14.2 热机-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第2节　热机 知识点1　热机 1.如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是(　A　) A．自行车　　　　　B．轮船 C．卡车　　　　　　D．飞机 2.关于内燃机，下列说法不正确的是(　D　) A．内燃机是利用内能来做功的机器 B．内燃机的燃料在气缸内燃烧 C．内燃机是通过燃气直接推动活塞做功来实现能量转化的 D．内燃机都是以汽油为燃料的 3.热机是把　内　能转化为　机械　能的机器。热机的种类很多，有蒸汽机、　内燃　机、汽轮机、喷气发动机等。 知识点2　汽油机 4.（河北石家庄阶段练习）如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法错误的是(　C　) 　　　 A．一个完整的工作循环顺序是：乙、丁、甲、丙 B．丁冲程发生的能量转化为机械能转化为内能 C．乙冲程中是把内能转化为了机械能输出 D．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 甲图中进、排气门全关，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丁图中进、排气门全关，活塞向上运动，是压缩冲程，因此一个完整的工作循环顺序是：乙、丁、甲、丙，故A正确，不符合题意；丁冲程是压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能，故B正确，不符合题意；乙冲程是吸气冲程，该冲程吸入的是空气或空气与燃料的混合物，不存在能量的转化，故C错误，符合题意；四个冲程中，做功冲程是获得动力的冲程，即甲冲程，该冲程中飞轮靠做功转动，其他冲程飞轮转动靠惯性，故D正确，不符合题意。 5. （河北沧州期中）汽油机工作循环中的某个冲程如图所示，下列关于此冲程的说法正确的是(　D　) A．是压缩冲程 B．此时进气门打开，排气门关闭 C．从喷油嘴中喷出了雾状汽油 D．能量转化为内能转化为机械能 6. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的　排气　冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1 200 r/min，在1 s内，汽油机完成了　10　个工作循环。 由图可知排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动，所以该冲程为排气冲程。汽油机的飞轮速度：＝＝20 r/s，飞轮转两圈为一个工作循环，一个工作循环由四个冲程组成，对外做功一次，则汽油机1 s内完成了10个工作循环，40个冲程；每秒钟对外做功10次。 知识点3　柴油机 7.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有　喷油嘴　，汽油机气缸顶部有　火花塞　，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是　空气与汽油的混合物　，柴油机吸入气缸里的是　空气　。　 8.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： (1)这种内燃机是　柴油　机。 (2)它表示的是　压缩　冲程。 (3)在这个冲程中　机械　能转化为　内　能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转　半　转。 (5)仔细观察其铭牌，可见“1 800 r/min”字样，则它正常工作时，1 s对外做功　15　次。 9.关于四冲程内燃机，下列说法不正确的是(　C　) A．燃料燃烧时，化学能转化为内能 B.吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮的惯性来完成的 C．压缩冲程是把内能转化为机械能 D．做功冲程是利用燃料的内能做功，把内能转化为机械能 10. 如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。塑料盒被冲起的过程相当于汽油机的　做功　冲程。若一四冲程汽油机飞轮的转速是3 000 r/min，则该汽油机1 s内对外做功　25　次。 由题意知，塑料盒被冲起的过程中将内能转化为机械能，汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械能，所以塑料盒被冲起的过程与汽油机的做功冲程能量转化情况相同。根据四冲程汽油机的工作过程可知，汽油机一个工作循环，曲轴（飞轮）转两圈，四个冲程，对外做功一次。所以若飞轮转速为3 000 r/min即50 r/s，则每秒飞轮转动50圈，100个冲程，对外做功25次。 11. 如图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来。迅速向下压活塞，能量的转化情况是由　机械　能转化为　内　能。图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是　B　（填字母）。 甲 　　　 乙 12.（河北邢台月考）家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速为1 800 r/min，则发动机1 s内，飞轮转　30　圈，对外做功　15　次，除做功冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的　惯性　来完成的。 发动机的转速为1 800 r/min＝30 r/s，即1 s转30圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，做功1次，所以发动机1 s内，飞轮转30圈，对外做功15次；四冲程内燃机工作时，只有做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为内燃机提供动力，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。 13. （科学态度与责任）科学家发明了一种六冲程内燃机，大致结构如图所示。它每一个工作循环的前四个冲程与四冲程内燃机相同，但在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水马上汽化为温度高达800摄氏度以上的水蒸气，体积急剧膨胀1 500倍，推动活塞再次做功，此即“喷水汽化做功冲程”。最后活塞向上运动，进入下一个工作循环，六冲程发动机比传统的四冲程发动机效率提高约30～40 %。但是由于水质、防腐、材料冷热应变力等问题尚未圆满解决。 根据材料请分析： (1)水蒸气推动活塞做功过程中，水蒸气的内能　减少　（选填“增加”“减少”或“不变”）； (2)六冲程发动机通过下列　A　方式提高机械效率； A．减少内能的散失 B．提高燃料的热值 C．让燃料充分燃烧 D．减少机械的摩擦 (3)按照四缸四冲程发动机的设计，也可以制成六缸六冲程发动机，即通过连杆把六个气缸的活塞连在一起，则在曲轴转动的每半周里，都有　2　个气缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中，气体对活塞做功相同，设每次做功冲程中气缸内的气体对活塞的平均压强为p，每个冲程中活塞移动的距离为L，当发动机转速为n（单位：r/s）时，该发动机的输出功率为　4npSL　。 (1)水蒸气推动活塞做功过程中，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，因此水蒸气的内能会减少。(2)第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水马上汽化为温度高达800摄氏度以上的水蒸气，所以六冲程发动机利用的是废气的能量，提高了效率，故A符合题意。(3)对四缸发动机来说，在曲轴转动的每半周内，都有一个气缸处于做功冲程，其他三个气缸分别处在吸气、压缩、排气冲程；而六缸六冲程发动机工作过程中，在曲轴转动的每半周内有2个气缸做功（即还有喷水汽化做功冲程），则曲轴转动的每周内有4个气缸做功。所以，当发动机转速为n，即一秒钟飞轮转动n转（曲轴转动n周），则发动机1 s内做功次数为4n；根据压强公式可知，每次做功冲程中，燃气的推力为F＝pS， 燃气推动活塞一次所做的功为W＝FL，则1 s所做的总功为W′＝4n×W＝4n×FL，所以该发动机的输出功率为P＝＝＝4npSL。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　热机 知识点1　热机 1.如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是( ) A．自行车　　　　　B．轮船 C．卡车　　　　　　D．飞机 2.关于内燃机，下列说法不正确的是( ) A．内燃机是利用内能来做功的机器 B．内燃机的燃料在气缸内燃烧 C．内燃机是通过燃气直接推动活塞做功来实现能量转化的 D．内燃机都是以汽油为燃料的 3.热机是把 能转化为 能的机器。热机的种类很多，有蒸汽机、 机、汽轮机、喷气发动机等。 知识点2　汽油机 4.（河北石家庄阶段练习）如图所示为某单缸四冲程内燃机工作示意图，下列说法错误的是( ) 　　　 A．一个完整的工作循环顺序是：乙、丁、甲、丙 B．丁冲程发生的能量转化为机械能转化为内能 C．乙冲程中是把内能转化为了机械能输出 D．只有甲冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 5. （河北沧州期中）汽油机工作循环中的某个冲程如图所示，下列关于此冲程的说法正确的是( ) A．是压缩冲程 B．此时进气门打开，排气门关闭 C．从喷油嘴中喷出了雾状汽油 D．能量转化为内能转化为机械能 6. 内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的 冲程。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1 200 r/min，在1 s内，汽油机完成了 个工作循环。 知识点3　柴油机 7.柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有 ，汽油机气缸顶部有 ，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是 ，柴油机吸入气缸里的是 。　 8.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知： (1)这种内燃机是 机。 (2)它表示的是 冲程。 (3)在这个冲程中 能转化为 能。 (4)完成这一冲程，曲轴和飞轮转 转。 (5)仔细观察其铭牌，可见“1 800 r/min”字样，则它正常工作时，1 s对外做功 次。 9.关于四冲程内燃机，下列说法不正确的是( ) A．燃料燃烧时，化学能转化为内能 B.吸气冲程、压缩冲程、排气冲程是靠飞轮的惯性来完成的 C．压缩冲程是把内能转化为机械能 D．做功冲程是利用燃料的内能做功，把内能转化为机械能 10. 如图所示，在水平桌面上放置一个底部接通橡胶管的塑料小碗，其中放入适量干燥面粉，再罩上一个透明塑料盒，从橡胶管一端快速吹气，飞扬的面粉在接触到烛焰瞬间被点燃引发爆炸，塑料盒被冲飞。塑料盒被冲起的过程相当于汽油机的 冲程。若一四冲程汽油机飞轮的转速是3 000 r/min，则该汽油机1 s内对外做功 次。 11. 如图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花燃烧起来。迅速向下压活塞，能量的转化情况是由 能转化为 能。图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是 （填字母）。 甲 　　　 乙 12.（河北邢台月考）家用轿车常用汽油机驱动，小明从转速表上看到发动机的转速为1 800 r/min，则发动机1 s内，飞轮转 圈，对外做功 次，除做功冲程以外的其他冲程是依靠飞轮的 来完成的。 13. （科学态度与责任）科学家发明了一种六冲程内燃机，大致结构如图所示。它每一个工作循环的前四个冲程与四冲程内燃机相同，但在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水马上汽化为温度高达800摄氏度以上的水蒸气，体积急剧膨胀1 500倍，推动活塞再次做功，此即“喷水汽化做功冲程”。最后活塞向上运动，进入下一个工作循环，六冲程发动机比传统的四冲程发动机效率提高约30～40 %。但是由于水质、防腐、材料冷热应变力等问题尚未圆满解决。 根据材料请分析： (1)水蒸气推动活塞做功过程中，水蒸气的内能 （选填“增加”“减少”或“不变”）； (2)六冲程发动机通过下列 方式提高机械效率； A．减少内能的散失 B．提高燃料的热值 C．让燃料充分燃烧 D．减少机械的摩擦 (3)按照四缸四冲程发动机的设计，也可以制成六缸六冲程发动机，即通过连杆把六个气缸的活塞连在一起，则在曲轴转动的每半周里，都有 个气缸在做功。假定每个循环的两次做功冲程中，气体对活塞做功相同，设每次做功冲程中气缸内的气体对活塞的平均压强为p，每个冲程中活塞移动的距离为L，当发动机转速为n（单位：r/s）时，该发动机的输出功率为 。 学科网（北京）股份有限公司 $