四冲程内燃机在不做功的冲程,活塞为什么也能运动（初二上海科技出版社物理）

（1）汽油机对外做功一次所做的功：
W₁=FL=3000N×0.06m=180J；
汽油机一分钟做的功：
W=[n/2]W₁=[1380/2]=×180J=1.242×10⁵J，
∴汽油机在此工作状态下燃气10秒钟对活塞做的功是W′=[10/60]×1.242×10⁵J=2.07×10⁴J；
（2）汽油完全燃烧释放的热量：
Q_放=mq=20×10^-3kg×4.6×10⁷J/kg=9.2×10⁵J，
汽油机把内能转化为机械能的效率：
η=
W
Q放×100%=
1.242×105J
9.2×105J×100%=13.5%．
答：（1）汽油机在此工作状态下燃气10秒钟对活塞做的功是2.07×10⁴J；
（2）汽如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油，那么可放出9.2×10⁵J的热量，汽油机把内能转化为机械能的效率为13.5%．

点评：
本题考点： 有关热机的计算．

考点点评： 此题是一道学科综合题，考查了功、热量、效率的计算，但我们只要认真分析，一步一步来就一定可以得出正确的结果．

图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化为机械能．故ABC错误，D正确．
故选D．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 此题考查了汽油机的四个冲程，注意从活塞的运动方向和气门的关闭两方面判断．

（1）汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为了内能；
（2）两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程；
（3）乙图对试管中的水加热，加快水的蒸发，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能．
丙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧．是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程．
因此与做功冲程原理相同的是乙实验．
（4）汽油机每秒内对外做功20次，完成了80个工作循环，每分钟做1200次功，飞轮转2400圈，因此飞轮的转速为2400r/min，
故答案为：化学；内；做功；乙；80；2400．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程；做功改变物体内能．

考点点评： 此题是通过内燃机的工作原理和课本中的实验来验证做功改变物体内能的方法，是一道比较简单的实验题，掌握热机的工作原理，学会变通．

在四冲程内燃机的四个冲程中，压缩冲程中活塞压缩气体对其做功，将机械能转化为内能．
故选B．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 此题主要考查了四个冲程中的能量转化情况．压缩冲程与做功冲程发生了能量的转化，转化情况正好相反．

由图可知，试管内的水蒸气当用酒精灯加热一定程度时，水蒸气会对塞子做功，将水蒸气的内能会转化为塞子的机械能；此过程与汽油机的做功冲程类似，在做功冲程中也是燃气的内能转化为活塞的机械能；
故答案为：内，机械，做功．

点评：
本题考点： 做功改变物体内能．

考点点评： 此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别，是中考热点，属于易错题目．

（1）转速n=1500转/分=25转/s---（1）
活塞面积：
S=π（[d/2]）²---------------------------（2）
作用在活塞上的平均压力：
F=pS--------------------------（3）
一个做功冲程中燃气对活塞做的功：
W=FL-------------------------（4）
功率：P=[1/2]nW----------------------（5）
将（2）、（3）、（4）式代入（5）式得：
P=[1/8]πnpLd²=[1/8]×3.14×25转/s×9.58×10⁵Pa×0.055m×（0.065m）²=2.2kW．
（2）汽油机的效率η=[W/Q]=[Pt/mq]=
2200W×60s
15×10−3Kg×4.6×107J/Kg=19%．
答：（1）这种汽油机满负荷工作时做功的功率为2.2kW
（2）汽油机把内能转化为机械能的效率是19%．

点评：
本题考点： 有关热机的计算；热机的效率．

考点点评： 此题考查热机中压力、功、功率、效率的计算．在计算功率和效率时要注意对应关系．

已知机械效率为40%，由η=
P输出
P放得：
由汽油完全燃烧时放热的功率：
P_放=
P输出
η=[8000W/40%]=20000W，
则Q_放=P_放t=20000W×30×60s=3.6×10⁷J．
由Q_放=mq得：
m=
Q放
q=
3.6×107J
3×107J/kg=1.2kg．
答：30min内燃烧汽油的质量为1.2kg．

点评：
本题考点： 热平衡方程的应用．

考点点评： 本题考查使用热机有用功的计算，关键是公式及其变形的灵活运用．

由图可知，汽油机的火花塞正在打火，所以汽油机正处于做功冲程，在做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能；
飞轮的转速为1800r/min=30r/s，所以可以完成60个冲程，做15次功；
故答案为：做功，内，机械，60，15．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 解决此类问题关键是结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答．

已知转速为1800 r/min=30r/s，
所以内燃机每秒钟经过60个冲程，做功15次；
做一次功需要时间t=[1/15]s，
由公式W=Pt=9000W×[1/15]s=600J；
故答案为：60，15，600．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程；有关热机的计算．

考点点评： 解决此类题目要结合内燃机的四个冲程工作特点和功的计算公式进行分析解答．

单缸四冲程汽油机，飞轮转速是20转/s，该汽油机每秒钟转动20转，完成10个工作循环，完成400个冲程，对外做10次功；
据上面的分析可知，汽油机和柴油机在吸气冲程的主要区别是：汽油和空气，而柴油机吸入的只有空气；
故答案为：10；汽油和空气，而柴油机吸入的只有空气；

点评：
本题考点： 有关热机的计算．

考点点评： 解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答，记住相关的数据大小，会根据转速进行相关计算；同时掌握住汽油机和柴油机工作时四个冲程的区别是解决该题的关键．

飞轮转速为800r/min，
∵一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，
∴该柴油机1min对外做功400次；
该柴油机1min内做的总功W=400×1500J=6×10⁵J，
柴油机的功率P=[W/t]=
6×105J
60s=1×10⁴W．
故答案为：1×10⁴．

点评：
本题考点： 有关热机的计算．

考点点评： 本题主要考查了学生对内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系、功率计算公式的理解和掌握．关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次．

已知飞轮转速为3600r/min=60r/s，
∵一个工作循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，
∴该柴油机1s对外做功30次．
故答案为：30．

点评：
本题考点： 有关热机的计算．

考点点评： 本题主要考查了内燃机的四冲程中做功次数与飞轮转数之间的关系．关键要搞清一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次．

四冲程中只有做功冲程使汽车获得了动力，另外三个冲程依靠飞轮的惯性来完成．其中压缩和排气冲程都是活塞向上运动的；
故选D．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质．

甲图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向下运动，应该是第二个冲程压缩冲程；
乙图中进气门关闭，排气门打开，应该是第四个冲程--排气冲程；
丙图中两个气门都关闭，火花塞点火，此时活塞向下运动，应该是第三个冲程--做功冲程；
丁图中进气门打开，排气门关闭，应该是第一个冲程--吸气冲程．
按照四个冲程的先后顺序应该是丁、甲、丙、乙．
故选C．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 熟悉每个冲程的特征是识别冲程的关键．该题难度不大，逐个确定每个冲程，然后进行正确排序．

a图中进气门开启，活塞下移，气体流入汽缸，是吸气冲程；
b图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；
c图中排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程；
d图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；
所以正确的排序是a、d、b、c．
故选D．

点评：
本题考点： 内燃机的四个冲程．

考点点评： 此题考查了内燃机四个冲程的确定及四个冲程的排序．