第2节 热机（高效培优讲义）物理人教版2024九年级全一册

第2节 热机 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 1 题型2 汽油机 2 题型3 柴油机 5 题型4 汽油机和柴油机区别 6 【能力培优练】 8 【链接中考】 13 【重难题型讲解】 题型1 热机的定义与种类 1、实验探究—热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，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”。 【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 2、热机 （1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 （2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 （3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 ★特别提醒 判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机！ 【归纳总结】利用内能做功的机械叫热机；热机分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 【典例1-1】以下机械属于内燃机的是（　　） A．电风扇 B．汽油机 C．滑轮组 D．洗衣机 【典例1-2】2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 （选填“属于”或“不属于”）热机， （选填“能”或“不能”）在大气层外工作。 跟踪训练1热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（   ） A．汽车 B．自行车 C．燃油摩托车 D．挖掘机 跟踪训练2 热机是一种把内能转化为 能的机器，热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机等，内燃机又分为 和 两大类． 题型2 汽油机 1、工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造 （1）主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 3、工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。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。 （3）汽油机工作过程如下： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 4、冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 5、工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。  ★特别提醒 汽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来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作。 【归纳总结】汽油机是由进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等构成的，他的工作原理是利用燃 料燃烧的内能做功，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。 【典例2-1】下列汽油机的四个冲程中，利用高温高压气体推动活塞运动的冲程是（　　） A． B． C． D． 【典例2-2】2025年2月20日，内蒙古呼和浩特一名儿童在下水井周围放炮时发生闪爆，两个井盖被顶飞了，一个井盖飞到店里，旁边几辆车受损，小孩没事，所有损失家长将照价赔偿。此过程中的能量转化类似于四冲程汽油机的 冲程，下水井中的可燃气体燃烧产生的 能转化为下水井盖的机械能。 跟踪训练1汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（    ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是吸气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程吸入的是汽油和空气混合物 跟踪训练2内燃机一个工作循环有四个冲程，题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被小包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。 题型3 柴油机 1、工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 3、工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，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，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点 3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，差高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气 ★特别提醒 柴油机的特点是柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重；常应用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机。 【归纳总结】柴油机是由进气门、排气门、气缸、喷油嘴、曲轴、连杆等构成的，他的工作原理是利用燃 料燃烧的内能做功，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。 【典例3-1】如图所示，迅速压下活塞的过程相当于柴油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【典例3-2】如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”），该冲程是 冲程。 跟踪训练1 如图所示是四冲程柴油机的剖面图，关于其四个冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 跟踪训练2 新疆是中国西域璀璨的明珠，所出产的长绒棉是世界上最好的棉花，棉田基本采用机械化采摘，采棉机上的柴油机的吸气冲程吸入的气体是 （选填“空气”或“空气和柴油”）。 题型4 汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 4、应用区别 （1）汽油机主要应用：机体轻便，主要用于汽车、小型飞机等。 （2）柴油机主要应用：机体笨重，主要用于载重汽车，坦克等。 【归纳总结】汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴油压末喷油雾。 【典例4-1】下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是（   ） A．柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫压燃式，汽油机的点火方式叫点燃式 C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能 D．柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 【典例4-2】柴油机和汽油机的主要区别在于，汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有 ，构造上柴油机顶端有喷油嘴，而汽油机顶部有 。 跟踪训练1 下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） 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．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 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．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 跟踪训练2 试从热机结构和点火方式回答汽油机和柴油机的区别。当前社会建设非常重视生态环境的保护，许多国家都制定了燃油汽车逐步退出市场的规划，新能源汽车发展前景良好，以电动汽车发展更为突出。试谈一谈电动汽车的优势（请谈两点）。 解： 汽油机和柴油机的区别： 结构： 。 点火方式： 。 电动汽车的优势： 。 【能力培优练】 1．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了  第一次工业革命。直到 20 世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。新型热机——光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中 N2O4 在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。上述活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2．如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉就燃烧起来了。以下说法正确的是（　　） A．放硝化棉是因为硝化棉的热值大 B．硝化棉燃烧将硝化棉的内能转化为机械能 C．迅速向下压活塞对硝化棉做功，使硝化棉内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点 D．迅速向下压活塞对筒内空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点 3．如图所示为“热风车”，点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动。该过程中能量转化的方式与四冲程汽油机的哪个冲程相同？（　　） A． B． C． D． 4．如图所示，关于甲、乙两个实验与热机对比说法正确的是（　　） A．甲实验中水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能会增加 B．乙实验中压缩空气对空气做功，空气的内能会减小 C．甲实验将机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似 D．乙实验将机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似 5．小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 6．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了第一次工业革命。直到 20 世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。一台四冲程内燃机转速为 600r/min，则说法正确的是（　　） A．每分钟做功 100 次，共有 600 个冲程 B．每秒共 40 个冲程，曲轴转 10 圈 C．每分钟完成 300 个工作循环，做功 150 次 D．每秒做功 5 次，曲轴转 10 圈 7．春节期间，某学校开展了“寻根问源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　） A．图甲中，热气腾腾的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有的热量很高 B．图乙中，与盒子摩擦引燃的“滑炮”是通过热传递改变内能 C．图丙中，“窜天猴”点火后升空过程能量转化与内燃机做功冲程相似 D．图丁中，玉润饱满的汤圆温度降低时，内能可能不会发生变化 8．如图甲所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙所示为汽油机的四个冲程。下列判断不正确的是（　　） A．牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均是定滑轮 B．舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞 C．汽缸内的蒸汽推动活塞后，内能减小 D．从能量转化角度看，蒸汽弹射装置工作时与图乙中A所示的原理相似 9．下列说法正确的是（   ） A．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 C．把的冰块放在的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加 D．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 10．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验的下列分析： (1)酒精不完全燃烧时热值将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），酒精燃烧过程中，化学能转化为 能； (2)燃气推动纸筒飞出的过程中将内能转化为 能，相当于内燃机的 冲程； (3)纸筒飞出后瓶内气体的内能将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），温度将 （选填“升高”、“降低”）。 11．2024年9月25日，中国火箭军向太平洋相关海域，成功发射一枚洲际导弹，准确落入预定海域。导弹点火升空时，将燃料燃烧释放的内能转化为 能；当它穿越大气层时，弹头的温度会升高，这是通过 的方式使弹头的内能增加。 12．如图所示，把刀放在磨刀石上打磨，刀的温度升高，这是通过 的方式改变物体的内能，该过程中的能量转化与四冲程汽油机中的 冲程相同；磨刀时人们通常在刀上洒水降温，这是用 的方式改变物体的内能。 13．一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是，则汽油机每秒钟对外做功 次。跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他匀速下降，此时他的重力势能将 ，他的动能将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 14．如图所示，瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气，不断向瓶内打气。当塞子跳起来时，在瓶口处出现白雾，在这个过程中，瓶内气体膨胀将瓶塞推出，气体的 能转化为瓶塞的机械能，这一过程与内燃机工作的 冲程原理相同。 15．国产油电混合动力汽车。 （1）汽油机是热机的一种，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程。该冲程将内能转化为 能； （2）汽油机的飞轮转速为2400r/min，则在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功的次数是 次； （3）发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 大； （4）该汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶了1min，发动机的功率始终保持72kW不变，该过程中发动机做的功为 J，发动机牵引力的大小为 N。 16．大气污染防治工作开展以来，雾炮车（如图）起了很大的作用。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。 （1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，其中发生的物态变化是 ，此过程需要 热； （2）该雾炮车的发动机是汽油机。汽油机四个冲程中的 冲程实现了内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成 个冲程，飞轮的转速为 r/s。 【链接中考】 1．（2024·江苏镇江·中考真题）如图所示为汽油机工作过程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　） A． B． C． D． 2．（2024·江苏南通·中考真题）《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 3．（2024·甘肃临夏·中考真题）汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是（    ） A．汽车的动力由内燃机提供，单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次 B．汽车的轮胎刻有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力 C．静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力 D．汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害 4．（2024·山东泰安·中考真题）关于下列四幅图的说法中，正确的是（    ） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 5．（2024·山东淄博·中考真题）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（    ） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2节 热机 【题型导航】 【重难题型讲解】 1 题型1 热机的定义与种类 1 题型2 汽油机 3 题型3 柴油机 6 题型4 汽油机和柴油机区别 9 【能力培优练】 11 【链接中考】 20 【重难题型讲解】 题型1 热机的定义与种类 1、实验探究—热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，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”。 【探究归纳】该实验装置就是一个简单的热机。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 2、热机 （1）热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 （2）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 （3）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 ★特别提醒 判断机械是否是热机，要从能量转化的角度来判断。例如：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机！ 【归纳总结】利用内能做功的机械叫热机；热机分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 【典例1-1】以下机械属于内燃机的是（　　） A．电风扇 B．汽油机 C．滑轮组 D．洗衣机 【答案】B 【详解】AD．电风扇和洗衣机的主要部件电动机，不是内燃机，故AD不符合题意； B．内燃机是一种热机，汽油机和柴油机都是内燃机，故 B符合题意； C．滑轮组是一种简单机械，不是内燃机，故C不符合题意。 故选B。 【典例1-2】2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭 （选填“属于”或“不属于”）热机， （选填“能”或“不能”）在大气层外工作。 【答案】 属于 能 【详解】[1]热机是将内能转化为机械能的机械，火箭属于热机。 [2]火箭自带燃料和助燃剂，所以可以在大气层外工作。 跟踪训练1热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（   ） A．汽车 B．自行车 C．燃油摩托车 D．挖掘机 【答案】B 【详解】ACD．汽车、燃油摩托车、挖掘机均是使用热机进行运作，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故ACD不符合题意； B．自行车是利用人力工作，没有使用热机，故B符合题意。 故选B。 跟踪训练2 热机是一种把内能转化为 能的机器，热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机等，内燃机又分为 和 两大类． 【答案】 机械 汽油机 柴油机 【详解】[1]由热机的定义可知，热机是将内能转化为机械能的机器； [2][3]内燃机分为汽油机和柴油机． 题型2 汽油机 1、工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造 （1）主要结构：汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 3、工作过程 （1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动两周，活塞往返两次，对外做功一次。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。 （3）汽油机工作过程如下： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.进气门关闭、排气门关闭。化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 4、冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程。 5、工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能。  ★特别提醒 汽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来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作。 【归纳总结】汽油机是由进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等构成的，他的工作原理是利用燃 料燃烧的内能做功，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。 【典例2-1】下列汽油机的四个冲程中，利用高温高压气体推动活塞运动的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．进气门和排气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程。在做功冲程中，燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能 ，故A符合题意； B．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，此冲程是将混合物压缩，机械能转化为内能，故B不符合题意； C．进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，此冲程是吸入汽油和空气的混合物，故C不符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，此冲程是将燃烧后的废气排出气缸，故D不符合题意。 故选A。 【典例2-2】2025年2月20日，内蒙古呼和浩特一名儿童在下水井周围放炮时发生闪爆，两个井盖被顶飞了，一个井盖飞到店里，旁边几辆车受损，小孩没事，所有损失家长将照价赔偿。此过程中的能量转化类似于四冲程汽油机的 冲程，下水井中的可燃气体燃烧产生的 能转化为下水井盖的机械能。 【答案】 做功 内 【详解】[1][2]在下水井周围放炮时发生闪爆，两个井盖被顶飞了，一个井盖飞到店里，下水井中的可燃气体燃烧产生的内能转化为下水井盖的机械能，此过程中的能量转化类似于四冲程汽油机的做功冲程。 跟踪训练1汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中正确的是（    ） A．甲冲程是把内能转化为机械能 B．乙冲程是吸气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程吸入的是汽油和空气混合物 【答案】D 【详解】A．甲图中，活塞向上运动，两个气门关闭，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故A错误； B．乙图中，活塞向上运动，进气关闭，排气门打开，是排气冲程，排出废气，故B错误； C．丙图中，活塞向下运动，两个气门关闭，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C错误； D．丁图中，活塞向下运动，进气门打开，排气门关闭，是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物，故D正确。 故选D。 跟踪训练2内燃机一个工作循环有四个冲程，题图表示的是其中的 冲程。为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被小包围着，用水来冷却汽缸是因为水的 较大。某小型单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，该汽油机一秒钟总共可以完成 个冲程。 【答案】 做功 比热容 20 【详解】[1]图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能。 [2]用水来冷却汽缸，是利用了水的比热容大的特点，相同条件下水吸收的热量多，冷却效果好。 [3]飞轮转速是2400r/min=40r/s表示每秒飞轮转动40圈，而飞轮每转动2圈，燃气对外做功1次，所以1s内对外做功20次。 题型3 柴油机 1、工作原理：利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、构造：柴油机构造和汽油机构造相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 3、工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，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，曲轴连续转动两周，活塞往复两次，对外做功一次。见下表： 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。活塞向下运动，吸入空气 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。活塞向上运动，压缩空气，气体温度升高，超过柴油燃点 3.进气门关闭、排气门关闭。喷油嘴喷出雾状柴油，遇到热空气立即猛烈燃烧，差高温高压气体，推动活塞向下运动 4.进气门关闭、排气门打开。活塞向上运动，排出废气 ★特别提醒 柴油机的特点是柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重；常应用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机。 【归纳总结】柴油机是由进气门、排气门、气缸、喷油嘴、曲轴、连杆等构成的，他的工作原理是利用燃 料燃烧的内能做功，通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作。 【典例3-1】如图所示，迅速压下活塞的过程相当于柴油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【详解】迅速压下活塞，会发现筒的棉花燃烧起来。下压活塞时，活塞对筒内的空气做功，机械能转化为空气的内能，柴油机的压缩冲程将机械能转化为内能，所以与该实验的能量转化相同的是压缩冲程。 故选B。 【典例3-2】如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：这种内燃机是 （选填“汽油机”或“柴油机”），该冲程是 冲程。 【答案】 柴油机 压缩 【详解】[1][2]由图知，内燃机的顶端是喷油嘴，所以是柴油机；图中两气门均关闭，活塞上行，所以是压缩冲程。 跟踪训练1 如图所示是四冲程柴油机的剖面图，关于其四个冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的是空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分 【答案】A 【详解】A．在柴油机的吸气冲程中，确实只吸入空气，而不像汽油机那样吸入汽油和空气的混合物。故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩气缸内的空气，使其温度和压力都升高。这个过程中，机械能（活塞的动能）被转化为空气的内能。但需要注意的是，此时气缸内还没有柴油，所以不能说机械能转化为“柴油和空气混合物”的内能。故B错误； C．柴油机的做功冲程是当气缸内的柴油被高温高压的空气点燃后，迅速燃烧产生大量高温高压的燃气，推动活塞向下运动，从而输出机械能。这个过程并不是依靠飞轮的惯性完成的，而是依靠柴油燃烧产生的动力。故C错误； D．在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。 故选A 。 跟踪训练2 新疆是中国西域璀璨的明珠，所出产的长绒棉是世界上最好的棉花，棉田基本采用机械化采摘，采棉机上的柴油机的吸气冲程吸入的气体是 （选填“空气”或“空气和柴油”）。 【答案】空气 【详解】柴油机在吸气冲程中，吸入的只有空气，在压缩冲程中，柴油由喷油嘴喷入气缸；汽油机在吸气冲程中，吸入的是空气和雾状汽油的混合物。 题型4 汽油机和柴油机区别 1、构造区别：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 2、燃料区别：汽油机燃料是汽油，而柴油机燃料是柴油。 3、工作区别 （1）吸气冲程：汽油机吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机吸进的仅仅是空气。 （2）压缩冲程：汽油机压缩的是汽油和空气的混合物，汽油机压缩的仅仅是空气。 （3）做功冲程：汽油机用火花塞点火（点燃），柴油机用喷油嘴喷油（压燃）。 4、应用区别 （1）汽油机主要应用：机体轻便，主要用于汽车、小型飞机等。 （2）柴油机主要应用：机体笨重，主要用于载重汽车，坦克等。 【归纳总结】汽油柴油机异同，关键先看气缸顶，汽油机用火花塞，柴油机用喷嘴油，汽油压末塞点火，柴油压末喷油雾。 【典例4-1】下列关于汽油机和柴油机的主要区别，其中错误的是（   ） A．柴油机的上部是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫压燃式，汽油机的点火方式叫点燃式 C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程把内能转化为机械能 D．柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物 【答案】C 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确，不符合题意； B．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机汽缸顶部有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，此种点火方式叫点燃式；柴油机在压缩冲程中将机械能转化为内能，空气内能增大，柴油机顶部的喷油嘴在压缩冲程结束时喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，此种点火方式叫作压燃式，故B正确，不符合题意； C．柴油机和汽油机一个工作循环都是由4个冲程组成，压缩冲程都是将机械能转化为内能，故C错误，符合题意； D．柴油机吸入汽缸的只是空气，柴油从喷油嘴进入，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D正确，不符合题意。 故选C。 【典例4-2】柴油机和汽油机的主要区别在于，汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的只有 ，构造上柴油机顶端有喷油嘴，而汽油机顶部有 。 【答案】 空气 火花塞 【详解】[1][2]工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气。汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴。 跟踪训练1 下列关于汽油机和柴油机的主要区别，说法正确的是（　　） 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．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 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．在做功冲程中，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 【答案】D 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A错误； B．在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．在做功冲程，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故C错误； D．柴油机的压缩比例更大，柴油机燃气压强比汽油机的更高，故D正确。 故选D。 跟踪训练2 试从热机结构和点火方式回答汽油机和柴油机的区别。当前社会建设非常重视生态环境的保护，许多国家都制定了燃油汽车逐步退出市场的规划，新能源汽车发展前景良好，以电动汽车发展更为突出。试谈一谈电动汽车的优势（请谈两点）。 解： 汽油机和柴油机的区别： 结构： 。 点火方式： 。 电动汽车的优势： 。 【答案】 汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部是喷油嘴 汽油机属于点燃式，柴油机属于压燃式 无尾气排放、不污染大气、噪音小 【详解】[1]汽油机和柴油机在结构上的主要区别在于，汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部是喷油嘴。 [2]在点火方式上，汽油机通过火花塞产生火花点燃，属于点燃式，而柴油机属于压燃式。 [3]电动汽车使用电能作为能源，无尾气排放，不污染大气，噪音小。 【能力培优练】 1．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了  第一次工业革命。直到 20 世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。新型热机——光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中 N2O4 在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。上述活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【详解】密闭气室中 N2O4 在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，高温高压推动活塞做功，将内能转化机械能，相当于汽油机的做功冲程，故C符合题意；ABD不符合题意。 故选C。 2．如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉就燃烧起来了。以下说法正确的是（　　） A．放硝化棉是因为硝化棉的热值大 B．硝化棉燃烧将硝化棉的内能转化为机械能 C．迅速向下压活塞对硝化棉做功，使硝化棉内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点 D．迅速向下压活塞对筒内空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点 【答案】D 【详解】A．放硝化棉是因为硝化棉的着火点低，更容易燃烧，故A错误； B．硝化棉燃烧将硝化棉的化学能转化为内能，故B错误； CD．迅速向下压活塞，活塞对空气做功，使筒内空气内能增加，温度升高，达到硝化棉的着火点，硝化棉就燃烧起来了，故C错误，D正确。 故选D。 3．如图所示为“热风车”，点燃蜡烛后上方的热空气推动风车转动。该过程中能量转化的方式与四冲程汽油机的哪个冲程相同？（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】水蒸气推动小风车，内能转化为机械能。 A．图中一个气门打开，活塞上行，是排气冲程，故A不符合题意； B．图中一个气门打开，活塞下行，是吸气冲程，故B不符合题意； C．图是两气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意； D．图是两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 4．如图所示，关于甲、乙两个实验与热机对比说法正确的是（　　） A．甲实验中水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能会增加 B．乙实验中压缩空气对空气做功，空气的内能会减小 C．甲实验将机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似 D．乙实验将机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似 【答案】D 【详解】AC．甲实验中，试管内的水蒸气对瓶塞做功，将内能转化为机械能，则试管内水蒸气的内能减小，这与热机的做功冲程相似，故AC错误； BD．乙实验中，当用力把活塞迅速按下时，活塞对筒内空气做功，使空气内能增加，温度升高，这是通过做功方式来改变物体的内能，实质是机械能转化为内能，与热机的压缩冲程相似，故B错误，D正确。 故选D。 5．小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 【答案】A 【详解】A．柴油机在吸气冲程中，进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸的是空气，故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的空气，使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能，由于此时还没有喷入柴油，所以不存在柴油和空气混合物，故B错误； C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴旋转对外做功，将内能转化为机械能的过程，不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故C错误； D．因为燃料燃烧后产生的废气温度较高，含有大量的内能，这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中，排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一，故D错误。 故选A。 6．蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了第一次工业革命。直到 20 世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。一台四冲程内燃机转速为 600r/min，则说法正确的是（　　） A．每分钟做功 100 次，共有 600 个冲程 B．每秒共 40 个冲程，曲轴转 10 圈 C．每分钟完成 300 个工作循环，做功 150 次 D．每秒做功 5 次，曲轴转 10 圈 【答案】D 【详解】AC．一台四冲程内燃机转速为600r/min，已知飞轮每转2转完成1个工作循环，对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每分钟完成300个工作循环，对外做功300次，包含1200个冲程，故AC错误； BD．一台四冲程内燃机转速为600r/min，则1s飞轮的转过的转数是10r，已知飞轮转数与曲轴的转数相同，且飞轮每转2r对外做功1次，包含4个冲程，则该内燃机每秒钟做功5次，曲轴转10r，包含20个冲程，故C错误，D正确。 故选D。 7．春节期间，某学校开展了“寻根问源，记住年味”的活动，如图所示是同学们晒的“年味”照片，下列描述正确的是（　　） A．图甲中，热气腾腾的饺子入嘴时很烫，是因为饺子含有的热量很高 B．图乙中，与盒子摩擦引燃的“滑炮”是通过热传递改变内能 C．图丙中，“窜天猴”点火后升空过程能量转化与内燃机做功冲程相似 D．图丁中，玉润饱满的汤圆温度降低时，内能可能不会发生变化 【答案】C 【详解】A．热气腾腾的饺子入嘴时很烫，是因为饺子温度高，热量是过程量，不能用含有描述，故A错误； B．与盒子摩擦引燃的“滑炮”是通过做功的方式改变内能，是将机械能转化为了内能，故B错误； C．“窜天猴”点火后升空过程中内能转化为机械能，能量转化与内燃机做功冲程相似，故C正确； D．温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。玉润饱满的汤圆温度降低时，内能减小，故D错误。 故选C。 8．如图甲所示为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图乙所示为汽油机的四个冲程。下列判断不正确的是（　　） A．牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮均是定滑轮 B．舰载机获得的牵引力是因为汽缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞 C．汽缸内的蒸汽推动活塞后，内能减小 D．从能量转化角度看，蒸汽弹射装置工作时与图乙中A所示的原理相似 【答案】D 【详解】A．观察图甲中的蒸汽弹射装置，我们可以看到牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮，它们并不随物体一起移动，而是固定在装置上，因此这两个滑轮是定滑轮。故A正确，不符合题意； B．舰载机获得的牵引力来源于汽缸内的蒸气体积膨胀。当蒸气体积膨胀时，它会推动活塞向右移动，这个过程中蒸气对活塞做功，将内能转化为机械能。由于活塞与牵引索相连，因此活塞的移动会带动牵引索，进而为舰载机提供牵引力。故B正确，不符合题意； C．当汽缸内的蒸汽推动活塞后，蒸气对活塞做了功，气体的内能会减少。故C正确，不符合题意； D．从能量转化的角度来看，蒸汽弹射装置工作时是将内能转化为机械能。观察图乙中的四个冲程，我们发现A图表示的是压缩冲程，在这个过程中机械能转化内能；B图是排气冲程，没有能量的转化；C图是做功冲程，内能转化为机械能，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似；D图是吸气冲程，没有能量的转化。故D不正确，符合题意。 故选D。 9．下列说法正确的是（   ） A．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量 B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多 C．把的冰块放在的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的内能会增加 D．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能 【答案】C 【详解】A．用锯条锯木板，锯条的温度升高，是由于锯条克服摩擦做功，将机械能转化为了内能，故A错误； B．我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤的温度太高，热量是过程量，不能用含有来描述，故B错误； C．把的冰块放在的冰箱保鲜室中，一段时间后，冰块的温度升高，内能会增加，故C正确； D．在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能，故D错误。 故选C。 10．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验的下列分析： (1)酒精不完全燃烧时热值将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），酒精燃烧过程中，化学能转化为 能； (2)燃气推动纸筒飞出的过程中将内能转化为 能，相当于内燃机的 冲程； (3)纸筒飞出后瓶内气体的内能将 （选填“变大”、“变小”、“不变”），温度将 （选填“升高”、“降低”）。 【答案】(1) 不变 内 (2) 机械 做功 (3) 变小 降低 【详解】（1）[1]热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧、燃烧快慢无关，所以酒精不完全燃烧时热值不变。 [2]酒精燃烧过程中，释放热量，化学能转化为内能。 （2）[1][2]燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，消耗内能，得到机械能，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。 （3）[1][2]燃气推动纸筒做功，瓶内气体的内能转化为纸筒的机械能，所以，纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低。 11．2024年9月25日，中国火箭军向太平洋相关海域，成功发射一枚洲际导弹，准确落入预定海域。导弹点火升空时，将燃料燃烧释放的内能转化为 能；当它穿越大气层时，弹头的温度会升高，这是通过 的方式使弹头的内能增加。 【答案】 机械 做功 【详解】[1]燃料燃烧是化学变化，将化学能转化为内能，又将内能转化为火箭的机械能。 [2]弹头与大气层发生剧烈摩擦，克服空气阻力做功，弹头的内能增加，是通过做功的方式改变物体的内能。 12．如图所示，把刀放在磨刀石上打磨，刀的温度升高，这是通过 的方式改变物体的内能，该过程中的能量转化与四冲程汽油机中的 冲程相同；磨刀时人们通常在刀上洒水降温，这是用 的方式改变物体的内能。 【答案】 做功 压缩 热传递 【详解】[1][2]磨刀时，刀和磨刀石互相摩擦，刀和磨刀石的温度升高，内能增大，在此过程中，机械能转化为内能，即通过做功的方式改变了物体的内能。汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩油气混合物对其做功，机械能转化为内能，因此该过程中的能量转化与四冲程汽油机中的压缩冲程相同。 [3]在刀上洒水降温，刀放出热量，水吸收热量，是通过热传递的方式减小刀的内能，从而降低刀刃的温度。 13．一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是，则汽油机每秒钟对外做功 次。跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他匀速下降，此时他的重力势能将 ，他的动能将 。（选填“增大”、“减小”或“不变”） 【答案】 10 减小 不变 【详解】[1]单缸四冲程汽油机的飞轮速度是，即20r/s，因四冲程汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮转2周，对外做功1次，因此该汽油机每秒钟对外做功10次。 [2]跳伞运动员跳离飞机，当降落伞张开后，他匀速下降，高度降低，质量不变，则重力势能减小。 [3]运动员匀速下降，质量不变，速度不变，则动能不变。 14．如图所示，瓶内水上方存在着无色透明、无法看到的水蒸气，不断向瓶内打气。当塞子跳起来时，在瓶口处出现白雾，在这个过程中，瓶内气体膨胀将瓶塞推出，气体的 能转化为瓶塞的机械能，这一过程与内燃机工作的 冲程原理相同。 【答案】 内 做功 【详解】[1][2]当塞子跳起来时，瓶内气体膨胀将瓶塞推出，瓶内气体对瓶塞做功，气体的内能转化为瓶塞的机械能；内燃机的做功冲程中，缸内气体对活塞做功，将内能转化为机械能，这两者的能量转化情况相同。 15．国产油电混合动力汽车。 （1）汽油机是热机的一种，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在 冲程。该冲程将内能转化为 能； （2）汽油机的飞轮转速为2400r/min，则在1s内，汽油机完成 个冲程，对外做功的次数是 次； （3）发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的 大； （4）该汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶了1min，发动机的功率始终保持72kW不变，该过程中发动机做的功为 J，发动机牵引力的大小为 N。 【答案】 做功 机械 80 20 比热容 4.32×106 2400 【详解】（1）[1][2]从图中可以看出，两气门关闭，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程，将内能转化为了机械能。 （2）[3][4]汽油机的飞轮的转速为 即飞轮在1内转40圈，由于飞轮转动两圈，完成一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，所以1s内该汽油机完成80个冲程，对外做功20次。 （3）[5]用水做冷却剂是因为水的比热容大，与其它相同质量的物质相比，在升高相同的温度时，吸收的热量多，冷却效果好。 （4）[6][7]发动机所做的功 汽车的速度 根据 得，发动机牵引力的大小为 16．大气污染防治工作开展以来，雾炮车（如图）起了很大的作用。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。 （1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，其中发生的物态变化是 ，此过程需要 热； （2）该雾炮车的发动机是汽油机。汽油机四个冲程中的 冲程实现了内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成 个冲程，飞轮的转速为 r/s。 【答案】 汽化 吸 做功 80 40 【详解】（1）[1][2]喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了说明液态水通过蒸发汽化为水蒸气气体，物质从液体汽化为气体需要吸收热量。 （2）[3]汽油机四个冲程为：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中只有做功冲程将内能转化为机械能。 [4]汽油机每秒内完成的冲程个数为 20×4=80个 [5]汽油机的飞轮每完成2个冲程转一圈，则每秒转动圈数为 80÷2=40r 则飞轮的转速为40r/s。 【链接中考】 1．（2024·江苏镇江·中考真题）如图所示为汽油机工作过程的示意图，其中表示做功冲程的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故A不符合题意； B．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，故B符合题意； C．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故C不符合题意； D．排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故D不符合题意。 故选B。 2．（2024·江苏南通·中考真题）《天工开物》记载了古人炒蒸油料的场景，如图，下列过程与物理知识对应不正确的是（　　） A．加热——木炭燃烧时热值不变 B．蒸煮——油料含有的热量增加 C．翻炒——目的使油料受热均匀 D．飘香——分子在做无规则运动 【答案】B 【详解】A．热值只与物质种类有关，与燃料是否完全燃烧、质量、放出的热量无关，故A正确，不符合题意； B．蒸煮时，油料温度升高，内能增加，热量为过程量，不能说含有热量，故B错误，符合题意； C．翻炒时能使油料均匀受热，故C正确，不符合题意； D．飘香是扩散现象，说明分子在做无规则运动，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（2024·甘肃临夏·中考真题）汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是（    ） A．汽车的动力由内燃机提供，单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次 B．汽车的轮胎刻有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力 C．静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力 D．汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害 【答案】B 【详解】A．汽车的动力由内燃机提供，汽油机工作一个循环对外做功1次，单缸四冲程汽油机完成一个工作循环，飞轮每转2圈，故A错误； B．汽车的轮胎刻有花纹，是使接触面粗糙，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力的，故B正确； C．静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力，故C错误； D．突然减速时，人因为惯性会具有向前的运动趋势，因此汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害，故D错误。 故选B。 4．（2024·山东泰安·中考真题）关于下列四幅图的说法中，正确的是（    ） ①如甲图，试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的 ②如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力 ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，活塞的机械能转化为燃气的内能 ④如丁图，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变 A．只有①③正确 B．只有①②④正确 C．只有②④正确 D．①②③④都正确 【答案】B 【详解】①如甲图，酒精灯给水加热，水吸收热量，是通过热传递的方式使试管内的水内能增大，故①正确； ②分子间同时存在相互作用的引力和斥力，如乙图，两块表面光滑的铅块紧压后，下方可挂起重物，说明分子间有引力，故②正确； ③如丙图，燃气推动活塞向下运动，是做功冲程，燃气的内能转化为活塞的机械能，故③错误； ④如丁图，用酒精灯给水加热，水沸腾时不断吸收热量，温度保持不变，故④正确。 故B正确，ACD错误。 故选B。 5．（2024·山东淄博·中考真题）如图，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起。下列说法正确的是（    ） A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 【答案】B 【详解】A．向瓶内打气，是通过压缩空气做功改变瓶内空气的内能，故A错误； B．瓶塞跳起时，空气对瓶塞做功，将内能转化为瓶塞的机械能，所用瓶内空气内能减少，温度降低，故B正确； C．瓶塞跳起时，烧瓶内出现的白雾是水蒸气液化形成的小水滴，故C错误； D．热机压缩冲程中把机械能转化成内能，瓶塞跳起过程内能转化为机械能，能量的转化不同，故D错误。 故选B。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$