内燃机、冲程及工作循环
1．内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机叫内燃机，内燃机分为汽油机和柴油机。它们的特点是让燃料存汽缸内燃烧，从而使燃烧更充分，热损失更小，热效率较高，内能利用率较大。

2．冲程：活塞在汽缸内住复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。

3．工作原理：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。四个冲程为一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。
（1）吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸；
（2）压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩；
（3）做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功；
（4）排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。（如下四个冲程的示意图） 。



 汽油机的工作过程

	进气阀开关	排气阀开关	活塞运动	曲轴运动	冲程作用	能量的转化
吸气冲程	开	关	向下	半周	吸入汽油和空气的混合物	——
压缩冲程	关	关	向上	半周	燃料混合物被压缩，温度升高，压强增大	机械能→内能
做功冲程	关	关	向下	半周	燃烧产生的高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴对外做功	内能→机械能
排气冲程	关	开	向上	半周	排除废气	——
说明	一个工作循环中，有两次内能与机械能的转化：压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能

柴油机和汽油机的区别：

	汽油机	柴油机
构造不同	汽缸顶部有火花塞	汽缸顶部有喷油嘴
燃料不同	汽油	柴油
吸气冲程	汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物	柴油机在吸气冲程中只吸入空气
点火方式	压缩冲程末，火花 塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式	压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷出雾状柴油遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式
效率	效率低20％一30％	效率高30%～45％
应用	自重轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等	机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等

区分汽油机、柴油机以及判断内燃机的四个冲程的方法：
区分汽油机和柴油机时，要从构造上区别，有喷油嘴的是柴油机，有火花塞的是汽油机，一要看进气门、排气门的开闭状态，二要看活塞的运动方向，在此基础上进行综合分析。判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向，具体情况如表所示：

冲程	进气门	排气门	活塞运动方向
吸气冲程	打开	关闭	向下运动
压缩冲程	关闭	关闭	向上运动
做功冲程	关闭	关闭	向下运动
排气冲程	关闭	打开	向上运动

定义：
    滑动变阻器是电路中的一个重要元件，它可以通过移动滑片的位置来改变自身的电阻，从而起到控制电路的作用。在电路分析中，滑动变阻器既可以作为一个定值电阻，也可以作为一个变值电阻。


构造：
滑动变阻器的构成一般包括接线柱、滑片、电阻丝、金属杆和瓷筒等五部分。

符号：常用Rx表示，元件符号位或。
结构示意图：

工作原理：通过改变接入电路中电阻丝的长度，可以逐渐改变电阻。

作用：改变电流、调节电压和保护用电器。

使用方法：滑动变阻器一般串联在电路中。连接时应“一上一下”的把接线柱接人电路中。连接电路时应把滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处。

铭牌：观察滑动变阻器的铭牌，能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。例如铭牌上标有 “20Ω  1.5A”的字样，说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1．5A。

优缺点：
优点：能连续地改变接人电路的电阻值；缺点：不能直接读出电阻值的大小。

用滑动变阻器改变电流的方法
1．根据实际需要对滑动变阻器进行选择。每个滑动变阻器都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值，通过它的电流不能超过最大电流值。
例如：滑动变阻器铭牌上的“20 Ω2A”是指滑动变阻器连入电路的最大阻值为20Ω，通过滑动变阻器的电流不能超过2A。
2．滑动变阻器一般与被控制部分串联。
3．为了保护电路，在闭合开关前要使滑片处于滑动变阻器阻值最大的位置。
4．滑动变阻器在接入电路时必须采用两个接线柱 “一上一下”的连接方法。
5．要使灯泡的亮度变亮，即需要使电路中的电流变大，则应该让滑动变阻器连入电路中的阻值变小。

例：李明想用如图所示的器材，设计一个可以调节小灯泡亮度的电路。请你用笔画线代替导线，帮李明把图中的器材连接起来。要求：

(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时，灯泡的亮度变暗；
(2)电流表测通过灯泡的电流(灯泡的电阻约为 10Ω)，电压表测灯泡两端的电压。李明检查电路连接无误后，闭合开关，电流表和电压表示数如图甲、乙所示，则通过灯泡的电流是____ A，灯泡两端的电压是__V。

解析：本题考查滑动变阻器、电压表、电流表的使用。由于电源为两节干电池，所以电压表的量程选择0～3V，灯泡的电阻约为10Ω，故电流表的量程选择0～0．6A。

答案：电路图如下图0．26   2．4

判断滑动变阻器阻值变化的方法：
    判断电路中滑动变阻器的阻值变化时，一要弄清滑动变阻器的哪部分被连入电路；二是要看清滑动变阻器滑片的移动方向。

例1如图所示的是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R是转动式变阻器，它的金属滑片P是杠杆的一端，下列说法正确的是(   )

A．油量表是由电流表改装而成的
B．R、R0在电路中是并联的
C．油位越高，流过R的电流越大
D．油位越高，R两端的电压越大

解析：观察电路可知油量表显然不能是电流表，因为电流表是不能被并联在电路中的，这个油量表应该是电压表。两个电阻是串联在电路中的，油位越高，油量表的示数应该越大，通过电路冈可以看出油量表测的电压是转动式变阻器两端的电压，因此可以判断，油位越高电压越高。

答案：D

滑动变阻器的接法：
限流式
以下情况可选用限流式接法：
①待测用电器电阻接近滑动变阻器电阻（也可选用分压式接法）。
②简化电路，节约能源。


分压式
以下情况必须使用分压式接法：①待测用电器电阻远大于或远小于滑动变阻器电阻。②实验要求待测用电器电流及其两端电压可以由0开始连续变化（例如测小灯泡的伏安特性曲线）。③实验要求待测用电器电流及其两端电压可变范围较大。④采用限流式接法时，无论如何调节变阻器，电流、电压都大于对应电表的量程。
串分压公式：U₁/U₂=R₁/R₂
并分流公式：I₁/I₂=R₂/R₁

实验室接法
连接的方法有6种，分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。

其中只有AC，AD，BD，BC这四种方法，也就是所谓的“一上一下”，可以改变阻值。剩下的两种不能改变阻值。
具体情况如下：
1.当导线接AD和AC时，滑片P向左移动时电阻变小，电流变大。当滑片P向右移动时，电阻变大，电流变小。
2.当导线接BC和BD时，滑片P向左移动时电阻变大，电流变小。当滑片P向右移动时，电阻变小，电流变大。
3.当划片接CD时，这时的电阻几乎为0.电流十分大。同时电阻的阻值不可以通过移动滑片P来改变，所以这时就相当于一个定值电阻。另外，如果这样直接接到电源上，就会发生短路。
4.当划片接AB时。这时的电阻是最大的，那么通过的电流也很小。同时电阻的阻值也不可以通过移动滑片P来改变，也相当于一个定值电阻。

弹簧测力计的使用：
①首先看清它的量程，也就是它的测量范围，加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程：
②认清它的分度值，以便读数时快速准确；
③观察指针是否在零位置，若没有，需要校零；
④使用之前，最好轻轻拉几次它的挂钩，可以避免弹簧被壳子卡住；
⑤使用时，拉力方向应与弹簧轴线方向一致，确保测量准确

读数：
弹簧测力计的读数比较简单，要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值，然后再根据指针所指的位置（一定要看指针末端所指的位置）读出所测量力的大小。
弹簧测力计的具体使用方法：

使用前：　
1.拉动弹簧：反复拉动弹簧（用力过度可能会损坏弹簧），防止其卡住，摩擦，碰撞。
2.了解量程：知道测量力的最大范围（量程）是多少。
3.明确分度值：了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格，最小一格表示多少牛（N）。
4.校零：检查指针是否对齐零刻度线，若没有对齐，需要调节至对齐。

使用中：
1.不能超量程使用。（天平，量筒，量杯等都不能超量程使用，但刻度尺除外）（补充说明：因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计，并且造成塑性形变，导致误差。而且超量程使用了，会导致测不出准确的力，比如一个6N的力，你用一个量程为5N的弹簧测力计测，指针指向5N，但是实际上是6N，就产生了误差。）
2.同方向：测力时，要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上，且弹簧不能靠在刻度盘上。
3.视线要与刻度盘垂直。

使用后：
调节弹簧测力计，让指针对齐零刻度线。

提醒：
1. 如果指针在零刻度线以上或者以下，这时候没有把指针调节至0，就会产生误差。在零刻度线以上，测出来的力比实际的力小，反之在零刻度线以下，测出来的力比实际的力大。
2. 如果弹簧测力计侧放，会使测量数值偏小

实验法研究弹簧伸长量与所受拉力的关系：
1．常用测力计的原理与使用：测量力大小的工具称为测力计，实验室用的测力计就是弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内，弹簧的伸长量跟所受托力成正比，即，注意伸长量的含义，弹 簧原来的长度通常用l₀表示，受力后弹簧长为l，而△l =l-l₀，称为伸长量△l或伸长了△l，也用x表示。
2．弹簧测力计的测量范围：在每个弹簧测力计上都标有最大刻度值，这个最大刻度值即为此弹簧测力计的测量范围，超过了此范围，弹簧测力计就可能被损坏了。
例:某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时，进行了如图所示的实验。已知每个钩码重为0．5N，刻度尺的分度值是1mm。

(1)请将观察到的数据填入实验记录表中；

 (2)根据实验数据，在图所示的坐标系内作出弹簧长度，L随拉力F变化的关系图像；

(3)此实验中弹簧长度L与拉力的关系是________
解析：（1）数据如表

（2）得到拉力与弹簧的长度关系：

（3）在弹性限度内，弹簧的伸长量和所受拉力成正比。

量程与弹性限度：
    弹簧的伸长与拉力成正比的规律是有一定的限度的，即加在弹簧上的力不能太大，拉力大到一定值以后，即超出弹簧的弹性限度后，弹簧的伸长就不再与拉力成正比，甚至无法恢复原状。弹簧测力计的量程就是弹簧测力计允许测量的力的最大值。