14.2 热机-【支点·同步系列】2026-2027学年九年级上册物理（人教版·新教材）

第2节热机 知识清单 知识链接 知识点1热机 内能的两个利用 1.定义：利用① 做功的机械。 1.利用内能加热：内能 2.热机工作时的能量转化 可以直接用来加热物体，物 燃料的化学能燃娆内能做功 做功 ② 能 体获得内能后，温度会升高， 3.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫作内燃 其实质是能量的转移过程。 机。内燃机分为③ 和④ 两大类。 2.利用内能做功：使内 知识点2汽油机 能转化为机械能，其实质是 气缸 火花塞 1.四个冲程：吸气冲程、⑤ 进气门 排气门 能量的转化过程。 冲程、⑥ 冲程和排气 活塞 课堂点拨 冲程。 连杆 识别内燃机四个冲程的 2.能量转化：压缩冲程中⑦ 曲轴 方法： 能转化为⑧ 能，做功冲程中 汽油机构造图 进气 吸气 ⑨ 能转化为四 能。 开 门开 冲程 (1)汽油机的四个冲程中，除做功冲程外，其他冲程都是靠 排气 排气 飞轮的惯性完成的。 门开 冲程 (2)四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程，活塞往复两 活塞向 压缩 上运动 冲程 次，曲轴（或飞轮）转动两周，对外做功一次，简记为“4、2、2、1”。 活塞向 做功 知识点3柴油机 下运动 冲程 柴油机的构造与汽油机相似，但柴油机气缸顶部没有① 火花塞产生电火花的 ,而有一个② 柴油机在吸气冲程中吸进 定是做功冲程 气缸的只有® 归类探究 程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气 ▣年ge▣g年08年ge 冲程。判断是哪个冲程，口诀是：“先看气门开 考点内燃机 关情，再看活塞上下行；开下吸气开上排，关上 【例】(2025扬州，有改动)下图是单缸四冲 压缩关下功。” 程汽油机工作循环中的一个冲程，它是( A.吸气冲程 基础达标心 B.压缩冲程 一、填空题 C.做功冲程 1.小明利用下图所示的装置进行实验。加热 D.排气冲程 试管使水沸腾是通过 (选填 【点拨】汽油机的一个工作循环由四个冲 “热传递”或“做功”)的方式改变水的内能。 物理九年级RJ版 在水蒸气驱动下，小风车转动起来。这个实 6.四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能 验体现了 的原理。 的冲程是 ( A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 7.下列关于汽油机和柴油机的异同点，说法错 误的是 ( A.柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有 2.(2025一2026赣州大余期末)四冲程汽油机 火花塞 是应用最为广泛的热机之一，其四个冲程分 B.汽油机和柴油机都属于内燃机 别是吸气冲程、 冲程、做功冲 C.在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃 程和 冲程。 式，汽油机的点火方式是压燃式 D.柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气 3.下图所示的是汽油机的四个冲程，气缸内气 缸的是汽油和空气的混合物 体的内能最小的冲程是 ,为汽油 机提供动力的冲程是 ,靠飞轮的 能力提速之… 惯性完成的冲程是 一、填空题 1.下列四幅图中，图甲、乙是两个演示实验示 意图，与压缩冲程原理相同的是图 所示的演示实验；图丙、丁是四冲程汽油 机工作过程中的两个冲程示意图，汽油机利 用内能来做功的冲程是图 所示 的冲程。（均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”） 二、选择题 4.下列工具在工作过程中使用了热机的是 ( A.自行车 B.柴油车 1窗窗 C.脚踏船 D.皮划艇 5.内燃机是现代交通运输工具的动力源。在 2.一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是 下列图片所示的四种交通运输工具中，适合 2400r/min,则此汽油机每秒完成的冲程个 数和对外做功次数分别是 ( 使用汽油机来提供动力的是 A.完成80个冲程，对外做功20次 B.完成80个冲程，对外做功40次 C.完成40个冲程，对外做功10次 A.载重汽车 B.内燃机车 D.完成40个冲程，对外做功40次 变式若某单缸四冲程汽油机1s内对外做 功15次，则该汽油机1s内飞轮转 C.小轿车 D.农业收割机 r,飞轮的转速是 r/min 上册第十四章 二、选择题 燥的面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖住大筒，向小 3.(2025一2026抚州临川区检测)下列图片所 筒内鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉 示的是四冲程汽油机的工作示意图。下列 会迅速被点燃，引发爆炸，把筒盖冲起。下 说法正确的是 列分析正确的是 ( 非专业，勿模仿！ 筒盖 大筒 鼓气 小筒 A.向小筒内鼓入空气时，大筒内的气压会 A.这四个冲程的正确顺序是“丙、甲、丁、乙” 增大 B.图丙冲程气缸内气体分子数量减少，气缸 B.面粉弥漫在大筒内是分子运动引起的 内气体内能减小 C.筒盖飞出后，筒内气体温度降低，内能 C.图甲冲程中内能转化为机械能 减小 D.图丁冲程中内能转化为化学能 D.筒盖被冲起的过程与四冲程汽油机的做 4.关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种 功冲程的能量转化相似 说法：①在吸气冲程中，吸入气缸中的只有 ……心思维拓展 空气；②在做功冲程中，内能转化为机械能； ③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机 光发动机是一种把光能转化为机械能的装 和柴油机的点火方式相同。以上说法正确 置，主要结构如下图所示。在太阳光照射 的是 下，化学反应室内密封着的气态物质N2O A.②③ B.①③ 发生化学反应，导致室内气压增大；在无光 C.②④ D.②③④ 条件下，室内发生“逆向反应”，导致室内气 压减小；这样便可通过控制窗口处射入的光 5.右图所示的是我国古代发 艾绒 推杆 明的取火器模型图，把推 能使气室中的气态物质循环反应，从而推动 套筒 活塞输出机械能。则该装置中的活塞向右 杆迅速推入牛角套筒时，套筒内的空气被压 运动时，相当于下列汽油机的四个冲程中的 缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来。关于这 ( 个过程，下列说法正确的是 活塞 A.套筒内空气被压缩时其内能不变 化学 接转动 B.此过程中，内能转化为机械能 窗口 反应室 装置 曲轴连杆 C.与汽油机工作过程中的压缩冲程的能量 转化相似 D.主要利用了热传递的方式来改变套筒内 空气的内能 6.(多选)专业人员进行了下图所示的模拟实 验来解释粉尘爆炸：在无盖的小筒里放入干 物理九年级RJ版生⑦保持不变 归类探究 1.B2.B 基础达标 1.转化转移2.机械不变 3.不可行“永动机”违背了能量守恒定律 4.A【解析】压缩点燃脱脂棉，机械能转化为内能，内能 增大，温度升高，脱脂棉燃烧，故A符合题意。蒸汽顶 起壶盖，内能转化为机械能，故B不符合题意。冬天 哈气取暖，是热传递的过程，发生的是能量的转移，不 是能量的转化，故C不符合题意。水力发电，利用水 推动机器转动，产生电能，机械能转化为电能，故D不 符合题意。 5.C【解析】实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，试 管内的水通过热传递的方式吸收热量，获得内能；塞 子被冲出试管口的过程中，水蒸气的内能转化为塞子 的机械能，所以能量转化的顺序为化学能、内能、机 械能。 6.A7.D 能力提速 1.变大化学【解析】发射后，导弹在加速升空的过程 中，其高度增加，速度变大，质量不变，故其重力势能 和动能均增加，则其机械能将变大。导弹在被引爆 时，炸药存储的化学能被释放出来，转化为内能、光 能等。 2.不守恒一样大 3.A4.C 5.A【解析】由题意可知，小球在与轨道摩擦的过程中， 其机械能转化为内能，逐渐减小。不计空气阻力，小 球从A点到达B点时，机械能从100J减小为80J,减 少了20J:而从B点到达左侧所能达到的最高位置 时，其通过轨道的长度应该比第一次短，所以机械能 减少的大小应该小于20J,故此过程中小球克服摩擦 做的功小于20J。 6.AD【解析】雨滴下落时受到的合力F合=G一f(其 中G为重力，f为空气阻力)，结合图像可知，在0~ 时间内，F合从F,逐渐减小到F2。由于雨滴质量不 变，其重力G保持不变，因此根据∫=G一F金可知， 此时F合越小，阻力∫越大，故∫在这段时间内逐渐 增大，A正确。在t1时刻，F合=F2,由f=G一F合可 得此时雨滴所受空气阻力f=G一F2,B错误。在0一 时间内，合力方向与运动方向相同，雨滴加速下落， 速度增大，动能增大，C错误。由于空气阻力对雨滴 做功，雨滴的部分机械能会转化为内能，导致机械能 减小，D正确。 思维拓展 C【解析】“饮水鸟”的能量转化过程遵循能量守恒定 律，故A错误。由能量守恒定律知，如果没有能量补 物理九年级RJ版 充，“饮水鸟”最终会停止运动，故B错误。下球中乙 醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变内能大小 的，故C正确。“饮水鸟”中的乙醚是通过热传递的方 式使其内能增加的，故D错误。 第2节热机 知识清单 ①内能②机械③汽油机④柴油机⑤压缩 ⑥做功⑦机械⑧内⑨内⑩机械①火花塞 ②喷油嘴③空气 归类探究 B 基础达标 1.热传递热机【解析】给试管中的水加热，水吸收热 量，内能增大，这是通过热传递来改变水的内能的。 水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动小风车 转动，将内能转化为机械能，与热机的原理相同。 2.压缩排气 3.甲丙甲、乙、丁 4.B 5.C【解析】汽油机比柴油机轻巧，制造成本低，噪声较 小，低温起动性较好，摩托车、小轿车和轻型货车等大 多用汽油机；柴油机比较笨重，体积较大，压缩比很 高，效率和经济性都要好于汽油机，柴油机一般用于 大、中型载重货车，内燃机车，农业收割机和轮船等。 6.C7.C 能力提速 1.乙丙 2.A【解析】单缸四冲程汽油机的一个工作循环有4个 冲程，飞轮转2圈，做功1次，飞轮转速为2400r/min =40r/s,1s飞轮转40r,做功20次，完成20个工作 循环，共80个冲程。 变式301800 3.B4.A 5.C【解析】封闭的气体被推杆压缩的过程中，推杆对 气体做功，所以气体的内能增加，温度升高，达到艾绒 的着火点，使艾绒着火，从而达到取火的目的，故A、D 错误。此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压 缩冲程的能量转化相同，故B错误，C正确。 6.ACD【解析】向小筒内鼓入空气时，大筒内空气增 多，使大筒内的气压增大，故A正确。面粉弥漫在大 筒内，属于固体的机械运动，不属于分子的运动，故B 错误。筒盖被冲起的过程中，面粉燃烧产生的内能转 化为筒盖的机械能，筒内气体的内能减小，温度降低； 因为汽油机的做功冲程是将燃料的内能转化为机械 能，所以筒盖被冲起的过程与汽油机的做功冲程的能 量转化情况相同，故C、D正确。 思维拓展 C