14.1 热机（知识框架+知识点解读+考点解析+巩固训练）-2024～2025学年九年级物理全一册同步点拨与训练（人教版）

14.1 热机 一、热机 1.实验探究：利用内能可以做功 【演示实验】在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；然后对试管加热使水沸腾，请同学们观察现象。 【实验现象】水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【归纳结论】利用内能可以做功。 2.热机 （1）热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （4）常见热机——内燃机 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 ②分类：汽油机和柴油机。 ③内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 二、汽油机 1.工作原理 利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2.汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 3.工作过程 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作示意图 特点 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汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。 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。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） 机械能转化为内能 （燃料化学能转化为内能）内能转化为机械能 废气带走大部分内能 特别提醒 （1）冲程的判断：①进、排气门的开闭情况；②看火花塞是否点燃；③看活塞的运动方向。 （2）在四个冲程中压缩冲程涉及的能量转化：机械能转化为内能。做功冲程涉及的主要能量转化：内能转化为机械能。 （3）四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。 （4）在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 三、柴油机 1.工作原理：利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2.柴油机的构造：与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 3.工作过程 （1）柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 （2）柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点： ①汽油机汽缸顶部有火花塞，在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体（俗称“点燃式”）；柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有喷油嘴，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 ②汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；柴油机吸入气缸内的物质只有空气。 4.柴油机和汽油机的比较 汽油机 柴油机 不同点 结构图 吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的只有空气 压缩冲程 压缩程度较柴油机低 压缩程度高 做功冲程 火花塞点火（点燃式） 喷油嘴喷出柴油（压燃式） 相同点 排气冲程 把废气排出气缸 【方法点拨】（1）看进气门和排气门的开关情况：若两气门都关闭，则内燃机处于压缩或做功冲程；若进气门打开，内燃机处于吸气冲程，若排气门打开，内燃机处于排气冲程。 （2）看活塞运动方向：活塞向上运动时，内燃机处于压缩或排气冲程；若活塞向下运动，内燃机处于吸气或做功冲程。 （3）看火花塞点燃情况：有火花则是做功冲程，没有火花时其他冲程。 1．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图（a）所示，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，此过程中，水蒸气的内能转化为塞子的 能。图（b）所示为四冲程汽油机的 冲程，其顶部中间的这一部件叫做 ，这一冲程的能量转化情况与图（a）中情况 （选填“相同”或“不同”）。 2．（2024·河南周口·二模）如图甲所示，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是他小心地将自制的风车放在小孔附近，成功让风车转了起来，蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同，如图乙为四冲程汽油机的工作示意图，汽油机一个工作循环的正确顺序是 。 【方法点拨】四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。记忆口诀“4221” 3．（2024·安徽合肥·二模）汽油机是一种将内能转化为机械能的机器，某单缸四冲程汽油机每秒对外做功20次，则该汽油机飞轮的转速为 r/min。 4．（2024·黑龙江鸡西·二模）家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速为1800r/min，则发动机1s内，对外做功 次，除 冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。 【方法点拨】 汽油机 柴油机 结构 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 吸气冲程 吸进空气和汽油的混合物 吸进空气 点火方式 点燃式 压缩式（压缩程度高） 5．（2024·湖北·一模）如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭 B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物 D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油 6．（23-24九年级上·湖南郴州·期末）关于柴油机和汽油机的下列说法中正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 C．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸 D．柴油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 1．内燃机的工作过程由吸气、 、 、排气四个冲程组成，其中，将机械能转化为 能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。 2．（23-24八年级下·上海·期末）改变内能有不同的方式，如图所示是通过 方式增加试管里的水的内能。水沸腾后，水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口，水蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”），在“试管塞”被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的 冲程相同。 3．（22-23八年级下·上海浦东新·期末）如图所示是汽油机的某个冲程，汽油与空气的混合气体处于图中 （选填字母）位置，在此冲程中，混合气体 （选填“被压缩”或“对外做功”），这些气体的内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 4．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图是汽油机工作过程中的 冲程，此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。 5．（2024·河南商丘·模拟预测）如图是小明在校园科技节中展示的小制作，塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚挥发充满整个塑料瓶后，启动电子打火机，活塞瞬间向前飞出，同时闻到了乙醚的气味。“闻到气味”属于 现象；活塞从瓶口飞出时能量转化与热机 冲程相同。 6．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）在学校消防安全教育中，同学们对“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”这一观点产生质疑。为了释疑，专业人员进行了模拟实验：如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖上大筒，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸将筒盖冲起，面粉燃烧时将 能转化成内能，筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。 7．（2024·江苏盐城·三模）如图所示，在汽油机工作的四个冲程中，能对外提供动力的是图 ，这是通过 的方式改变内能的，其它不能提供动力的冲程都是依靠飞轮的 来完成的。 8．（2024·江苏无锡·一模）易拉罐的拉环被拉断后很难打开，可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦，拉环就可以被“炸开”。如图甲所示，摩擦时是通过 的方式改变罐内气体的内能；如图乙所示，拉环被“炸开”甲过程中的能量转化与内燃机的 冲程相似；某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次， 则其飞轮转速为 r/min。 9．（2024·山东济南·模拟预测）正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，下列选项中汽油机的各冲程与其原理相同的是（    ） A． B． C． D． 10．（2024·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，烧瓶内盛有少量水，用气筒向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察到瓶内出现大量白雾。再将塞子塞回，继续打气，白雾消失。下列说法中正确的是（　　） A．向瓶内打气时内能转化为机械能 B．白雾消失，是因为白雾发生了升华现象 C．向瓶内打气过程的能量转化与乙图所示冲程的能量转化相同 D．白雾是由于汽化产生的，与丙图所示冲程的能量转化相同 11．（23-24九年级上·河北邢台·期末）下列说法中，正确的是（　　） A．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能 B．汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点 C．电动车的核心部件电动机属于热机的一种 D．柴油机和汽油机内的飞轮转动2周，完成一个循环 12．（2024·四川广元·中考真题）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 13．（2024·山东济南·二模）如图所示，将一盖好瓶盖的空矿泉水瓶的下半截用力拧几圈，瓶内上半截的气体被挤压导致体积变小、压强变大，此时再缓慢拧动瓶盖，某一瞬间瓶盖突然被猛烈弹出、同时瓶内出现了白雾。对此过程的下列分析正确的是（　　） A．甲图中，用力拧瓶子下半截时，上半截的气体内能减小 B．甲图中，能量转化的过程和内燃机的做功冲程基本一致 C．乙图中，瓶盖被弹出时的原理和内燃机的排气冲程相同 D．乙图中，瓶内出现白雾是由瓶子内的水蒸气液化形成的 14．（23-24九年级上·全国·单元测试）关于热机，下列说法正确的是（    ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气体吸入汽缸 C．在汽油机工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D．汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 15．（2024九年级·湖北·专题练习）如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机，烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管，喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上，使烧瓶可以自由转动。当加热至水沸腾，水蒸气从喷嘴喷出，烧瓶开始快速旋转。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时温度不断升高 B．烧瓶向水蒸气喷出的方向转动 C．水蒸气喷出时对喷管做功，内能减少 D．水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.1 热机 一、热机 1.实验探究：利用内能可以做功 【演示实验】在一个试管中装一些水，用橡胶塞塞紧；然后对试管加热使水沸腾，请同学们观察现象。 【实验现象】水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去，试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【归纳结论】利用内能可以做功。 2.热机 （1）热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。 （2）工作原理：热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 （3）种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （4）常见热机——内燃机 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 ②分类：汽油机和柴油机。 ③内燃机的能量转化：化学能转化为内能，内能再转化为机械能。 二、汽油机 1.工作原理 利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2.汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 3.工作过程 （1）冲程：汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （2）四个冲程：汽油机的一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。多数汽油机是由这四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 （3）汽油机的工作过程 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作示意图 特点 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汽缸。 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。 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。 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 能量转化（转移） 机械能转化为内能 （燃料化学能转化为内能）内能转化为机械能 废气带走大部分内能 特别提醒 （1）冲程的判断：①进、排气门的开闭情况；②看火花塞是否点燃；③看活塞的运动方向。 （2）在四个冲程中压缩冲程涉及的能量转化：机械能转化为内能。做功冲程涉及的主要能量转化：内能转化为机械能。 （3）四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。 （4）在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 三、柴油机 1.工作原理：利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2.柴油机的构造：与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 3.工作过程 （1）柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 （2）柴油机和汽油机构造及工作过程的不同点： ①汽油机汽缸顶部有火花塞，在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体（俗称“点燃式”）；柴油机汽缸顶部没有火花塞，只有喷油嘴，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来（俗称“压燃式”）。 ②汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物；柴油机吸入气缸内的物质只有空气。 4.柴油机和汽油机的比较 汽油机 柴油机 不同点 结构图 吸气冲程 吸入的是空气和汽油的混合物 吸入的只有空气 压缩冲程 压缩程度较柴油机低 压缩程度高 做功冲程 火花塞点火（点燃式） 喷油嘴喷出柴油（压燃式） 相同点 排气冲程 把废气排出气缸 【方法点拨】（1）看进气门和排气门的开关情况：若两气门都关闭，则内燃机处于压缩或做功冲程；若进气门打开，内燃机处于吸气冲程，若排气门打开，内燃机处于排气冲程。 （2）看活塞运动方向：活塞向上运动时，内燃机处于压缩或排气冲程；若活塞向下运动，内燃机处于吸气或做功冲程。 （3）看火花塞点燃情况：有火花则是做功冲程，没有火花时其他冲程。 1．（23-24八年级下·上海徐汇·阶段练习）如图（a）所示，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，此过程中，水蒸气的内能转化为塞子的 能。图（b）所示为四冲程汽油机的 冲程，其顶部中间的这一部件叫做 ，这一冲程的能量转化情况与图（a）中情况 （选填“相同”或“不同”）。 【答案】 机械 压缩 火花塞 不同 【详解】[1]图a中，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，木塞冲出，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能。 [2][3][4]图b中，两个气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；在汽油机顶部的物件是火花塞；在汽油机的压缩冲程中，压缩气体时对气体做功，气体的内能增大，气体的温度升高，是机械能转化为内能；这一能量转化与图a中情况不同。 2．（2024·河南周口·二模）如图甲所示，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是他小心地将自制的风车放在小孔附近，成功让风车转了起来，蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同，如图乙为四冲程汽油机的工作示意图，汽油机一个工作循环的正确顺序是 。 【答案】 做功 ADCB 【详解】[1][2]高温的蒸汽推动风车转动，将蒸汽的内能转化成了风车的机械能；汽油机的做功冲程将燃气的内能转化为活塞的机械能，两个过程的能量转化相同；四冲程汽油机的一个工作循环依次由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，由图可知A进气门打开，排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；B进气门关闭，排气门打开，活塞上行，为排气冲程；C两气门关闭，活塞下行，做功冲程；D两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，则汽油机一个工作循环的正确顺序是ADCB。 【方法点拨】四冲程汽油机一个工作循环包括4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转2圈，对外做功1次。记忆口诀“4221” 3．（2024·安徽合肥·二模）汽油机是一种将内能转化为机械能的机器，某单缸四冲程汽油机每秒对外做功20次，则该汽油机飞轮的转速为 r/min。 【答案】2400 【详解】一个工作循环中，对外做功一次，飞轮转动2圈，则汽油机每秒对外做功20次时，汽油机的转速为40r/s，即2400r/min。 4．（2024·黑龙江鸡西·二模）家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速为1800r/min，则发动机1s内，对外做功 次，除 冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。 【答案】 15 做功 【详解】[1]发动机的转速为1800r/min＝30r/s，即每秒钟转30圈，做功15次，飞轮转30周。 [2]四冲程内燃机工作时，只有做功冲程中将燃料燃烧产生燃气的内能转化为机械能，除此之外，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。 【方法点拨】 汽油机 柴油机 结构 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 吸气冲程 吸进空气和汽油的混合物 吸进空气 点火方式 点燃式 压缩式（压缩程度高） 5．（2024·湖北·一模）如图所示，甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说法正确的是（　　） A．甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭 B．甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花 C．乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物 D．乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油 【答案】B 【详解】AB．根据图示可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，故A错误、B正确； CD．根据图示可知，进气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；气缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸气冲程，吸入的只是空气，故CD错误。 故选B。 6．（23-24九年级上·湖南郴州·期末）关于柴油机和汽油机的下列说法中正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 C．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸 D．柴油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误； B．做功冲程和压缩冲程中，进气门和排气门都是关闭的，故B正确； C．柴油机在吸气冲程中将空气吸入汽缸，故C错误； D．柴油机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，故D错误。 故选B。 1．内燃机的工作过程由吸气、 、 、排气四个冲程组成，其中，将机械能转化为 能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。 【答案】 压缩 做功 内 做功 【详解】[1][2][3][4]热机是利用内能来工作的机器，它的四个工作冲程分别是：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。存在能量转化的是压缩冲程和做功冲程，它们的能量转化分别是：机械能转化为内能、内能转化为机械能。 2．（23-24八年级下·上海·期末）改变内能有不同的方式，如图所示是通过 方式增加试管里的水的内能。水沸腾后，水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口，水蒸气的内能 （选填“增大”或“减小”），在“试管塞”被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的 冲程相同。 【答案】 热传递 减小 做功 【详解】[1]如图，用酒精灯对水进行加热，水从外界吸收热量，是通过热传递的方式来增加试管里的水的内能。 [2]沸腾后，水蒸气推动“试管塞”迅速冲出管口，水蒸气推动试管塞对外做功，将内能转化为机械能，水蒸气的内能减小。 [3]在“试管塞”被推出的过程中，将内能转化为机械能；内燃机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，所以，在“试管塞”被推出的过程中，能量转化情况与内燃机的做功冲程相同。 3．（22-23八年级下·上海浦东新·期末）如图所示是汽油机的某个冲程，汽油与空气的混合气体处于图中 （选填字母）位置，在此冲程中，混合气体 （选填“被压缩”或“对外做功”），这些气体的内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 A 被压缩 变大 【详解】[1][2][3]图中汽油机两个气门都关闭，活塞上行，是汽油机的压缩冲程，此冲程中汽油与空气的混合气体处于气缸A中，混合气体被压缩，温度升高，气体内能变大。 4．（23-24九年级上·江苏无锡·期中）如图是汽油机工作过程中的 冲程，此过程中是 能转化为 能。一单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min，则该汽油机每秒内对外做功 次。 【答案】 做功 内 机械 30 【详解】[1][2][3]由题中示意图可知：两气门关闭，火花塞上冒出电火花，活塞向下运动，是做功冲程，做功冲程中将混合气体剧烈燃烧产生的高温高压的燃气内能转化为活塞运动的机械能。 [4]汽油机的转速为3600r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于60r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，故1s内曲轴转动60圈，对外做功30次。 5．（2024·河南商丘·模拟预测）如图是小明在校园科技节中展示的小制作，塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚挥发充满整个塑料瓶后，启动电子打火机，活塞瞬间向前飞出，同时闻到了乙醚的气味。“闻到气味”属于 现象；活塞从瓶口飞出时能量转化与热机 冲程相同。 【答案】 扩散 做功 【详解】[1]“闻到气味”属于扩散现象，说明分子不断地做无规则运动。 [2]活塞从瓶口飞出时是内能转化为机械能，与热机做功冲程相同。 6．（2024·辽宁鞍山·模拟预测）在学校消防安全教育中，同学们对“空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸”这一观点产生质疑。为了释疑，专业人员进行了模拟实验：如图，在无盖小筒里放入干燥面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖上大筒，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被点燃引发爆炸将筒盖冲起，面粉燃烧时将 能转化成内能，筒盖被冲起的过程与汽油机的 冲程能量转化情况相同。 【答案】 化学 做功 【详解】[1]燃料燃烧时，将化学能转化成内能，面粉燃烧时，将化学能转化成内能，向外释放热量。 [2]筒盖被冲起的过程，燃料燃烧产生的内能转化为筒盖的机械能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。 7．（2024·江苏盐城·三模）如图所示，在汽油机工作的四个冲程中，能对外提供动力的是图 ，这是通过 的方式改变内能的，其它不能提供动力的冲程都是依靠飞轮的 来完成的。 【答案】 丙 做功 惯性 【详解】[1][2][3]图甲中，两个气门关闭，活塞向上运动是压缩冲程；图乙中，排气门打开，进气门关闭，是排气冲程；图丙中，两个气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程，这个过程，高温气体对活塞做功，将内能转化为机械能，为汽油机提供动力；图丁中，进入门打开，排气门关闭，是吸气冲程。除了做功冲程，其它冲程都是依靠飞轮的惯性来完成。 8．（2024·江苏无锡·一模）易拉罐的拉环被拉断后很难打开，可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦，拉环就可以被“炸开”。如图甲所示，摩擦时是通过 的方式改变罐内气体的内能；如图乙所示，拉环被“炸开”甲过程中的能量转化与内燃机的 冲程相似；某单缸四冲程内燃机每秒对外做功20次， 则其飞轮转速为 r/min。 【答案】 做功 做功 2400 【详解】[1]摩擦时，克服摩擦力做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变罐内气体的内能。 [2]拉环被“炸开”向上运动，内能转化为机械能，能量转化与汽油机的做功冲程一致，内能转化为机械能。 [3]内燃机1s内对外做功20次，即1s的时间飞轮转40圈，即1min转2400圈，所以飞轮的转速是2400r/min。 9．（2024·山东济南·模拟预测）正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，下列选项中汽油机的各冲程与其原理相同的是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起，这是锅内的气体对外做功，锅内气体的内能转化为机械能，内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气的内能转化为机械能。 A．图中，汽油机进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程没有能量转化，故A不符合题意； B．图中，汽油机进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程没有能量转化，故B不符合题意； C．图中，汽油机两气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体，是压缩冲程，此冲程中机械能转化为内能，故C不符合题意； D．图中，汽油机两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程中燃气的内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 10．（2024·江苏南京·模拟预测）如图甲所示，烧瓶内盛有少量水，用气筒向瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察到瓶内出现大量白雾。再将塞子塞回，继续打气，白雾消失。下列说法中正确的是（　　） A．向瓶内打气时内能转化为机械能 B．白雾消失，是因为白雾发生了升华现象 C．向瓶内打气过程的能量转化与乙图所示冲程的能量转化相同 D．白雾是由于汽化产生的，与丙图所示冲程的能量转化相同 【答案】C 【详解】A．向瓶内打气时，我们实际上是在对瓶内的气体做功，使其内能增加，温度升高。这个过程中，是将机械能（我们打气时做的功）转化为内能（瓶内气体的内能）。故A错误； B．白雾是液态的小水滴，它并不是由固态直接变为气态的升华现象产生的。白雾的出现，是因为瓶内气体温度升高后，瓶内水蒸气增多，当瓶塞跳出时，瓶内气体对外做功，内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成的小水滴。而白雾的消失，则是因为这些小水滴再次汽化变为了水蒸气。故B错误； C．向瓶内打气时，我们是在对瓶内的气体做功，使其内能增加，这与内燃机的压缩冲程是相似的。在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的混合气体，使其内能增加，温度升高。故C正确； D．白雾是由于瓶内水蒸气遇冷液化产生的小水滴，而不是汽化产生的。而汽化是液态变为气态的过程，与内燃机的做功冲程相似。在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，内能转化为机械能。故D错误。 故选C。 11．（23-24九年级上·河北邢台·期末）下列说法中，正确的是（　　） A．柴油机的压缩冲程，主要是用热传递的方法增加了气缸内气体的内能 B．汽车发动机用水做冷却剂，主要是利用水密度大的特点 C．电动车的核心部件电动机属于热机的一种 D．柴油机和汽油机内的飞轮转动2周，完成一个循环 【答案】D 【详解】A．柴油机的压缩冲程中，活塞对混合物做功，通过做功的方式增加了气缸内气体的内能，故A错误； B．水的比热容大，等质量的水和其他物质，吸收相同的热量，水温度升高的小，所以汽车发动机用水做冷却剂，故B错误； C．电动机主要是将电能转化为机械能，而热机是将内能转化为机械能，所以电动车的核心部件电动机不属于热机，故C错误； D．汽油机和柴油机一个工作循环，四个冲程，飞轮转两圈，做一次功，故D正确。 故选D。 12．（2024·四川广元·中考真题）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 【答案】B 【详解】火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，这是做功冲程。 A．在压缩冲程中，活塞向上运动，压缩混合气体，使其内能增加、温度升高，但此时并没有点火燃烧和对外做功。故A不符合题意； B．在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，将内能转化为机械能，故B符合题意； C．在做功冲程中，是高温高压的燃气推动活塞运动，而不是活塞依靠飞轮的惯性运动。飞轮的惯性主要在其他冲程（如吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）中起作用，帮助活塞完成这些冲程，故C不符合题意； D．在做功冲程中，气体对外做功，其内能会减小（因为部分内能转化为了机械能），而不是增加，故D不符合题意。 故选B。 13．（2024·山东济南·二模）如图所示，将一盖好瓶盖的空矿泉水瓶的下半截用力拧几圈，瓶内上半截的气体被挤压导致体积变小、压强变大，此时再缓慢拧动瓶盖，某一瞬间瓶盖突然被猛烈弹出、同时瓶内出现了白雾。对此过程的下列分析正确的是（　　） A．甲图中，用力拧瓶子下半截时，上半截的气体内能减小 B．甲图中，能量转化的过程和内燃机的做功冲程基本一致 C．乙图中，瓶盖被弹出时的原理和内燃机的排气冲程相同 D．乙图中，瓶内出现白雾是由瓶子内的水蒸气液化形成的 【答案】D 【详解】A．用力拧瓶子下半截时，外界对气体做功，上半截的气体内能增大，故A错误； B．甲图中外界对气体做功，机械能转化为内能，能量转化的过程和内燃机的压缩冲程基本一致，做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．瓶盖被弹出时的原理是气体对外做功，内能转化为机械能和内燃机的做功冲程相同，故C错误； D．瓶内出现白雾是由瓶子内的水蒸气向外放热、温度降低后液化形成的，故D正确。 故选D。 14．（23-24九年级上·全国·单元测试）关于热机，下列说法正确的是（    ） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气体吸入汽缸 C．在汽油机工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D．汽油机与柴油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同 【答案】C 【详解】AD．汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，在构造上不完全相同，故AD错误； B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入汽缸，故B错误； C．汽油机在做功冲程和压缩冲程中，进气门和排气门都是关闭的，故C正确。 故选C。 15．（2024九年级·湖北·专题练习）如图所示是学校小制作比赛中的作品——自制蒸汽机，烧瓶瓶口的橡皮塞上插着“”型喷管，喷管的最上端通过球形磁铁吸到铁架台上，使烧瓶可以自由转动。当加热至水沸腾，水蒸气从喷嘴喷出，烧瓶开始快速旋转。下列说法正确的是（　　） A．水沸腾时温度不断升高 B．烧瓶向水蒸气喷出的方向转动 C．水蒸气喷出时对喷管做功，内能减少 D．水蒸气推动烧瓶转动相当于内燃机排气冲程 【答案】C 【详解】A．水在沸腾过程中吸收热量，温度保持不变，故A错误； B．当内能增大到一定程度时，水蒸气就会从喷管中向外喷出，因物体间力的作用是相互的，所以烧瓶向水蒸气喷出的反方向转动，故B错误； C．烧瓶内水蒸气喷出时对喷管做功，水蒸气的内能会转化为烧瓶的机械能，烧瓶内水蒸气的内能减少，故C正确； D．烧瓶内水蒸气对外做功的过程中，内能转化为机械能，与内燃机的做功冲程相同，故D错误。 故选C。 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$