14.3热机-2025-2026学年九年级物理导与练（知识通关+当堂检查+练习巩固）

14.3热机 （一）学习目标 1.知道内燃机的定义及应用； 2.知道四冲程汽油机的基本工作原理； 3.知道汽油机、柴油机的主要构造及其区别； 4.了解热机中的能量转化及损失。 （二）本节知识通关 1.热机：燃料燃烧时_______能转化为______能。把_____能转化为_________能的装置叫热机。 2.汽油机和柴油机的相同点： （1）一个工作循环包括_________、 、_________和_________4个冲程，活塞往复 次，曲轴（飞轮）转______周，做功______次。 （2）四个冲程中，只有________冲程使机车获得动力，其它三个辅助冲程靠________惯性完成； （3）四个冲程中，机械能转化为内能的是________冲程，内能转化为机械能的是________冲程。 3.汽油机和柴油机的区别 柴油机 汽油机 构造 吸入气体 点火方式 （三）当堂检测 1．读图类问答题——汽油机 （1）甲图是 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，空气和汽油组成的燃料混合物从进气门被吸入汽缸． （2）乙图是 冲程：进气门和排气门都 ，活塞向 运动，燃料混合物被 ，压强增大，温度升高．在此过程中 能转化为 能． （3）丙图是________冲程：在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动．在此过程中将_________能转化为_________能． （4）丁图是________冲程：进气门________，排气门________，活塞向________运动，把__________排出汽缸． 2．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为 能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 次。 3．现代社会，轿车已经步入百姓家庭。轿车上的四冲程汽油机工作时，将一部分机械能转化为内能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 4．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 5．下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是 A．柴油机气缸顶部有一个火花塞，汽油机气缸顶部是一个喷油嘴 B．汽油机吸入的是空气汽油的混合物，柴油机吸入的是空气 C．吸气冲程将内能转化为机械能 D．压缩冲程将内能转化为机械能 6．内燃机的工作过程由 、 、 、 四个冲程组成，其中，将机械能转化为内能的是 冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。 （四）练习巩固 7．四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（　　） A．吸气冲程和做功冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．压缩冲程和排气冲程 D．做功冲程和排气冲程 8．在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（　　） A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和排气冲程 C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程 9．热机在工作过程时，能量的转化过程是（ ） A．内能化学能机械能 B．化学能内能机械能 C．化学能机械能内能 D．化学能机械能化学能 10．从本质上来看，内燃机的工作能量来源于（　　） A．机械能 B．热能 C．化学能 D．化学能和热能 11．下列工作设备中，利用了热机的是（　　） A．纯电动汽车 B．洗衣机 C．发电机 D．发射卫星的火箭 12．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（  ） A．提高热机效率      B．节省燃料 C．可以做更多的功       D．利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程 13．摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 14．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是 A． B． C． D． 15．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到的主要能量转化情况。关于对图中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 B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程 C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程 D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程 16．柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是 A．温度升高、压强减小、体积增大 B．温度降低、压强减小、体积减小 C．温度升高、压强增大、体积减小 D．温度降低、压强减小、体积增大 17．用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是 ( ) A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D．试管口的"白气"是水蒸气汽化形成的 18．老师在课堂上做了如图所示的点火爆炸实验，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后用手捂一下塑料盒，目的是使盒内的酒精 （填物态变化名称）成酒精蒸气，再按动电火花发生器的按钮，塑料盒盖喷出，燃气对外 ，其内能转化为 ，此过程的能量转化方式类似于汽油机的 冲程。 19．下列情形中，属于内能转化为机械能的是 A．滑下滑梯 B．弯折铁丝 C．点火爆炸 D．压缩点火 20．如图所示，迅速下压活塞，筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中，机械能转化为空气的 能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是 冲程。 21．单缸四冲程柴油机在燃烧过程中，它吸气冲程吸入汽缸内的物质是 （选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），燃烧时化学能转化为 能。 冲程将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。某四缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它每秒钟燃气对外做功 次。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.3热机 （一）学习目标 1.知道内燃机的定义及应用； 2.知道四冲程汽油机的基本工作原理； 3.知道汽油机、柴油机的主要构造及其区别； 4.了解热机中的能量转化及损失。 （二）本节知识通关 1.热机：燃料燃烧时___化学____能转化为___内___能。把____内_能转化为____机械_____能的装置叫热机。 2.汽油机和柴油机的相同点： （1）一个工作循环包括______吸气___、 压缩 、____做功_____和____排气_____4个冲程，活塞往复 2 次，曲轴（飞轮）转__2____周，做功____1___次。 （2）四个冲程中，只有___做功_____冲程使机车获得动力，其它三个辅助冲程靠___惯性_____惯性完成； （3）四个冲程中，机械能转化为内能的是__压缩______冲程，内能转化为机械能的是____做功____冲程。 3.汽油机和柴油机的区别 柴油机 汽油机 构造 喷油嘴 花火塞 吸入气体 空气 汽油和空气的混合物 点火方式 压燃式 点燃式 （三）当堂检测 1．读图类问答题——汽油机 （1）甲图是 冲程：进气门 ，排气门 ，活塞向 运动，空气和汽油组成的燃料混合物从进气门被吸入汽缸． （2）乙图是 冲程：进气门和排气门都 ，活塞向 运动，燃料混合物被 ，压强增大，温度升高．在此过程中 能转化为 能． （3）丙图是______冲程：在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动．在此过程中将______能转化为______能． （4）丁图是______冲程：进气门______，排气门______，活塞向______运动，把______排出汽缸． 【答案】 吸气 打开 关闭 下 压缩 关闭 上 压缩 机械 内、做功、内、机械、排气、关闭、打开、上、废气 【详解】(1) [1][2][3][4]图甲中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，空气和汽油组成的燃料混合物从进气门被吸入汽缸，所以该过程为吸气冲程； (2) [5][6][7][8][9][10]图乙中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高，在此过程中机械能转化为内能，所以该过程为压缩冲程． (3) [11][12][13]图丙中在压缩冲程末，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动．在此过程中将内能转化为机械能，所以该过程为做功过程． (4) [14][15][16][17][18]图丁中进气门打开，排气门关闭，活塞向上运动，把废气排出汽缸，这一过程是排气过程． 2．汽油机在压缩冲程中将机械能转化为 能，一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min，该汽油机每秒对外做功 次。 【答案】 内能 40 【详解】[1]汽油机在压缩冲程中，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能。 [2]飞轮转速是 即飞轮每秒转动80转，汽油机飞轮转动2转，对外做功1次，则该汽油机每秒对外做功40次。 3．现代社会，轿车已经步入百姓家庭。轿车上的四冲程汽油机工作时，将一部分机械能转化为内能的冲程是（　　） 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】汽油机的四个冲程中只有两个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，内能增大，温度升高，活塞运动的机械能转化为混合气体的内能；做功冲程中，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞运动的机械能。故轿车上的四冲程汽油机工作时，将一部分机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（　　） 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】汽油机的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，提供动力，所以，家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是做功冲程，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 5．下列关于汽油机和柴油机的说法，正确的是 A．柴油机气缸顶部有一个火花塞，汽油机气缸顶部是一个喷油嘴 B．汽油机吸入的是空气汽油的混合物，柴油机吸入的是空气 C．吸气冲程将内能转化为机械能 D．压缩冲程将内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A、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，故A错误； B、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，故B正确； C、吸气冲程利用大气压的作用将燃料混合物或空气吸入气缸，此过程没有能量转化，故C错误；D、在热机的压缩冲程中，活塞的机械能转化为燃料混合物或空气的内能，故D错误．故选B． 6．内燃机的工作过程由 、 、 、 四个冲程组成，其中，将机械能转化为内能的是 冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。 【答案】 吸气 压缩 做功 排气 压缩 做功 【详解】[1][2][3][4][5][6]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。 （四）练习巩固 7．四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（　　） A．吸气冲程和做功冲程 B．压缩冲程和做功冲程 C．压缩冲程和排气冲程 D．做功冲程和排气冲程 【答案】C 【详解】依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩、排气三个冲程，而活塞向上运动的，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是压缩冲程和排气冲程。 故选C。 8．在汽油机工作的四个冲程中，目的是发生内能和机械能相互转化的是（　　） A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和排气冲程 C．吸气冲程和做功冲程 D．压缩冲程和做功冲程 【答案】D 【详解】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程。压缩冲程活塞向上运动，压缩气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 9．热机在工作过程时，能量的转化过程是（ ） A．内能化学能机械能 B．化学能内能机械能 C．化学能机械能内能 D．化学能机械能化学能 【答案】B 【详解】热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，而后通过内能做功，即将内能转化为机械能．故选B. 【点睛】热机是利用燃烧燃料释放热量来做功的机器，所以据此进行分析判断即可． 10．从本质上来看，内燃机的工作能量来源于 A．机械能 B．热能 C．化学能 D．化学能和热能 【答案】C 【详解】内燃机工作时，将燃料的化学能通过燃烧燃烧转化为内能，燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能．所以说从本质上来看，内燃机的工作能量来源于燃料的化学能．故选C． 【点睛】内燃机工作的原理：燃料的化学能变成内能推动活塞做功把内能转化成机械能． 11．下列工作设备中，利用了热机的是（　　） A．纯电动汽车 B．洗衣机 C．发电机 D．发射卫星的火箭 【答案】D 【详解】热机是利用内能来做功的机器，它将内能转化为机械能。 A．纯电动汽车将电能转化为机械能，故A不符合题意； B．洗衣机将电能转化为机械能，故B不符合题意； C．发电机将机械能转化为电能，故C不符合题意； D．火箭将内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 12．柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（  ） A．提高热机效率      B．节省燃料 C．可以做更多的功       D．利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程 【答案】D 【详解】在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。 故选D。 13．摩托车上的热机工作时提供动力的是（　　） 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】在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力；故选C． 14．如图所示是内燃机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．图中的进气门打开，排气门关闭，活塞下行，因此这是吸气冲程，不符合题意； B．图中的气门关闭，活塞上行，因此这是压缩冲程，符合题意； C．图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程，不符合题意； D．图中的进气门关闭，排气门打开，活塞上行，因此这是排气冲程，不符合题意． 15．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到的主要能量转化情况。关于对图中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 B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程 C．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程 D．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程 【答案】D 【详解】汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。故D正确，ABC错误。 故选D。 16．柴油机压缩冲程中，汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况是 A．温度升高、压强减小、体积增大 B．温度降低、压强减小、体积减小 C．温度升高、压强增大、体积减小 D．温度降低、压强减小、体积增大 【答案】C 【详解】柴油机在压缩冲程中因为气体被压缩了分子距离减小了，分子体积减小； 所含物质多少不变，故质量不变；体积变小，压强升高很大；因为对气体做功，内能增大，温度升高．选C． 压缩冲程中温度、压强、体积 17．用酒精灯给试管加热，如图所示，试管口软木塞冲出的过程中，下列说法正确的是 ( ) A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C．能量的转化与热机压缩冲程能量转化相同 D．试管口的"白气"是水蒸气汽化形成的 【答案】B 【详解】用酒精灯给试管加热， 试管口软木塞会冲出，此实验是模拟热机的小实验．在试管口软木塞冲出的过程中，水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，液化为小水雾，也就是在试管口的"白气"．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能．在选项A中水蒸气对软木塞做功，水蒸气内能增大是错误的；在选项B中水蒸气的内能转化为软木塞的机械能的说法是正确的；在C选项中，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，是和热机的做功冲程的能量转化相同的；此选项的说法是错误的；在选项D中试管口的"白气"是水蒸气液化形成的．故选B． 18．老师在课堂上做了如图所示的点火爆炸实验，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后用手捂一下塑料盒，目的是使盒内的酒精 （填物态变化名称）成酒精蒸气，再按动电火花发生器的按钮，塑料盒盖喷出，燃气对外 ，其内能转化为 ，此过程的能量转化方式类似于汽油机的 冲程。    【答案】 汽化 做功 机械能 做功 【详解】[1]向盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，用手捂一下塑料盒，目的是使盒内的酒精汽化成酒精蒸气。 [2][3]电火花打火时，酒精蒸气被点燃，燃气对外做功，使盒盖飞出去，此过程将燃气的内能转化为盒盖的机械能。 [4]在汽油机的做功冲程中，气门关闭，活塞向下运动，高温高压的燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，与这一实验过程中的能量转化是一致的。 19．下列情形中，属于内能转化为机械能的是 A．滑下滑梯 B．弯折铁丝 C．点火爆炸 D．压缩点火 【答案】C 【详解】试题分析：AB是克服摩擦做功，机械能转化为内能；D是压缩气体做功，机械能转化为内能；C是高温高压的气体对外做功，内能转化为机械能．故选C 考点：内能的改变 20．如图所示，迅速下压活塞，筒内浸有乙醚的棉花被压燃。下压过程中，机械能转化为空气的 能；在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是 冲程。 【答案】 内 压缩 【详解】[1]活塞迅速压下去，会看到棉花燃烧，该过程将机械能转化为空气的内能，使得棉花的内能增加，温度升高，达到着火点，燃烧起来，这个现象说明了空气被压缩时内能增大。 [2]汽油机压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽油和空气的混合物，对气体做功，机械能转化为内能。故在四冲程汽油机工作过程中，实现这一能量转化过程的是压缩冲程。 21．单缸四冲程柴油机在燃烧过程中，它吸气冲程吸入汽缸内的物质是 （选填“空气”“柴油”“汽油和空气的混合物”），燃烧时化学能转化为 能。 冲程将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。某四缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它每秒钟燃气对外做功 次。 【答案】 空气 内 做功 惯性 60 【详解】[1][2]柴油机和汽油机吸入气缸的物质是不一样的，柴油机吸入气缸的只有空气，燃料燃烧时，发生化学变化，将化学能转化为内能。 [3][4]一个完整的工作循环依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。两气门关闭，活塞下行，火花塞有火花，是做功冲程，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为活塞机械能，其他三个冲程是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。 [5]在四冲程内燃机的一个工作循环中，完成4个冲程，并对外做功1次，曲轴和飞轮转2圈，如果是单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则飞轮每秒30转，所以它每秒钟燃气对外做功15次，因为是四缸四冲程的汽油机，所以每秒燃气对外做功为15次×4＝60次。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$