奥托（Otto，Nikolaus August，1832—1891）德国发明家（Inventor，Germany）

在内燃机发明之后，人们为了提高它的效率作了许多尝试。1862年，一些论文指出，在汽缸内爆炸结合活塞的4个运动肯定会有良好效率。当活塞向外运动时（第1运动），油气和空气的混合气被吸入汽缸。当活塞向内运动时（第2运动），混合气被压缩。在压缩的最高点，火花引发爆炸，从而推动活塞向外运动（第3运动，也就是做功冲程）。当活塞向内运动时（第4运动），废气被排出。     

内燃机做功冲程演示器

众所周知,在内燃机一个工作循环中的做功冲程是至关重要的.但在物理教学中对这一问题往往是只凭老师讲解,学生感到枯燥乏味.笔者针对教学需要,研制了一种汽油机做功冲程演示器,其结构简单、制作方便、演示效果甚佳.现将其简介如下.     

狄塞耳（Diesel，Rudolf，1858—1913）德国发明家（Inventor，Germany）

狄塞耳生于法国，父母都是德国人。在普法战争时，父母把他带到伦敦，后回到德国。他是在法、德两国接受教育的，在慕尼黑攻读工程学，以破纪录的最高分通过考试。在1897年之前，他己经完成了现在称为狄塞耳内燃机的发明。工作方式与奥托内燃机相似，但它不用电火花点燃油和空气的混合物，是以压缩油和空气的混合物而形成的热来点燃的。     

通过实验,突出物理过程中的主要矛盾

中师物理第一册第183页有这样一道题:用打气筒给自行车打气,过了一会儿,摸摸打气筒热不热?怎样解释这种现象.该题的答案自然是:外界对气体做功,气体的内能增加,温度升高,高温气体把热量传递给气筒壁,故气筒发热.当时学生就提出一个客观存在而又现实的问题:给自行车打气时,活塞在气筒内上下运动,它与筒壁有摩擦力的存在,摩擦力做功,也能产生热量.即气筒壁发热应该是两种效果的合效应.问题是谁占大头,即谁是主要矛盾?次要矛盾是否小到可以忽略?     

气体膨胀做功热能减少实验的改进

初中物理课本第二册第五章第四节改变物体热能的方法一节教材在说明气体对外做功消耗了热能时,设计了气体膨胀做功使气体热能减少的实验.我在教学过程中,觉得这个实验只说明了气体膨胀能够做功,并不能说明做功过程中消耗了水蒸汽的热能.为了使学生能够看到气体膨胀做功,热能减少,笔者在教学时补充了一个气体膨胀做功,温度降低的演示实验,用以说明气体膨胀做功热能减少.在这个实验中,学生能够通过温度计上指针示数变小直接观察到气体热能在减少,取得了较满意的效果.今向大家介绍如下.     

DMM燃料柴油机可控预混合燃烧的研究

本文介绍了在压燃式发动机上进行的预混合燃烧研究。在柴油机的进气道入口处安装了一个电控燃料喷射系统,喷入具有低十六烷值、低沸点的甲缩醛(DMM)燃料,在压缩冲程中形成均匀的混合气,并在上止点附近喷入少量柴油来点燃混合气。本文研究了预混合燃料比、发动机负荷、进气中CO2浓度和喷孔直径对发动机燃烧和排放的影响。试验结果表明,进气道喷射DMM的预混合燃烧能同时大幅降低NOx和碳烟排放,为降低柴油机有害排放提供了一种新途径。     

提高内燃机热效率的一条有效途径——余热回收内循环加力

目前,内燃机的热效率不高,它主要由一系列的(火用)损失引起.在内燃机里,燃料的(火用)损失E_(xl)为:E_(xl)=E_(xl_1)+E_(xl_2)+E_(xl_3)+E_(xl_4)+E_(xl_5) (1)式中:E_(xl_1)——燃料化学反应的(火用)损失;E_(xl_2)——冷却水带走的(火用)损失;E_(xl_3)——由活塞、缸壁等传热、摩擦向环境散失热量的(火用)损失;E_(xl_4)——废气(火用)损失;E_(xl_5)——燃气热量传给冷却介质,由于两者温差产生的不可逆(火用)损失.其中燃料燃烧(化学反应)转换过程的(火用)损失率为:     

关于质点组动能定理的应用问题

《大学物理》刊出一读者来信谈及质点组动能定理的应用.现作一简单说明. 一般说来,对于一定系统,其中的机械运动仍遵守力学规律,这是正确的.另一方面,因不同运动形式总是相互联系的,若所研究系统的行为不可避免地涉及更高级的运动形式,就需用更高级运动形式的理论以更为有效地描述系统的行为.总的是这样,对具体问题又需作具体分析. 如气缸中理想气体作等温膨胀推动活塞,就气体中二分子相互碰撞过程,质点组动能定理成立.但将气体分子和活塞视作一系统,质点组动能定理不成立.这是因为外界向系统传热使系统能量增加.传热和作功是两种不同的能量…     

普通物理学中“电源电动势”的教学

师范学院物理系普通物理教学中的一个重要任务,是使学生通过普通物理学的学习,能基本上掌握中学物理教材。根据近年来的调查,我们的学生及一些中学物理教师对于“电源电动势”发生了以下几个问题: 一、在电源内外电路中,直接推动电荷,产生焦耳热的究竟是什么电场的作用? 二、电源电动势在电路的能量转换过程中其贡献究竟何在? 三、怎样说明(不以欧姆定律从形式上导出)电源在断路时的端电压就等于电动势? 四、怎样从电学原理来说明以下比喻的正确性? “要想使C管中不断有水流,就必须开动抽水机T。抽水机工作的时候,把机械能转变成水的势能,从而产生水压。电池的作用跟抽水     

太阳能热化学与化学回热联合的冷热电系统

提出了一种太阳能热化学与化学回热过程联合的冷热电联产系统。利用太阳能驱动甲醇分解反应,产生的合成气在内燃机中燃烧作功,内燃机排烟余热与导热油换热,并驱动甲醇分解反应以回收余热。对系统进行了热力学性能分析,探究了全年典型日下系统热力性能与储能特性规律.研究结果表明:设计工况下系统一次能源利用率为78.4%,太阳能净发电效率为21.1%。在300~1000 W/m~2的直射辐照强度范围内,系统可以实现稳定运行,太阳能净发电效率稳定在19.3%~21.5%的变化范围内。     

例谈变力做功的几种情况

在高中物理中,力学是物理学习的基础,是重点,也是难点.而变力做功既是学生学习和掌握的难点,也是教师教学的难点.那么变力做功的情况有哪些?又如何来求解呢?就笔者在教学中一点所得进行总结.     

此“井”非常井——2001年物理高考（全国卷）第22题解答评析

(一) 2001年物理高考(全国卷)第22题是一道卷扬机借助活塞从"井"中汲水的力学综合题.该题貌似平庸,却内涵丰富,对考生思维品质提出较高要求.透过该题翔实严谨的陈述,破译其所描写的独特的物理过程,建立正确的拉力做功的物理图景,绝非易事.该题不偏不怪,无疑是一则漂亮的压轴题.     

普通物理学中“电源电动势”的教学

师范学院物理系普通物理教学中的一个重要任务,是使学生通过普通物理学的学习,能基本上掌握中学物理教材。根据近年来的调查,我们的学生及一些中学物理教师对于“电源电动势”发生了以下几个问题: 一、在电源内外电路中,直接推动电荷,产生焦耳热的究竟是什么电場的作用? 二、电源电动势在电路的能量转换过程中其贡献究竟何在? 三、怎样说明(不以欧姆定律从形式上导出)电源在断路时的端电压就等于电动势? 四、怎样从电学原理来说明以下比喻的正     

Pentazet-35高速摄影机使用一例——柴油机“复合式”燃烧过程的高速摄影研究

柴油机的燃烧系统是影响柴油机技术指标的主要因素之一。我校与天津内燃机研究所开展了柴油机混合气形成和燃烧过程的研究工作,并于1963年末研究成功一种新型的复合式燃烧系统,它采用国产最普通的单孔轴针式喷油嘴(也可采用单孔闭式喷油嘴)燃烧室置于活塞顶内,其截面势形状呈W、U等,它的制造工艺简单,使用维护方便,试验表明,它用这种新型燃烧系统后,发动机的经济指标先进,发动机工作柔和,排气清晰,起动容易,并可燃用轻质和重质燃料,甚至各种原油和渣油。     

对一种新型空气热机工作原理的分析

根据物理学原理对单缸单活塞空气热机的工作过程给出了一种物理解释.即:本实验所涉及热机的气缸中工质的状态参量要用3组pVT来表示(气缸工质分为3段),尽管3段空气柱的压强p始终保持相等,但3段空气柱的V、T并不保持相等.在单一活塞运动时,局部空气柱状态参量的变化具有热机效应,部分吸热被转化为对外做功,完成了热机循环.     

激光聚变气体靶核反应速率双峰现象

利用一维数值模拟分析解释了神光Ⅲ原型高中子产额内爆实验中核反应速率的双峰现象。双峰现象的出现是内爆中核反应区能量竞争的结果。在核反应期间反应区离子的增能机制主要是压缩做功,能量耗散机制主要是离子-电子的库仑碰撞。冲击波在DT燃料中的来回反射,使得核反应区的压缩做功出现强弱交替。压缩做功与库仑碰撞能耗的竞争导致反应区离子内能出现上下波动,使得核反应速率出现双峰现象。实验测量的核反应速率峰值时间与数值模拟结果相一致。     

激波管内燃料两相云雾爆轰的实验研究

 在立式激波管中采用压力传感器和烟迹技术实测了6种碳氢燃料（环氧丙烷、硝酸异丙酯、C₅~C₆、己烷、庚烷和癸烷）与空气混合物的临界起爆能和爆轰波胞格尺寸。结果表明，燃料气液两相云雾爆轰的临界起爆能与当量比呈“U”形曲线关系，并且最敏感的起爆点在富燃料一侧，这与气相爆轰结论是一致的；由三波点运动的烟迹记录结果分析得出，雾滴的碎解、蒸发汽化过程以及燃烧区前导是控制气液两相云雾爆轰的作用机制。     

P-V图的妙用

热力学第一定律是包括热量在内的能量守恒和转化定律。它指出:外界传递给系统的热量Q,一部分使系统的内能E增加,一部分用于系统对外做功A.其公式为 Q=△E A(其中 △E=E末-E初)符号规定:系统吸热,Q为正,放热为负,系统内能增加,△E为正,减少为负;系统对外做功,A为正,外界对系统做功,A为负.[1] 热力学第一定律是热力学的基本定律之一,应用十分广泛.但在应用该定律公式时,不少学生往往对热量、功以及内能变化三个量的符号混淆不清,运算经常发生错误.怎样才能使学生克服符号的差错呢?我觉得,只要在5!导学生掌握热力学第一定律的物理实质的…     

问题解答

问:多级膨胀式蒸气机的后一级气缸的活塞的面积,为什么比前一极的大? 教科书上对多级膨胀式蒸汽机的讲解是不够详细的,因而引起了误解。估计如果象下面那样详细一些地讲,误解就可以消除。蒸汽在前一级汽缸中膨胀做功时,体积增大,压强变小,为了使前一级汽缸中所排出的     

余热在蒸汽回热动力循环中的热效率

一、问题的提出 有蒸汽回热动力循环的电厂、大型钢铁、化工厂等是耗能大户,在生产过程中会产生大量的余热,如电厂锅炉的排烟热损失就是可利用的余热。若能利用余热来加热回热循环中的凝结水,就可排挤一部分汽轮机的回热抽汽使之继续在汽轮机中作功,这是利用余热获得功,但余热的利用减少了回热效果,又使经济性下降,那么在蒸汽回热动力循环中余热利用的经济性如何?其热效率有多高?这是本文所要探讨的问题.