14.3 热机 导学案-2025-2026学年九年级上学期物理沪科版全一册

沪科版14章《内能与热机》导学案 14.3《热机》导学案 【学习目标】 1.知道内燃机是热机的一种，了解汽油机、柴油机的构造及工作原理及主要区别。 2.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。 3.知道内燃机工作时有废气产生，树立环保意识。 【重点】了解四冲程内燃机构造和工作原理。 【难点】汽油机与柴油机的区别和能量转化。 一、自主学习 热机 1.热机是将燃料燃烧时释放的__________能转化为____________能的装置.汽车的发动机就是热机. 2.内燃机是热机的一种,其中使用较多的有汽油机和柴油机.内燃机的工作原理:燃油在汽缸内燃烧,生成___________燃气,推动活塞做功,使燃气的__________转化为_______能. 最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫做______和_______。 汽油机 汽油机工作时,活塞从汽缸的一端到另一端做一次单向运动叫作一个__________。 一个工作循环包括__________、__________、__________、___________四个冲程. 下表为汽油机的一个工作循环,结合课本“汽油机工作原理示意图”，小组内交流讨论,并填写下表. 四个冲程 吸气阀（开、关） 排气阀（开、关） 活塞往复运动 曲轴转动 能量转化 吸气冲程 开 关 向下 半周 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 联系 完成一个工作循环,活塞往复运动 次,曲轴转动 周,完成 次对外做功（做功冲程），其余三个冲程均由______来完成. 柴油机 区别汽油机和柴油机 不同点 汽油机 柴油机 构造 吸入气体 点火方式 使用范围 【我的疑惑】将预习中不能解决的问题标记下来，在课堂解决。 二、合作探究 【任务一】汽油机 活动1：阅读课本45-46页，结合图14-16填写： 第一冲程：吸气冲程中吸入的是_______,汽缸中活塞由 端向____端运动.进气门_______,排气门________。 第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物的过程中，是________能转化________能. 压缩冲程末产生 的气体。 汽油机点火方式是 。 第三冲程：做功冲程中将 能转化为 能。 第四冲程：排气冲程进气门____,排气门______.活塞向 运动.把_____排出汽缸。 小结：汽油机一个工作循环有_______个冲程，飞轮转动______周，对外做功______次，活塞往复______次，其他冲程靠飞轮的 完成。 练一练：1.在汽油机的四个冲程中，_______和_______冲程发生了能量的转化，_______冲程汽车获得动力，_______冲程排出了汽车的尾气。 2.一台四冲程内燃机飞轮转速为1800 r／min，它1s完成了( ) A．30个冲程，做了30次功 B．60个冲程，做了60次功 C．120个冲程，做了30次功 D．60个冲程，做了15次功 3.如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【任务二】柴油机 活动2：阅读课本47、48页，完成课本上交流与讨论的空。结合图13-17、13-18，对比汽油机，交流讨论填写下表： 不 同 点 汽油机 柴油机 构造 吸气冲程吸进的物质 压缩冲程末汽缸内的温度 较高 更高 点火方式 做功冲程燃气的压强 较大 更大 优缺点 使用范围 相同点 三、拓展提升 【智能应用】 （1）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程对做功冲程起辅助作用，靠飞轮的惯性完成。 （2）做功冲程把内能转化为机械能；压缩冲程把机械能转化为内能。 （3）一个工作循环中对外做功1次，活塞往复2次，曲轴转2周，飞轮转2圈。 练一练：—台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为2 400r/min则此柴油机每秒钟 ( ) A.完成40个工作循环,做功40次 B.完成40个工作循环,做功20次 C.完成20个工作循环,做功20次 D.完成20个工作循环,做功40次 四、归纳总结 我的知识网络----归纳总结、串联整合 5、 同步达标 知识通关 1．（24年秋·临沂兰陵·九上期中）如图所示，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，其中与做功冲程原理相同的演示实验图和表示汽油机将内能转化为机械能的冲程示意图分别是（　　） A. 乙、丙 B. 甲、丙 C. 甲、丁 D. 乙、丁 2.关于热机，下列说法是正确的（ ） A．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开 D．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 3（2024临沂中考）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下图所示内燃机的四个冲程，气缸内气体的内能最小的是（　　） A. B. C. D. 4．（2024广元中考）1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机一个冲程中，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 5.（2024临夏中考）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 6．（2024绥化中考）感冒发烧时可用冷毛巾给头部降温，是利用__________的方式改变内能。一台某型号四冲程汽油机飞轮转速是1800r/min，该汽油机工作时每秒对外做功__________次。 巅峰训练 7．（24年·深圳市龙岗区华附集团校考·九上期中）如图 a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b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　） A. 图 a中汽缸内的蒸气体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B. 汽缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C. 从能量转化角度讲，蒸汽体积膨胀推动活塞工作时与图乙所示的原理相似 D. 汽油机一个工作循环正确顺序是，甲乙丙丁 8.（24秋·菏泽市郓城县·九上期中）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 9.（24年·普宁市流沙南片区·九上期中）如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，此时它正处在 ______冲程，其能量转化情况与 ______（选填“乙”或“丙”）图相同。如果此汽油机每秒内对外做功10次，则飞轮的转速为 ______。 10.（24秋·临沂市蒙阴县·九上期中）热机的广泛使用从根本上改变了我们的世界： （1）2023年10月26日搭载神舟十七号载人飞船的火箭发射成功，火箭点火后，先冒出大量“棕黄色气团”，这是作为助燃剂的液态二氧化氮______（填“物态变化名称”）随燃烧后的尾气排出形成的；紧接着出现大量“白色气团”，这是发射塔下方水池中的水急速受热后______（填“物态变化名称”）形成的； （2）火箭在穿越大气层时与大气摩擦，将机械能转化为内能，这一过程与下图中四冲程汽油机的______（选填“甲”或“乙”）冲程一致：若该汽油机的转速为3000r/min，则1s内该汽油机对外做功______次，共完成______个冲程。 热机 内燃机 外燃机 汽油机 柴油机 1 学科网（北京）股份有限公司 $$