排气门都关闭，混合气体被强行压缩，
使气体的温度升高，压强增大。这是第二个冲程。
做功冲程：压缩结束时虽然温度较高，但未能达到燃料的燃点。在压缩冲程结束的瞬间，火花塞产生电火
花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，高温高压燃气推动活塞向上向下运动，通过连杆带动曲轴转动。
实现了内能向机械能的转化。这是第三个冲程。
排气冲程：做功冲程结束，活塞继续向下向上运动，进气门关闭，排气门打开，燃烧后的废气被活塞推出
缸外。这是最后一个冲程。
此后，活塞又由上向下运动，从此进入下一轮循环。在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复两次，曲轴
转两周，对外做一次功。
（3）能的转化：在做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。其余三个冲程靠消耗飞轮的机械能来完
成。
问题：
A.内能转化为机械能的过程是 冲程完成的。
B. 汽油机的构造由进气门，排气门， ，气缸，活塞，连杆， 组成。
C.活塞从气缸一端运动到另一端的 运动叫做一个冲程。
D.活塞在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复 次，曲轴转 周，对外做一次功。
