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专题03内能的利用易错分析（解析版）

考点直击

考点直击

易错知识点分析

1、做功冲程和压缩冲程的比较：

（1）活塞的运动方向不同：做功冲程活塞向下运动，压缩冲程活塞向上运动。

（2）能量的转化不同；做功冲程将内能转化为机械能，压缩冲程将机械能转化为内能。

2、四冲程热机工作时，一个工作循环完成四个冲程，连杆和曲轴转两圈，活塞往复运运动两次，做一次功。

3、热值：表示不同燃料完全燃烧时放热的能力；它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。

4、热机工作时，燃料完全燃烧放出的能量流向:

（1）废气排出带走能量；（2）克服摩擦消耗能量；（3）机械传热损失能量；

（4）做有用功消耗能量。

5、能量转化与能量转移的区别:若能量的形式发生了改变就是能量转化，若能量的形式不变则为能量转移。

6、能量守恒定律的适用条件:一切情况。

7、永动机不能实现的原因:违背能量守恒定律。

典例分析＋变式训练

典例分析＋变式训练

易错点1?汽油机和柴油机的区别

【典例1】（2021秋?渠县期末）关于柴油机和汽油机，下列说法错误的是（）

A．柴油机以柴油为燃料

B．汽油机以汽油为燃料

C．柴油机顶部有一个喷油嘴

D．汽油机对环境没有污染

【答案】D。

【解答】解：A、柴油机使用的燃料是柴油，故A正确；

B、汽油机的使用的燃料是汽油，故B正确；

C、柴油机气缸顶端有个喷油嘴，汽油机气缸顶端有个火花塞，故C正确；

D、汽油机排放出的SO2和CO2，污染环境，还会形成酸雨，故D错误。

故选：D。

【变式1-1】（2021秋?张家界期中）下列关于汽油机的说法正确的是（）

A．汽油机上的火花塞坏的时候，可以用柴油机的喷油嘴代替

B．汽油机和柴油机可以达到相同的功率

C．汽油机中的燃料完全可以用柴油来代替

D．汽油机与柴油机除了所用燃料之外，其余没有区别

【答案】B。

【解答】解：A、汽油机气缸顶部有个火花塞，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，两者不能互换，故A错误；

B、虽然柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，在做功冲程中气体的压强大于汽油机，因而可以输出更大的功率，但汽油机和柴油机可以达到相同的功率，故B正确；

C、汽油机和柴油机使用的燃料不同，汽油机使用汽油，柴油机使用柴油，两者不能互换，故C错误；

D、汽油机与柴油机所用燃料不同，结构不同，点燃方式不同，故D错误。

故选：B。

【变式1-2】（2021秋?船山区校级月考）汽油机和柴油机在结构上的主要区别是：汽油机的点火装置是火花塞，它在吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气的混合物。此外，二者比较：在压缩冲程中柴油机的压缩程度更高。

【答案】汽油机；汽油与空气的混合物；柴油机。

【解答】解：柴油机和汽油机构造上的区别：柴油机气缸顶部有喷油嘴，而汽油机顶部的点火装置是火花塞；

汽油机和柴油机工作时，吸气冲程吸入气体的区别：汽油机吸入的是汽油与空气的混合物，而柴油机吸入的是空气。在压缩冲程末，柴油机压缩程度更高，汽缸内的温度比汽油机的高，

故答案为：汽油机；汽油与空气的混合物；柴油机。

易错点2?与压强有关的热机计算

【典例2】单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是B

A．丙、丁、乙、甲

B．乙、丁、甲、丙

C．乙、甲、丁、丙

D．甲、乙、丙、丁

（2）某四冲程内燃机，飞轮转速为300转/分钟，活塞面积为120cm2，行程L是0.3米，假如做功冲程中燃气的平均压强是5×105Pa，求：

①做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

②一个做功冲程中燃气对活塞做的功；

③内燃机的功率是多少？

【解答】解：

（1）甲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；

乙图中进气门打开，排气门关闭，应该是第一个冲程﹣﹣吸气冲程；

丙图中进气门关闭，排气门打开，应该是第四个冲程﹣﹣排气冲程；

丁图中两个气门都关闭，火花塞没有点火，此时活塞向上运动，应该是第二个冲程压缩冲程。

按照四个冲程的先后顺序应该是乙、丁、甲、丙。

故选B。

（2）①活塞的面积S＝120cm2＝0.012m2，

由p＝得做功冲程中燃气对活塞的平均压力：

F＝pS＝5×105Pa×0.012m2＝6000N；

（2）气体每次膨胀对活塞做功：

W′＝Fs＝6000N×0.3m＝1800J，

（3）300r/min表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟做功150次，

汽油机每分钟做的功：

W＝150W′＝150×1800J＝2.7×105J；

汽油机的功率：

P＝＝＝4500W。

答：

（1）B；

（2）①做功冲程中燃气对活塞的平均压力6000N；

②一