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如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将______能转化为______能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
排量2.0L
输出功率120kW
转速6000r/min
①该发动机在1s内做功______J,单缸排量v=______L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=______J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pv,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=______Pa(1L=10-3m3).
(4)如图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=pv的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力
F=______,燃气对活塞所做的功W=______,又根据数学知识可知发动机的单缸排量v=______,故W=pV.

【答案】分析:(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀推动活塞做功,将燃气的内能转化为机械能.
(2)①知道发动机的输出功率,利用功率公式计算发动机在1s内做功;知道四个缸总排量,可以求单缸排量;
②已求出发动机1s内做功多少,因为有四个缸同时工作,所以可以求出每个缸1s内做功多少,又知道转速(每分钟曲轴或飞轮所转的周数)为6000r/min,而四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,可知1min内做功3000次,得出1s内做功50次,可以求每个做功冲程里发动机做功多少.
(3)上面求出了在每个做功冲程里,燃气对活塞所做的功的大小,又知道单缸排量v,利用W=pv求燃气对活塞的压强.
(4)在做功冲程里,求出了燃气对活塞的压强,知道活塞的面积,利用求活塞受到的压力,又知道活塞移动的距离(冲程长),利用功的公式W=Fs求每个做功冲程燃气做功.
解答:解:(1)在做功冲程里,高温、高压的燃气膨胀做功,将内能转化为机械能;
(2)①∵
∴发动机在1s内做功:
W=Pt=120×103W×1s=1.2×105J,
∵四缸总排量为2.0L,
单缸排量:
v=×2.0L=0.5L,
②∵发动机在1s内做功1.2×105J,
发动机有四个缸同时工作,
∴每个缸1s内做功:
W=×1.2×105J=3×104J,
又∵转速为6000r/min,四冲程内燃机每个工作循环曲轴转两周、做功一次,
∴1s内做功50次,
每个做功冲程做功:
W′=×3×104J=600J.
(3)∵W′=pv,v=0.5L=0.5×10-3m3
∴燃气对活塞的压强:

(4)∵
∴活塞受到的压力:
F=ps,
∵在做功冲程,活塞移动的距离为l,发动机的单缸排量v=sl,
∴燃气对活塞所做的功:
W=Fl=psl=pv.
故答案为:(1)内,机械;
(2)①1.2×105,0.5,②600;
(3)1.2×106
(4)ps,psl,sl.
点评:本题综合考查了功的计算、功率的计算、压强的计算,计算到每一个冲程,繁杂,需要细心,属于难题.
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科目:初中物理 来源: 题型:

如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
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(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将
 
能转化为
 
能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如图表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
①该发动机在1s内做功
 
J,单缸排量V=
 
L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=
 
J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pV,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=
 
Pa.
(4)右图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=p V的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力F=
 
,燃气对活塞所做的功W=
 
,又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=
 
,故W=pV.

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科目:初中物理 来源: 题型:

精英家教网如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将
 
能转化为
 
能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
排量 2.0L
输出功率 120kW
转速 6000r/min
①该发动机在1s内做功
 
J,单缸排量v=
 
L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=
 
J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pv,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=
 
Pa(1L=10-3m3).
精英家教网(4)如图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=pv的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力F=
 
,燃气对活塞所做的功W=
 
,又根据数学知识可知发动机的单缸排量v=
 
,故W=pV.

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科目:初中物理 来源: 题型:

如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.下面给出公式W=pV的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):
设活塞的面积为S,冲程长为 l,燃气对活塞的压强为 p,则
燃气对活塞的压力F=
pS
pS

燃气对活塞所做的功W=
pSl
pSl

又根据数学知识可知发动机的单缸排量V=
Sl
Sl
,故 W=pV.

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科目:初中物理 来源:《第16章 热和能》2013年单元测试卷(湖南省长沙市)(解析版) 题型:解答题

如图为四缸发动机工作原理:内燃机通过连杆把四个汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,在飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作.
(1)发动机在做功冲程里,高温、高压的燃气推动活塞向下运动,对外做功,同时将______能转化为______能.
(2)有一台四缸发动机,其主要技术指标如下表所示.其中排量等于四个汽缸工作容积的总和,汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积,又称单缸排量,它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(既冲程长).转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数.
排量2.0L
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转速6000r/min
①该发动机在1s内做功______J,单缸排量v=______L.
②在每个做功冲程里,发动机做功W=______J.
(3)在做功冲程里,燃气对活塞所做的功可表示为W=pv,式中p表示燃气对活塞的压强,则p=______Pa(1L=10-3m3).
(4)如图为发动机在做功冲程中的示意图.下面给出了公式W=pv的证明,请将推导过程补充完整(要求各表达式均用S、l或p表示):设活塞的面积为S,冲程长为l,燃气对活塞的压强为p,则燃气对活塞的压力
F=______,燃气对活塞所做的功W=______,又根据数学知识可知发动机的单缸排量v=______,故W=pV.

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