14.2 热机-【学海风暴】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步备课（人教版2024）

第2节 已课前预习导航 一、热机及其种类 1.热机的定义：热机是利用内能来做功的 机器，或者说热机是把南能转化为机械能的 机器。 2.热机的工作原理：所有热机在工作时能 量转化的过程都是相同的，即燃料燃烧使化学 能转化为南能，然后通过做功，把南能转化为 机械能。 3.热机的种类：热机包括蒸汽机、内燃机 (汽油机、柴油机)、汽轮机、喷气发动机等。 二、内燃机 1.内燃机的工作原理：燃料在机器的气缸 内部燃烧，生成高温高压的燃气，利用这些燃 气作为工作物质去推动活塞做功，把燃料燃烧 产生的内能转化为机械能。 2.内燃机的工作过程：内燃机工作时，活 塞从气缸的一端运动到另一端叫作一个冲程。 四冲程内燃机工作过程由吸气、压缩、做功、排 气四个冲程组成，这四个冲程叫作一个工作循 环。在每个工作循环中，气缸内的活塞往复运 动两决，曲轴转动两周。在四个冲程中，只有 做功冲程对外做功，其他三个冲程是轴助冲 程，要靠惯性来完成。 3.内燃机分类：内燃机按燃料的不同，可 分为汽油机、柴油机两大类。它们的区别如下 表所示。 汽油机 柴油机 气缸厂火花塞 进气 推气门 气门 构造 食油嘴 422 九年级物理RJ板 热机 续表 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 吸气吸入汽油和空气的 只吸入空气 冲程混合物 压缩 压缩程度校小 压缩程度较大 冲程 (机械能·而能) (机城能·南能) 作 点燃式（火花塞点 压燃式（柴油遇到高 做功 火) 温高压的热空气) 冲程 (而能机械能) (南幅·机械幅) 排气 排出废气 排出废气 冲程 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 小汽车、小型农业机 栽重汽车、拖拉机 适用范围 械、飞机等 火车、轮船等 名师点睛 在四冲程内燃机的工作过程中，只有压 缩冲程和做功冲程中存在能量的转化，在压 缩冲程中，机械能转化为内能，在做功冲程 中，内能转化为机械能。 经典例题剖析 【例】(2024临沂)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。下列内燃机的四个冲程中， 气缸内气体的内能最小的是 奢奢商奢 【解题点拨】吸气冲程中，汽油机吸入空气 和汽油的混合物，气体温度较低：在压缩冲程 中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物， 活塞对气体做功，使气缸内气体的内能增大： 在做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内 能转化为机械能：排气冲程中，气缸内的废气 被排出。相比而言，吸气冲程中的气体温度较 低，内能最小。 参考答案。【例】D 已课内基础闯关 考点①热机 1.下图所示的工具工作过程中使用热机的是 A.推土机 B.自行车 C.电动车 D.儿童滑板车 考点②内燃机 2.下列所示的是一台单缸四冲程汽油机的一 个工作循环中的三个冲程，缺少的是 冲程。它的转速为2400r/min,则1s 内完成 个冲程。 3.传统文化下列所示的是小普同学跟爷爷学 习气功时的四个基本动作图片。由此他联 想到热机的四个冲程。以下动作与做功冲 程最相似的是 A.鼻孔吸气 B.气沉丹田 C.排山倒海 D.打完收工 4.(多选)下列图片所示的是四冲程汽油机的工 作原理示意图。下列说法正确的是 A.图甲是吸气冲程，吸入气缸的物质是空气 和汽油的混合物 B.图乙是做功冲程，涉及的能量转化是内能 转化为机械能 C.图丙是压缩冲程，该冲程末燃气的内能减 小，温度降低 D.图丁是排气冲程，该冲程是靠飞轮的惯性 来完成的 已课外拓展提高 一、填空题 1.(2025景德镇期末)现代社会中汽车是一种 重要的交通工具，很多燃油汽车使用的发动 机是四冲程汽油机。在四冲程汽油机工作 的过程中， 冲程将内能转化为 机械能。一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速 是1200r/min,该汽油机每秒钟对外做功 次。 2.如图甲所示，用酒精灯加热试管中的水，当 水沸腾一段时间以后，塞子被试管内的水蒸 气推出。这是通过 (选填“做 功”或“热传递”)的方式将水蒸气的内能转 化为塞子的机械能。图 (选填 “乙”或“丙”)中汽油机的工作过程与这一实 验过程的原理是一致的。 上阳第十四章 3.如图甲所示的是一种枪式空气锤，它利用压缩 空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空 气推动锤头运动时，压缩空气的内能 (选填“增大“减小”或“不变”)，此过程的 能量转化与图 (选填“乙”或“丙”)中 四冲程汽油机的冲程相同。某单缸四冲程汽油 机的转速为1800r/min,一个做功冲程中燃气 对活塞做功2000J,则这台汽油机的输出功率 是 二、选择题 4.(2024广元，有改动)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 蓝 外做化万世组 5.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机 的一个工作循环及涉及的主要能量转化情 况的。对图中①②③④的补充正确的是 A.①做功冲程②内能转化为机械能 ③压缩冲程④机械能转化为内能 九年级物理RJ板 B.①压缩冲程②内能转化为机械能 ③做功冲程④机械能转化为内能 C.①压缩冲程②机械能转化为内能 ③做功冲程④内能转化为机械能 D.①做功冲程②机械能转化为内能 ③压缩冲程④内能转化为机械能 6.图甲、乙是两个演示实验的示意图，图丙、丁 是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示 意图。下列说法正确的是 A.图丙所示的是做功冲程，其工作原理与图 甲所示的实验原理相同 B.图丙所示的是压缩冲程，其工作原理与图 乙所示的实验原理相同 C.图丁所示的是压缩冲程，其工作原理与图 甲所示的实验原理相同 D.图丁所示的是做功冲程，其工作原理与图 乙所示的实验原理相同 已核心素养提升 科学思维为制造压缩空气动力汽车，工程 师将装有压缩空气的钢瓶与空气动力发动 机连接，该发动机的一个工作循环分为进气 冲程和排气冲程，如下列图片所示。发动机 对外做功的是 (选填“进气”或 “排气”)冲程，此过程中钢瓶内压缩空气的 温度 压缩空气 压缩空 进气冲程 排气冲程5.B6.A7.D8.BD 图核心素养提升 (1)无规则运动(2)B温度不一定 阶段训练（一）】 1.扩散引力2.增大做功 3.内比热容4.乙冰 5.B6.B7.C8.A9.BD 10.(1)1.134<10J (2)22℃ 11.(1)水和煤油的质量不相等(2)加热时问 (3)水(4)2.1×10 本章培优方案 ©重点图片在线 ①做无规则运动②扩散③液体④变大⑤引 力⑥诚小⑦增大⑧增大⑨做功⑩燃烧 ①增加珍升高做功10液化②降低的减 小做功 圈易错易混赏析 易错辨析(1)/(2)×(3)人(4)√(5)< (6)X(7)/ (8) 国A层基础训练 1.间隙引力 2.诚小热传递 3.C4.B 5.解：(1)质量为1kg、温度为20℃的水，温度升高到 80℃，水吸收的热量Q一c本m水△t一4,2× 102J/(kg·℃)1kg×(80℃-20℃)-2.52X 10°J (2)金属块放出的热量全部被水吸收，因此水吸收 的热量等于金属块放出的热量，即Q敛-Q一2.52 人10J 金属块的比热容c金一 Q拉 Q级 2.52×10°J 2kg×(600℃80C)-0.3X103J/(kg·℃) (3)若这些热水继续败收1.05×10】的热量，则水 升高的温度 △/'-2s 1.05×10J c*m*4.2X10J/(kg·C)×1kg-25℃ 水的术温t-80℃+25℃-105℃ 因为在1个标准大气压下水的沸点为100℃，所以 水的末温为100℃。 6.(1)A分别装入等质量的水和煤油(2)吸收的 热址相等(3)温度改变量(1)快水 170 九三级液世RJ成 恩B层提升训练 1.变小放热2.减小没有 3.C 4.ABD 5.(1)图甲是沙了吸热升温的图像 (2)1.2×10*J (3)0.9×103J/(kg·℃) 6.(1)自下上(2)质量热传递(3)1热时间的 长短(4)33(5)B 第十四章 内能的利用 第1节能量的转化与守恒 课内基础闯关 1.A 2.ACD 3.机械能量守恒定律 4.B ©课外拓展提高 1.机械能保持不变2.机械化学 3.机械电4.电内 5.B6.D7.D8.BD 画核心素养提升 杠朴内遵循 第2节热机 ©课内基础闯关 1.A 2.吸气80 3.C 4.AD 国课外拓展提高 1.做功102.做功丙 3.减小乙3×10 4.B5.C6.B ®核心素养提升 进气降低 第3节热机的效率 画课内基础闯关 1.2.8102不变 2.C 3.有用功25% 4.解：(1)汽车行驶的速度 o-三-108km-108km/h t Ih (2)汽车匀速行驶，受力平衡，受到的牵引力F一「 -1380N 牵引力做的功 /=Fs=1380N×108<103m=1.4904×108j