初中物理熱力學分為兩部分,一部分是《物理狀態變化》,我在之前的文章中已經詳細總結過相關問題。另一部分是《熱與能量》。在《熱與能量》這一章中,初中生在遇到《熱機》這一課時,會遇到一道中考物理考試必考的小題,今天我們就來總結一下這個問題。
本題是《熱機四沖程工作原理》!
對于熱力機來說,四沖程其實比較簡單,很多同學看課本就能直接看懂,但也有一些同學始終搞不懂它的工作原理,導致無法完全掌握這部分知識。
這些同學不明白的是,“曲軸”怎么帶動“連桿”、又怎么推動“活塞”向上運動的。活塞的一次行程怎么會是一沖程?曲軸為什么只轉兩圈?這些小疑問其實都來自于沒有看到實際的實驗演示過程。
所以,其實這個問題解決起來很簡單物理做功初中網校頭條,你只要看一下實際的操作過程,一切就都清楚了。
注意并仔細觀察上圖中的動態圖中曲軸、連桿和活塞是如何相互連接和拉起的。
相信看完這個動態圖之后,同學們應該明白為什么四沖程之后曲軸只旋轉兩圈了。
一定要記住結論,中考會重點考四沖程圖和結論,結論是:四沖程為一個工作循環,一個工作循環曲軸旋轉兩次,做功沖程只有一個。
另外值得記住的是:
(壓縮沖程的能量轉化過程是機械能轉化為內能,做功沖程的能量轉化過程是內能轉化為機械能。四個沖程中只有做功沖程為汽車提供動力,其余沖程依靠飛輪的慣性來完成)
先說四招吧:
進氣行程對應的進氣門打開,空氣和汽油的混合氣進入氣缸。辨別這個行程的方法是看進氣門是否打開,如果只有進氣門打開,那一定是進氣行程,此時對應的活塞從氣缸頂部下降到底部,曲軸旋轉半圈。
壓縮沖程是高中物理考試中經常考到的沖程之一。這個沖程和做功沖程類似,進排氣門都是關閉的。兩者最大的區別是做功沖程時會點燃氣缸頂部的火花塞,而壓縮沖程時不會點燃氣缸頂部的火花塞。此外物理做功初中,活塞的上下運動和曲軸的旋轉方向也可以用來判斷是壓縮沖程還是做功沖程。這個過程將機械能轉化為內能。
做功沖程是四沖程中最重要的沖程,因為只有這一沖程才能為汽車提供動力!在這個過程的第一瞬間,也就是壓縮沖程的最后一瞬間,火花塞產生電火花,點燃壓縮氣體,瞬間燃燒產生高溫高壓氣體,從而推動活塞下行,進而帶動曲軸和飛輪旋轉,使汽車向前行駛!這個過程將內能轉化為機械能!
排氣行程也很好判斷,排氣門打開,燃燒后的廢氣排出,對應活塞向上運動,曲軸旋轉半圈。