14.2 热机（Word试题版）【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案作业手册（人教版·新教材）

该初中物理导学案围绕“热机”展开，核心知识点包括热机的概念、能量转化及汽油机和柴油机的四冲程工作原理。通过演示实验（甲图压缩硝化棉、乙图水蒸气推动活塞）导入，连接内能知识，搭建从能量转化到热机分类、四冲程原理的学习支架。 资料特色在于实验探究与理论结合，设计基础达标、能力提升、思维拓展三级习题，培养学生物理观念（能量转化）和科学思维（模型建构、科学推理），联系实际应用（如战机发动机），助力学生理解并应用热机原理，符合新课标核心素养要求。

第2节 热机 01基础达标 知识点一 热机 1. 下列动力机械不属于热机的是（　　） A. 中国高铁交流异步牵引电动机 B. 052D型导弹驱逐舰燃气轮机 C. 歼﹣20战机涡扇15煤油发动机 D. 长征五号火箭液氢液氧发动机 2. 如图是两个演示实验的示意图。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，如图甲所示，给试管里的水加热一段时间后，橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，如图乙所示。其中_________图体现了热机的工作原理，其能量转化是________能转化成________能。 知识点二 汽油机和柴油机 （江西中考） 3. 四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4. 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 5. 单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（　　） A. 完成一个工作循环，曲轴转动一周 B. 吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油 C. 做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式 D. 压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大 6. 图甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，图中画出了吸气冲程中活塞的运动方向和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。 （1）请在图乙中画出压缩冲程中：①活塞的运动方向；②进气门、排气门的开闭情况。 （2）四冲程汽油机的做功冲程将_______能转化为________能。 7. 如图是汽油机两个冲程的示意图，其中______图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是_______（选填“空气”或“汽油和空气”）。若该汽油机转速为2400r/min，则它每秒钟完成____个冲程。 02能力提升 8. 下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（　　） A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁丙乙甲 D. 丁甲丙乙 9. 如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远．此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似 A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程 10. 柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是（　　） A. 吸气、压缩 B. 压缩、排气 C. 吸气、压缩、排气 D. 排气 11. 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④机械能转化为内能 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 12. 如图所示，是某种内燃机工作的两个冲程。 （1）甲图表示的是________冲程，在这个冲程中________能转化为________能，完成这一冲程，曲轴和飞轮转________圈。 （2）已知该热机的铭牌上标有“1800r/min”字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功________次，活塞往复运动________次。 13. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内 燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压 水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_____（填“升高” “降低”或“不变”），其内能_____（填“增大”“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得更多的机械能， 提高了热机的效率，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_____冲程． 03思维拓展 14. 近代的光学发动机在汽缸或活塞上改造出光学通道，使光学信号通过探测装置进行采集和处理，在不破坏缸内工作过程的条件下获得真实信息。如图，当光从窗口射入时，化学反应室中的经光照分解，使室内气压增大，从而推动活塞向右移动：若无光射入，活塞则向左移动；控制光照即可实现活塞往复运动。当无光射入时，活塞的移动过程相当于如图汽油机工作的哪个冲程（ ） A. B. C. D. 第2节 热机 01基础达标 知识点一 热机 【1题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【2题答案】 【答案】 ①. 乙 ②. 内 ③. 机械 【解析】 【详解】[1][2][3]甲图：下压活塞，对空气做功，机械能转化为内能，棉花燃烧。这是压缩冲程的原理。乙图：水蒸气推动塞子冲出，内能转化为机械能，体现了热机的工作原理。这是做功冲程的原理。 知识点二 汽油机和柴油机 （江西中考） 【3题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】热机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程有明显的能量转化，压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C符合题意。ABD不符合题意。 故选C。 【4题答案】 【答案】D 【解析】 【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。 【5题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误； B．在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误； C．做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确； D．柴油机压缩冲程末的温度远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。 故选C。 【6题答案】 【答案】（1） （2） ①. 内 ②. 机械 【解析】 【小问1详解】 压缩冲程的特点是：活塞向上运动（在图乙中画一个向上的箭头，标注在活塞上），进气门和排气门都关闭（两个气门都画成闭合状态），如图所示： 【小问2详解】 [1][2]四冲程汽油机的做功冲程，火花塞点火，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能。 【7题答案】 【答案】 ①. 乙 ②. 汽油和空气 ③. 80 【解析】 【详解】[1]汽油机的做功冲程为汽车提供动力，特点是：气门关闭、火花塞点火、活塞向下运动。甲图：气门关闭、活塞向上运动，是压缩冲程。乙图：气门关闭、火花塞点火、活塞向下运动，是做功冲程。所以，为汽车提供动力的是乙图。 [2]汽油机在吸气冲程中，吸入的是汽油和空气的混合物。 [3]已知转速为 2400r/min，即每分钟转 2400 圈：换算成每秒转速： 圈/秒，四冲程内燃机每转 2 圈，完成 4 个冲程，所以每秒完成的冲程数为：个。 02能力提升 【8题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲，故应选C． 【9题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能． 【10题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入的只有空气，所以吸气冲程不同；柴油机属于压燃式点火，所以在压缩冲程中，柴油机比汽油机压缩程度高，所以压缩冲程不同；汽油机汽缸顶部有个火花塞，柴油机汽缸顶部有个喷油嘴，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，所以做功冲程不同；排气冲程只是将废气排出，所以柴油机和汽油机在一个工作循环中的四个冲程完全相同的冲程是排气冲程；通过以上分析可知，故选D。 【11题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程，所以①压缩冲程，把机械能转化为内能，也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高 ③是做功冲程，把内能转化为机械能．对照答案C对． 【12题答案】 【答案】（1） ①. 压缩 ②. 机械 ③. 内 ④. 半 （2） ①. 15 ②. 30 【解析】 【小问1详解】 [1][2][3]甲图中，气门都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程。在压缩冲程中，机械能转化为内能。 [4]内燃机的一个工作循环，曲轴转 2 圈，完成 4 个冲程。每个冲程曲轴转半圈（1/2 圈），所以完成压缩冲程，曲轴和飞轮转 1/2 圈或半圈。 【小问2详解】 [1][2]已知转速为 1800r/min，即每分钟转 1800 圈。换算成每秒转速：圈/秒，每 2 圈（1 个工作循环）对外做功 1 次，活塞往复运动 2 次，每秒做功次，每秒活塞往复30 次。 【13题答案】 【答案】 ①. 降低 ②. 减小 ③. 排气 【解析】 【详解】在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程． 【点睛】本题考查了改变内能的方法、内燃机六个冲程的工作过程，理解并用好：新型内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次． 03思维拓展 【14题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】若无光射入，活塞则向左移动，压缩室内气体，机械能转化为内能，相当于汽油机的压缩冲程。 A．图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能，故A符合题意； B．图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，故B不符合题意； C．图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程，故C不符合题意； D．图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能，故D不符合题意。 故选A。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $