14.2 热机-2025-2026学年人教版物理九年级

第2课 热机 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 1 课程要求 了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 知识点精讲 知识点1：热机 1. 热机是利用______能做功的机械。___________、__________、汽轮机、喷气发动机等都是热机。热机工作时将__________能转化为__________能。 2. 燃料直接在发动机_________内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机按燃料不同，分为____________和______________两大类。 内 蒸汽机 内燃机 内 机械 气缸 汽油机 柴油机 3. 【物理学与社会发展】生产的发展需要强大的动力。下列交通或运输工具中，动力设备不是热机的是（ ） A. 长征五号运载火箭 B. 国产大飞机C919 C. 纯电动汽车 D. 东风号远洋货船 C 课堂演练 4. 【教材插图改编】如图14－2－1所示，对装有少量水的试管加热一段时间后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，同时管口出现“白雾”。 (1)给水加热的过程中，能量转化的情况是酒精的_____________能转化为水和水蒸气的_________能。这种改变内能的方式是______________。 化学 内 热传递 （2）塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气通过对塞子__________的方式将自身的______能转化为塞子的__________能。该实验基本展示了_________机的工作原理。 （3）塞子冲出去的过程中，水蒸气的内能_________（填“增大”或“减小”），温度__________（填“升高”或“降低”），在管口__________（填物态变化名称）产生“白雾”。 思路点拨：将内能转化为机械能的各种热机广泛应用在汽车、火车、轮船、飞机和火箭上。最早的热机是蒸汽机。 做功 内 机械 蒸汽 减小 降低 液化 知识点2：汽油机 5. 汽油机连续工作时，活塞在气缸内往复运动。活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机的工作过程可分为四个冲程，分别是______________、______________、______________、______________。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 6. 四冲程汽油机的工作特点： 冲 程 工作示意图 能量转化 相应特点 吸气冲程 无能量转化 (1)进气门打开，排气门关闭 （2）活塞向______运动 （3）汽油和空气的混合物进入气缸 下 冲 程 工作示意图 能量转化 相应特点 ________冲程 ________能 ↓ 内能 （1）进气门、排气门都关闭 （2）活塞向______运动 （3）燃料混合物被压缩 压缩 机械 上 冲 程 工作示意图 能量转化 相应特点 ________冲程 ________能 ↓ 机械能 （1）进气门、排气门都关闭 （2）______________产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体，活塞在高温高压的气体作用下向_________运动，带动曲轴转动，对外做功 做功 内 火花塞 下 冲 程 工作示意图 能量转化 相应特点 排气冲程 无能量转化， 但排出的废气 带走大量燃气 的内能 （1）进气门关闭，排气门打开 （2）活塞向________运动，将废气排出汽缸 （3）废气中含有大量有害气体 上 注意：四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，活塞往复两次，飞轮、曲轴转动两周，只有做功冲程中燃气对外做功一次，其他三个冲程为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。四个冲程中，只有压缩冲程和做功冲程中发生了能量转化。 7. 【教材插图改编】图14-2-2是四冲程汽油机的剖面图。关于汽油机的四个冲程，下列描述正确的是（ ） A. 吸气冲程中，只有空气进入气缸 B. 压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能增大 C. 做功冲程中，燃料燃烧产生的绝大 部分能量转化为机械能 D. 排气冲程中，排出的废气只带走 了燃料燃烧产生的一小部分能量 B 课堂演练 8. 【教材插图改编】在四冲程汽油机的做功冲程中,燃料猛烈燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动，对外做功。下列冲程示意图中（火花塞产生的电火花未画出),属于做功冲程的是( ) B 思路点拨：辨识四冲程汽油机的四个冲程。 (1)有点火标志的就是做功冲程。 (2)未画出点火标志时，先看气门的开闭情况，气门一开一闭的是吸气冲程或排气冲程，气门全闭的是压缩冲程或做功冲程，然后根据活塞(或曲轴)的运动方向进行下一步判断。 (3)活塞向上运动使燃料混合物被压缩的是压缩冲程，此过程中机械能转化为内能；高温高压的气体推动活塞向下运动的是做功冲程，此过程中内能转化为机械能。 知识点3：柴油机 9. 柴油机的构造和汽油机相似，它们的区别如下表所示。 内燃机 汽油机 柴油机 构造 汽缸顶部有________ 汽缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入的是________和________的混合物 只吸入________ 点燃方式 点燃式 压燃式 效率 较低 （20%~30%） 较高（30%~45%） 应用实例 机体轻便的小型汽车、摩托车等 机体笨重的载重汽车、拖拉机等 火花塞 汽油 空气 空气 10. 关于四冲程柴油机和汽油机，下列说法正确的是（ ) A. 完成一个工作循环，曲轴转动一周 B. 吸气冲程中吸进气缸的物质：汽油机中吸入的是汽油，柴油机中吸入的是柴油 C. 做功冲程中的点火方式：汽油机的是点燃式，柴油机的是压燃式 D. 压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强较大，燃气升高的温度也比柴油机更大 C 课堂演练 思路点拨：1. 汽油机在吸气冲程中吸进空气和汽油的混合物，已经有汽油进入，自然不用再安装喷油嘴，但点燃时需要火花塞；柴油机在吸气冲程中只吸进空气，要燃烧还需要燃料，所以内部还有个喷油嘴。2. 柴油机工作过程中气体的压强较大，要求零件具有较高的结构强度。 1. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下探究：瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图14-2-3甲);扭转瓶子(如图14-2-3乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖受到瓶内气体的压力而冲出,同时瓶内出现白雾(如图14-2-3丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续工作时的两个冲程相似,这两个冲程分别是( ) A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程 C. 做功冲程和排气冲程 D. 压缩冲程和排气冲程 课堂巩固 B 2. 小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作，由此他联想到汽油机的四个冲程。下列基本动作与做功冲程最相似的是（ ) C 3. 图14-2-4是礼花弹（烟花的一种）燃放时的情景。发射药被点燃后,产生高温高压气体，推动礼花弹上升,这个过程中能量转化的情况与四冲程汽油机的哪一个冲程相似？( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 C 4. 如图14-2-5所示，小明在吹气球时，由于没能用手抓住被吹大了的气球，气球呼啸着飞了出去。若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比______________（填“变高”“变低”或“没有变化”），这是因为当球内气体喷出来时，发生的能量转化是_______能转化为__________能；四冲程汽油机在工作时，___________冲程中能量转化的情况与这一情景相似。 变低 内 机械 做功 5. 图14-2-6是四冲程汽油机的一个工作循环。提供动力的冲程是图________；燃气对外做功的冲程是图_________；内能转化为机械能的冲程是图________；机械能转化为内能的冲程是图_______；进气门和排气门都关闭、活塞向上运动的冲程是图________。 丙 丙 丙 乙 乙 谢 谢 ! $$