内能的利用方式

  1. 利用内能来加热：实质时热传递，内能的转移。
  2. 利用内能来做功：实质时内能的转化，内能转化为机械能。
  3. 实验
（1）酒精燃烧时化学能转化为内能。
（2）加热水时发生热传递。
（3）塞子蹦出时水蒸气的内能转化为塞子的机械能。

热机

  1. 定义： 把燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器。
  2. 工作原理：燃料在燃烧时，将化学能转化为内能，内能转化为机械能。
  3. 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。
  4. 最常见的热机是内燃机,主要有汽油机和柴油机。
热机工作的原理

汽油机

  1. 冲程：活塞从气缸的一端运动到气缸的另一端 ，叫一个冲程 。
  2. 循环：依次完成吸气冲称、压缩冲程、做功冲程、排气冲程叫作一个循环。四个冲程是周而复始的循环过程。
  3. 每完成一个循环（四个冲程），活塞往复两次、曲轴转动两周、对外做功一次。
  4. 在一个工作循环中，涉及能量转化的冲程是压缩冲程和做功冲程。其中，在压缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程中内能转化为机械能。
  5. 汽油机的工作过程及特点
工作冲程 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化
吸气冲程 开 关 向下 ——
压缩冲程 关 关 向上 机械能转化为内能
做功冲程 关 关 向下 内能转化为机械能
排气冲程 关 开 向上 ——

说明
（1）每个工作循环飞轮转两圈，完成一个做循环。
（2）在一个工作循环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个辅助冲程依靠飞轮的惯性完成。
（3）区分四个冲程的方法：一看气门是否打开，二看活塞运动方向。

汽油机工作的过程

汽油机和柴油机的不同点

  汽油机 柴油机
构造 火花塞 喷油嘴
燃料 汽油 柴油
吸气冲程中吸入气缸的物质 汽油和空气的混合物 空气
点火方式 点燃式 压燃式
效率 效率低（20%~30%） 效率高（30%~45%）

要点提炼

  1. 判断汽油机冲程的方法：
    (1)判断吸气冲程和排气冲程：进气门打开，活塞向下运动是吸气冲程；排气门打开，活塞向上运动是排气冲程。
    (2)判断做功冲程和压缩冲程：两气门均关闭，活塞向下运动是做功冲程，向上运动是压缩冲程；如果火花塞点燃必为做功冲程。
  2. 一个工作循环包括四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴(飞轮)转动两周，对外做功一次。
  3. 在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其他三个冲程都要靠曲轴上安装的飞轮的惯性来带动完成。

概念自查

(Y10040201) 将由燃料燃烧产生的高温高压的气体的_________转化为_______的机器，统称为热机；热机工作时，将燃料燃烧的化学能转化为______，又通过做功把内能转化为_________。
(Y10040202)内能利用的途径有两个：(1)__________________;(2)____________；(3)热机就是利用______做功的机器.
(Y10040203)将装水的茶壶放在炉子上加热,水蒸气把壶盖顶起,这一现中能量转化的基本过程：燃料燃烧的______能转化为____能,传给水和壶；_________把壶盖顶起, 使水蒸气的内能转化为壶盖的_________.
(Y10040204)如图所示是汽油机的结构示意图，请说出汽油机的主要结构①_____;②_______;③_______;④_______;⑤_______;⑥_______;⑦______.
(Y10040205) 活塞在气缸内往复运动中, 由一端运动到另一端叫做一个______；内燃机的工作过程由_____、_____、_____、_____四个冲程组成；其中将机械能转化为内能的是_____冲程，将内能转化为机械能的是_____冲程.
(Y10040206)汽油机的每个工作循环, 只有____冲程对外做功, 其它三个冲程要靠飞轮的______来完成；汽油机的一个工作循环活塞往复________次；曲轴转动_______周；飞轮转动_____周。
(Y10040207)汽油机与柴油机在结构和工作过程中有以下不同点：
(1)从结构上看,柴油机和汽油机的区别主要是柴油机汽缸顶部有一个_______，但没有______；
(2)吸气冲程：汽油机吸入___________________________, 柴油机吸入______。
(3)在压缩冲程中：活塞能把燃料气体混合物的体积或空气的体积压缩得更小, 使气体压强更大, 温度更高, 做功更多,效率更高的是_________。
(4)点火方式：柴油机为_________,汽油机为_________。

课后练习

【例】（编号：T100412）如图所示实验中，我们看到塞子从试管口跳出，这是由于水蒸气对塞子________，水蒸气的________能转化成塞子的________能。
【例】（编号：T100406）甲图是汽油机的_____冲程；乙图是汽油机的_____冲程，该冲程中气体推动活塞向下运动，缸内气体的体积增大，温度_____，内能_____；丙图是汽油机的_____冲程，该冲程中活塞向上运动，缸内气体的体积减小，温度_____，内能_____。
【例】（编号：T100407）如图所示，图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的示意图。C图是________冲程，与它原理相同的是________图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是________图。(后两空选填字母)
【例】（编号：T100408）一台柴油机飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内，柴油机完成________个冲程，对外做功的次数是________次。
【例】（编号：T100413）如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于________冲程，该冲程将________转化为机械能，若该汽油机每秒完成40个冲程，则每秒它对外做功______次、飞轮转过______圈。
【例】（编号：T100401）单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环曲轴转过（ ）
A.720°
B.80°
C.150°
D.90°
【例】（编号：T100402）四冲程汽油机（柴油机）依靠飞轮惯性使活塞向上运动完成的冲程是（）
A.吸气冲程、排气冲程>
B.压缩冲程、做功冲程
C.做功冲程 、排气冲程
D.压缩冲程、排气冲程
【例】（编号：T100403）如图所示，是某个四冲程内燃机在工作过程中的一个冲程，由图中情况可判定这个冲程（  ）
A．是排气冲程
B．是做功冲程
C．正在把机械能转化为内能
D．不是依靠飞轮的惯性完成
【例】（编号：T100404）如图所示是四冲程汽油机的工作示意图，其中使汽车获得动力的冲程是( )
【例】（编号：T100411）如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是(　　)
【例】（编号：T100409）下列关于内燃机的说法正确的是(　　)
A.汽车的发动机是内燃机
B.蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C.内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D.先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
【例】（编号：T100410）汽油机吸气冲程吸入汽缸内的物质是(　　)
A.柴油     
B.汽油和空气
C.汽油     
D.空气

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