14.2 热机-2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理学案聚焦热机的核心知识，围绕热机定义、内燃机分类、汽油机与柴油机工作循环及冲程判断展开，通过四冲程模型建构串联能量转化过程，以气门开闭和活塞运动状态为线索搭建认知支架，实现从生活现象到物理本质的层层递进。 资料亮点突出科学思维与物理观念的融合，借助典型例题引导学生分析冲程特征，强化能量转化意识，培养模型建构与科学推理能力，习题设计紧扣新课标要求，注重对比辨析与证据推理，如对点训练中多角度考查做功冲程本质与结构差异，有效提升学生批判性思维与问题解决能力，助力核心素养落地生根。

第2节　热机 知识梳理 一、热机 1.定义：利用 的机械。 2.原理：燃料的化学能―→ 能―→ 能。 3.内燃机：燃料直接在发动机 产生动力的热机。分为 和 两大类。 二、汽油机 1.构造：气缸、进气门、排气门、 、活塞、连杆和曲轴。 2.工作循环：四冲程汽油机的一个工作循环由 （吸入 混合物）、 、 和 冲程构成。 3.工作规律：在一个工作循环中，活塞往复 次，曲轴转动 周，气缸内的燃料燃烧 次，对外做功 次。 三、柴油机 1.构造：气缸、进气门、排气门、 、活塞、连杆和曲轴。 2.工作循环（与汽油机相比有以下不同）： (1)吸气冲程中吸入的只有 。 (2)压缩冲程中气缸内气体被压缩的程度更 ，气体温度更 ，压强更 。 (3)压缩冲程末的点火方式是 ，此时喷油嘴喷出的是 。 (1)柴油机和汽油机吸入的气体都是空气( ) (2)柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火( ) (3)柴油机和汽油机除使用的燃料不同外，在结构上完全相同( ) 重难突破 重难点　四冲程热机的工作过程 【典例】（多选）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是(　　) 　　　 A.甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程是把内能转化为机械能 D．该汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min，则汽油机每秒对外做功20次 判断冲程的方法：通过观察两气门（进气门与排气门）的开、关状态和活塞的运动方向来判断。 (1)进开排关是吸气，进关排开是排气。 (2)如果两门都关闭，活塞向上是压缩，活塞向下是做功。有时可直接通过火花塞是否产生电火花来直接判断是否是做功冲程。 (3)判断时应注意，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。 【对点训练】 1.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是( ) A．做功冲程中，实现了机械能向内能转化 B．吸气冲程中，只有汽油进入气缸 C．压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的很大部分 2.2024年4月20日，世界内燃机大会上，潍柴动力一款新型柴油机问世，此款柴油机效率达到了53.09%，成为世界首款热效率突破53%的柴油机。下列是关于四冲程汽油机和柴油机工作过程的几种说法： ①在做功冲程中，是机械能转化为内能； ②在做功冲程中，是内能转化为机械能； ③只有做功冲程是燃气对外做功，其他冲程依靠飞轮惯性完成； ④汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部是火花塞； ⑤柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的只有空气。 以上说法正确的是( ) A．①③⑤ B．②③⑤ C．①②③④ D．②③④⑤ 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节　热机 知识梳理 一、热机 1.定义：利用　内能做功　的机械。 2.原理：燃料的化学能―→　内　能―→　机械　能。 3.内燃机：燃料直接在发动机　气缸内燃烧　产生动力的热机。分为　汽油机　和　柴油机　两大类。 二、汽油机 1.构造：气缸、进气门、排气门、　火花塞　、活塞、连杆和曲轴。 2.工作循环：四冲程汽油机的一个工作循环由　吸气　（吸入　汽油和空气　混合物）、　压缩　、　做功　和　排气　冲程构成。 3.工作规律：在一个工作循环中，活塞往复　两　次，曲轴转动　两　周，气缸内的燃料燃烧　一　次，对外做功　一　次。 三、柴油机 1.构造：气缸、进气门、排气门、　喷油嘴　、活塞、连杆和曲轴。 2.工作循环（与汽油机相比有以下不同）： (1)吸气冲程中吸入的只有　空气　。 (2)压缩冲程中气缸内气体被压缩的程度更　大　，气体温度更　高　，压强更　大　。 (3)压缩冲程末的点火方式是　压燃式　，此时喷油嘴喷出的是　雾状柴油　。 (1)柴油机和汽油机吸入的气体都是空气(　×　) (2)柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火(　√　) (3)柴油机和汽油机除使用的燃料不同外，在结构上完全相同(　×　) 重难突破 重难点　四冲程热机的工作过程 【典例】（多选）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，下列说法中正确的是(　　) 　　　 A.甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程是把内能转化为机械能 D．该汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min，则汽油机每秒对外做功20次 解析：甲冲程，进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，该冲程吸入汽油和空气的混合物，没有能量的转化，故A错误；乙冲程，气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，该冲程通过做功使燃料内能增大、温度升高，是将机械能转化为了内能，故B错误；丙冲程，气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为了机械能，故C正确；汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，说明1 s内汽油机曲轴的转动次数等于40 r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1 s内曲轴转动40次，对外做功20次，故D正确。 答案：CD 判断冲程的方法：通过观察两气门（进气门与排气门）的开、关状态和活塞的运动方向来判断。 (1)进开排关是吸气，进关排开是排气。 (2)如果两门都关闭，活塞向上是压缩，活塞向下是做功。有时可直接通过火花塞是否产生电火花来直接判断是否是做功冲程。 (3)判断时应注意，只有做功冲程燃气对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。 【对点训练】 1.如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是(　D　) A．做功冲程中，实现了机械能向内能转化 B．吸气冲程中，只有汽油进入气缸 C．压缩冲程中，通过做功的方式使气缸内气体的内能减小 D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的很大部分 2.2024年4月20日，世界内燃机大会上，潍柴动力一款新型柴油机问世，此款柴油机效率达到了53.09%，成为世界首款热效率突破53%的柴油机。下列是关于四冲程汽油机和柴油机工作过程的几种说法： ①在做功冲程中，是机械能转化为内能； ②在做功冲程中，是内能转化为机械能； ③只有做功冲程是燃气对外做功，其他冲程依靠飞轮惯性完成； ④汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部是火花塞； ⑤柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的只有空气。 以上说法正确的是(　B　) A．①③⑤ B．②③⑤ C．①②③④ D．②③④⑤ 学科网（北京）股份有限公司 $