14.1 热机 课件 2023-2024学年人教版九年级物理全一册

14.1 热机 1 知识点1：热机 1.定义：利用______做功的机械。 内能 2.热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。尽管它 们的构造不同，但它们有一个共同的特点，就是把____能转化为______能。 内 机械 2 知识点2：内燃机 3.内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧，产生高温高压的气体，推动 活塞______，将内能转化为______能。内燃机分为________和________。 做功 机械 汽油机 柴油机 4.四冲程汽油机：汽油机在工作时，活塞在汽缸内运动，活塞从汽缸的一 端运动到另一端的过程，叫做一个______。汽油机完成一个工作流程，实 际需要经历下面四个工作冲程，飞轮转两转，做功一次。 冲程 3 次序 1 2 3 4 冲程名称 ______冲程 ______冲程 ______冲程 ______冲程 工作示 意图 ____________________ ____________________ _____________________ ____________________ 进气门开 闭情况 开 关 关 关 排气门 开闭 关 关 关 开 吸气 压缩 做功 排气 4 次序 1 2 3 4 活塞运动 方向 向____ 向____ 向____ 向____ 冲程的 作用 吸入汽油和 空气的混 合物 压缩汽油和空 气的混合物， 使其内能增 加、温度升高 火花塞产生电火 花，使燃料猛烈燃 烧，产生高压气 体，高压气体推动 活塞对外做功 排出废气 下 上 下 上 续表 5 次序 1 2 3 4 能的转化 无能量转换 ____________ __________ _________________ 无能量转换 机械能转化为内能 内能转化为机械能 5.柴油机与汽油机大致相同，所不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有 ________。 喷油嘴 续表 6 知识点1：热机 1.近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不 是热机的是( ) A A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋轮船 C. 国产大飞机 D. 长征五号运载火箭 【解析】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械 能。新能源电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符 合题意。 7 知识点2：内燃机 2.(2023·深圳九年级校考阶段练习)关于四冲程汽油机的工作过程有以下 几种说法，其中正确的是( ) B ①做功冲程，机械能转化为内能；②做功冲程，内能转化为机械能； ③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同 A. ①③ B. ②③ C. ②④ D. ②③④ 8 【解析】汽油机四冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压 缩，机械能转化为内能；在做功冲程中，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，是内能转化为机械能；四个冲程中，只有 做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程都依靠飞轮的惯性完成，故①错 误，②③正确；④汽油机顶部有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机 汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴，采用压燃式点火，汽油机和柴油 机的点火方式不同，故④错误。故 错误，B正确。 9 3.如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说 法错误的是( ) D A. 汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是汽油和空气 的混合物 B. 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的 四个图的排序是：丁甲丙乙 C. 丙图是做功冲程，发生的能量变化是把内能转 化为机械能 D. 若飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功50次 10 4.下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是( ) B A. 构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B. 在做功冲程中，汽油机和柴油机都是将内能转化成机械能 C. 在压缩冲程末，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压 燃式 D. 吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入 汽缸的是空气 11 【解析】 .构造上，柴油机的汽缸顶端有喷油嘴，吸气冲程只需吸入空 气；汽油机汽缸顶端没有喷油嘴，只有火花塞，吸气冲程需要吸入空气和 汽油的混合物，故 错误；C.柴油机汽缸顶端是一个喷油嘴，没有火花 塞，因此柴油机的点火方式是压燃式，汽油机汽缸顶端是火花塞，点火方 式是点燃式，故C错误。B.汽油机和柴油机在做功冲程中，都是高温高压 的气体推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化成机械能，故B正确。 12 5.如图所示是我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的 模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆 前端的艾绒立刻燃烧起来。汽油机的下列冲程中与“取火 器”能量转化相同的是( ) C A. B. C. D. 13 【解析】封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能 增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到点火的目的；此 过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。A.图 中两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，故A错误；B.图中排气门 打开，是排气冲程，故B错误；C.图中两气门都关闭，活塞向上运动，为 压缩冲程，故C正确；D.图中进气门打开，是吸气冲程，故D错误。 14 6.近年来，汽车逐步走进了普通百姓的家庭。 （1）汽车内燃机一个工作循环包括 四个冲程（如图所示），一个汽缸正 常工作四个冲程的顺序是__________ ______（对甲、乙、丙、丁重新排 序）； 丙、乙、甲、丁 15 （2）一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为 ，该汽油机每分 钟做功_____次，图乙所示的汽油机冲程是______冲程，它是通过______ （选填“做功”或“热传递”）的方式改变燃气内能的。 900 压缩 做功 【解析】在四冲程汽油机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功 1次，曲轴和飞轮转2圈。若飞轮转速是 ，表示每分钟飞轮转 动1 800圈，900个工作循环，对外做功900次。 16 $$