14.1热机-2022-2023学年九年级物理全一册典中点·课时夺冠（人教版）

人教版九年级 第十四章《内能的利用》 14.1热机 【知识梳理】 一、热机 1、定义：利用内能做功的机械叫做热机。 2、原理：燃料燃烧释放化学能产生高温高压气体，推动活塞对外做功转化成机械能。 3、种类：热机的种类有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。其中燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。根据燃料的不同分为汽油机和柴油机。 二、汽油机与柴油机 1、根据活塞的运动特点及作用不同，将冲程分为四种。 ①吸气冲程：进气门开，排气门关。活塞依靠惯性向下运动，吸入汽油与空气的混合物。 ②压缩冲程：进气门关，排气门关。活塞依靠惯性向上运动，压缩内部气体，对气体做功，使气体温度升高。 ③做功冲程：进气门关，排气门关。在压缩冲程末，做功冲程初火花塞点火，内部气体燃烧产生高温高压气体。高温高压气体对活塞做功，使活塞向下运动，进而实现对外做功。 ④排气冲程：进气门关，排气门开。活塞依靠惯性向上运动，排出内部高温气体。（然后进入吸气冲程） 2、比例关系 1个工作循环由4个冲程组成，曲轴要转2圈，对外做功1次 3、柴油机与汽油机的异同 在记忆柴油机与汽油机区别时，注意从结构特点出发进行记忆。 例：火花塞（点火）→点燃式→吸入空气汽油混合物 喷油嘴（不点火）→压燃式→只吸入空气 机种 项目 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 点燃方式 点燃式 压燃式 工作过程 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 燃料被压缩后，缸内压强较高 空气被压缩后，缸内压强很高 做功冲程 压缩冲程末火花塞点火 压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油 效率 20%—30% 30%—45% 用途 轻巧、体积小，常用于小型汽车、飞机和小型农业器械 笨重、经济、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克 【易错点】 热机是利用内能来做功的机器，工作过程有吸气、压缩、做功、排气四个冲程。在内燃机冲程分析时，由于图片相似，往往给同学们造成判断的的困难。 【规律总结】 内燃机四冲程的简要判断方法是：一看气门开闭情况，二看指示标志，三看活塞运动方向。活塞向下运动，若进气门打开、排气门关闭为吸气冲程（一般在进气门处标有吸入气体的方向指示箭头）；活塞向下运动，若两气门关闭（且图片上方中常有火花塞点火或喷油嘴喷油标志）为做功冲程；活塞向上运动，若两气门关闭为压缩冲程；活塞向上运动，若进气门关闭、排气门打开（一般在排气门处有排出气体的方向指示箭头）为排气冲程。 做功和热传递都可以使得物体内能改变，做功与热传递在改变内能效果上是一致的。当物体内能发生改变时，有可能是做功造成的，有可能是热传递造成的。 【典例分析】 （2022·甘肃金昌·中考真题）如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出。这是通过 ___________的方式将水蒸气的内能转化为塞子的机械能（选填“做功”或“热传递”）。图 ___________（选填“甲”或“乙”）中汽油机的工作过程与这一实验过程中原理是一致的。 【思路小结】 内燃机四冲程的简要判断方法是：一看气门开闭情况，二看指示标志，三看活塞运动方向。本图中，进气门和排气门关闭，活塞上行，因此是压缩冲程。此时活塞压缩缸内气体，对气体做功，使气体内能增大，能量转化为机械能转化为内能。 【夺冠训练】 一、单选题 1．（2022·江苏南通·中考真题）如图所示，是四冲程内燃机其中一个冲程的示意图，该冲程的能量转化情况是(        ) A．化学能转化成内能 B．机械能转化成内能 C．机械能转化成化学能 D．内能转化成机械能 2．（2022·江苏盐城·九年级期末）如图所示的工具，在工作过程中使用热机的是 A．自行车           B．柴油车 C．电动车        D．皮筏艇 3．（2022·湖南怀化·中考真题）如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，热机中能量转化和该实验一致的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．（2022·湖南娄底·中考真题）汽油机工作循环的四个冲程中，汽车获得动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程    D．排气冲程 5．（2022·湖南师大附中博才实验中学二模）如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧：乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口：根据实验现象判断下列说法中正确的是（       ） A．甲图中活塞下压过程中，筒中气体的内能减小 B．甲图中活塞下压过程的能量转化与