题目内容

16．现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的一些问题：
（1）如图所示是热机完成一个工作循环及相应主要能量转化情况的流程图1，请你补充完整．

（2）如图2所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水蒸气把橡皮塞冲出的过程中是内 能转化为机械 能，图中情景可用来演示四冲程汽油机工作过程中的做功 冲程．
（3）单杠四冲程汽油机工作时，有些冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成，只有一个冲程不用靠飞轮的惯性来完成，这个冲程是做功 冲程．
（4）我们发现热机工作时，一般要在气缸的外面安装一个水箱用来降低气缸的温度，是利用水比热容大 的特性，这是采用热传递 的方式来减小气缸的内能．
（5）在某热机的工作过程中，它的能量损失所占的百分比是：废气内能35%，散热损失30%，机械损失10%，则该热机的效率是25%．当燃料在某热机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时热机的效率降低（填”升高“、”不变“或”降低“），这是因为燃料燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．

分析 （1）内燃机的四个冲程及能量转化情况；四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；
压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械能．
（2）木塞冲出过程也是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，水蒸气的内能会减小，温度降低；在内燃机的做功冲程中，能量转化关系是内能转化为机械能．
（3）内燃机的工作过程：在一个工作循环中有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，只有在做功冲程中使机车获得动力，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成．
（4）发生热传递的条件是物体之间有温度差，热量会从高温物体传向低温物体．比热容是表示物体吸热或放热本领的物理量．
（5）根据热机效率的概念，结合内燃机能流图来计算热机的效率；热机的效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃料放出的总能量的百分比，据此结合现象可分析对效率的影响．

解答 解：（1）内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功冲程高温高压的燃气推动活塞对活塞做功，将内能转化为机械能．
（2）当加热试管到一定程度时，水蒸气的内能足够大会将塞子冲出，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能；此过程的能量转化关系是内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程类似；
（3）在内燃机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，而吸气冲程、压缩冲程、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的；
（4）气缸外面被水包围，这样汽缸和水之间就有温度差，通过热传递的方式使热量从高温的汽缸传向低温的水，汽缸内能就会减小；因为水的比热容相对较大，所以在质量相同的情况下可以吸收更多的热量；
（5）热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比．所以η=1-35%-30%-10%=25%；汽车发动机工作时将内能转化为机械能，冒“黑烟”说明燃料燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．
故答案为：（1）做功；机械能；
（2）内；机械；做功；
（3）做功；
（4）比热容大；热传递；
（5）25%；降低；燃料燃烧不充分，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的总能量的比值就小，所以效率降低．

点评 此题综合考查了热机的四个冲程及能量转化形式、水的比热容大特点的应用、热机效率的计算等知识，涉及知识点较多，考查比较全面，要熟练掌握．

练习册系列答案
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8．以下说法中正确的是（　　）
A．物体吸收热量，其温度一定升高
B．温度为零的物体，内能也为零
C．烧水时常看到“白气”，从水到“白气”的物态变化是先汽化后液化
D．寒冷的冬夜，家里窗户玻璃上的“冰花”，是由于室内空气中的水蒸气升华形成的
7．小明所设计的“估测大气压的值”的实验方案如下：
（1）把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用一个橡皮帽封住注射器的小孔，这样做的目的是排除注射器内的空气．
（2）如图所示，用细尼龙绳拴住注射器活塞的颈部，使绳的另一端与固定在墙上的弹簧测力计的挂钩相连，然后水平向右慢慢拉动注射器简．当注射器活塞刚被拉动时，记下弹簧测力计的示数F=46N；．
（3）观察并记录注射器筒上所标明的容积V=20cm3，用刻度尺测出注射器的全部刻度长度L=4cm，则注射器活塞的横截面积为5cm2；
（4）计算得到大气压强的数值为9.2×104Pa；
（5）按照上述实验方案测得的大气压强的值，往往会比大气压强的实际值偏小．你认为产生这种现象的主要原因是注射器内的空气没有排净等．
4．根据图甲实物图，在图乙中画出它的电路图．
11．标有“220V 60W”的灯泡甲和标有“36V 60W”的灯泡乙，它们正常工作时哪个更亮（　　）
A．甲B．乙
C．额定电压不同 无法比较D．一样亮
1．在合肥城市大建设中，渣土车的作用功不可没，但也带来了一系列问题．如图为运载“渣土”的某型号载重车的示意图．
（1）为保证交通安全，交管部门规定“渣土车”在市区行驶的速度不得超过30km/h．在遵守交通规则的前提下，“渣土车”行驶3000m至少需要多少小时？
（2）图中的6轮“渣土车”装载渣土后总质量为12t，则该车对水平路面的压力为多少牛？规定车辆对地面的压强不得超过7×105 Pa，假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.02m2，则该车装载渣土后对地面的压力不得超过多少？
8．一切正在发声的物体都在振动，声音的传播需要介质，真空不能传播声音．
5．下列现象中，通过做功改变内能的是（　　）
A．人晒太阳感到暖和B．在蒸笼里加热馒头
C．感冒发烧，用冷毛巾敷额头D．汽油机的压缩冲程
6．如图所示，在探究物体的动能与什么因素有关的实验中，下面所说正确的是（　　）
A．小球从斜面上滚到斜面底的过程中，动能不变
B．小球在水平面推移了物块，但小球没有做功
C．小球在水平面推移了物块，对物块做了功
D．小球在水平面上运动时，重力做了功

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