专题14.1 热机 -2023-2024学年九年级物理全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版）

2023-2024学年度物理九年级全一册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用） 第十四章 内能的利用 专题14.1 热机 学新课标对课节知识点要求 【学课程标准】 1．了解内能转化的另一种方式，做功。 2．了解内燃机的四个冲程。 【学习目标】 1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造和工作过程。 3.了解柴油机的构造和工作过程。 【学习重点】了解四冲程汽油机的工作原理 【学习难点】了解四冲程汽油机的工作原理 学课节知识点 知识点1. 热机 （1） 定义：将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机械统称为热机。 （2）热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。 知识点2. 内燃机 1.内燃机及其工作原理 将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转化为机械能。按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。 （1） 汽油机一个工作循环为四个冲程即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 （2） 一个工作循环中只对外做一次功，曲轴转2周，飞轮转2圈，活塞往返2次。 （3）压缩冲程是对气体压缩做功，气体内能增加，这时机械能转化为内能。 （4） 做功冲程是气体对外做功，内能减少，这时内能转化为机械能。 （5） 汽油机和柴油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，其它三个冲程要靠飞轮的惯性完成。 （6） 柴油机的工作原理：利用气缸内燃烧柴油所产生的气体来推动活塞做功。 （7）柴油机的结构与汽油机的相似，柴油机只是在做功冲程时没有火花塞点火。 2.了解汽油机和柴油机区别 （1）汽油机工作过程原理图：汽油机的工作循环（吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程） 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。 （2）柴油机工作过程原理图： （3）汽油机和柴油机的比较： ①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。 ②汽油机吸气冲程吸入气缸的是汽油和空气组成的燃料混合物；柴油机吸气冲程吸入气缸的是空气。 ③汽油机做功冲程的点火方式是点燃式；柴油机做功冲程的点火方式是压燃式。 ④柴油机比汽油及效率高，比较经济，但笨重。 ⑤汽油机和柴油机在运转之前都要靠外力辅助启动。 讲课节知识点的例题解析 考点1. 热机 【例题1】（2022江苏无锡）如图所示，在试管里装入一些水，用软木塞塞住试管口，将试管放在酒精灯上加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲开，在这一过程中，水蒸气膨胀对软木塞_______，水蒸气的一部分_______能转化为软木塞的______能，利用这一原理，可以制成热机。 考点2. 内燃机 【例题2】如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化为内能 B.压缩冲程，将机械能转化为内能 C.做功冲程，将内能转化为机械能 D.做功冲程，将机械能转化为内能 【例题3】（2022湖南湘潭）如图，蒸粽子时，锅盖被水蒸气顶起而发生“跳动”，下列说法正确的 是（　　） A. 水沸腾时，温度继续升高 B. 蒸锅烫手，因为它含有的温度多 C. 闻到粽香，说明加热后分子才运动 D. 水蒸气顶起锅盖过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 强化知识点的达标问题精练 1. （2022内蒙古赤峰）汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程（　　） A. B. C. D. 2. （2021广东省）关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（ ）A. 吸气冲程：只吸入空气 B. 压缩冲程：缸内温度降低 C. 做功冲程：气体推动活塞做功 D. 排气冲程：内能转化为机械能 3. （2021广西贵港）如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（   ） A. 这个过程与内燃机的做功冲程类似 B. 试管内水的内能增加是通过做功方式改变 C. 酒精燃烧时是内能转化为化学能 D. 管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气 4. 如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。 5. （2022湖南衡阳）汽车的发动机大多数是内燃机，内燃机是热机的一种，下列关于热机和环境保护的说法，正确