14.2 热机-课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“热机”核心知识点，涵盖热机定义、工作原理及内燃机（汽油机、柴油机）的构造与工作过程。课堂导入通过汽车机械能来源的问题引发兴趣，结合加热试管推动橡胶塞的实验，直观展示内能转化为机械能，搭建从生活现象到原理探究的学习支架。 其亮点在于融合科学探究与科学思维，通过实验操作培养科学探究能力，对比表格分析汽油机和柴油机差异建构模型，强化能量转化的物理观念。课堂小结系统梳理知识，练习题精准覆盖考点，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

人教版物理九年级全一册精做课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026年7月22日 14.2热机 第十四章 内能的利用 14.2 热机 同步练习题（人教版九年级全一册） 一、选择题（每题3分，共30分） 1. 下列设备中，属于热机的是（） A. 电动机 B. 发电机 C. 汽油机 D. 电风扇 2. 热机工作的能量转化过程是（） A. 机械能转化为内能 B. 内能转化为机械能 C. 电能转化为内能 D. 内能转化为电能 3. 汽油机的一个工作循环中，主要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. 汽油机压缩冲程的能量转化方式是（） 5. 汽油机一个完整的工作循环，四个冲程的正确顺序是（） A. 吸气、压缩、做功、排气 B. 吸气、做功、压缩、排气 C. 压缩、吸气、做功、排气 D. 排气、压缩、做功、吸气 6. 关于四冲程汽油机，下列说法正确的是（） A. 四个冲程都依靠飞轮惯性完成 B. 只有做功冲程对外做功 C. 压缩冲程对外输出动力 D. 排气冲程将内能转化为机械能 7. 四冲程汽油机在1s内完成20个工作循环，则飞轮转速为（） A. 20r/s B. 40r/s C. 80r/s D. 10r/s 8. 下列关于汽油机和柴油机的区别，说法错误的是（） A. 汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴 B. 汽油机吸入汽油和空气混合物，柴油机只吸入空气 C. 汽油机是压燃式点火，柴油机是点燃式点火 D. 柴油机压缩程度更大，功率更大 9. 热机工作过程中，未对外做功的冲程是（） A. 做功冲程 B. 吸气、压缩、排气冲程 C. 压缩、做功冲程 D. 吸气、做功冲程 10. 飞轮在热机工作中的主要作用是（） A. 增大输出动力 B. 储存机械能，带动辅助冲程完成 C. 提高燃料利用率 D. 降低工作噪音 二、填空题（每空2分，共28分） 11. 利用______做功的机器叫做热机，热机的种类很多，常见的有汽油机、柴油机、蒸汽机等，其核心工作原理都是将______转化为______。 12. 四冲程汽油机的工作循环包括四个冲程：______、______、______、______。 13. 四冲程汽油机工作时，一个工作循环完成______个冲程，飞轮转动______圈，对外做功______次。 14. 汽油机点火方式为______，柴油机点火方式为______。 15. 压缩冲程中，活塞向上运动，______气缸内混合气体，使气体内能______，温度升高。 三、实验探究与识图题（共22分） 16. 观察四冲程汽油机冲程示意图，完成下列问题： （1）吸气冲程：活塞向______运动，进气门______，排气门______，吸入汽油和空气的混合物。 （2）压缩冲程：两个气门都______，活塞向______运动，压缩缸内气体，机械能转化为内能。 （3）做功冲程：两个气门都关闭，火花塞点火，燃气剧烈膨胀推动活塞向______运动，______转化为______，对外输出动力。 （4）排气冲程：活塞向______运动，排气门______，进气门关闭，排出废气。 （5）汽油机正常工作时，依靠飞轮惯性完成的冲程是______、______、______冲程。 四、计算题（共20分） 17. 一台四冲程汽油机，飞轮转速为1200r/min，求该汽油机每分钟完成的工作循环个数、冲程个数以及对外做功次数。（10分） 18. 某四冲程汽油机每秒对外做功10次，求该汽油机的飞轮转速为多少r/s？（10分） 五、参考答案与解析 选择题答案： 1.C 解析：热机是将内能转化为机械能的装置，汽油机属于热机；电动机、电风扇将电能转化为机械能，发电机将机械能转化为电能，均不属于热机。 2.B 解析：热机的核心工作原理是燃料燃烧释放内能，再将内能转化为机械能对外做功。 3.C 解析：做功冲程中，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。 4.A 解析：压缩冲程中，活塞压缩气缸内气体，对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增加、温度升高。 5.A 解析：四冲程汽油机工作循环的固定顺序为：吸气、压缩、做功、排气。 6.B 解析：四冲程汽油机中，只有做功冲程对外做功，吸气、压缩、排气冲程依靠飞轮惯性完成。 7.B 解析：一个工作循环飞轮转2圈，1s20个工作循环，飞轮转速为40r/s。 8.C 解析：汽油机是点燃式点火，柴油机是压燃式点火，C选项说法颠倒，错误。 9.B 解析：只有做功冲程对外做功，吸气、压缩、排气冲程均不对外做功。 10.B 解析：飞轮具有惯性，可储存机械能，带动吸气、压缩、排气三个辅助冲程完成，保证热机持续工作。 填空题答案： 11. 内能；内能；机械能 12. 吸气冲程；压缩冲程；做功冲程；排气冲程 13. 4；2；1 14. 点燃式；压燃式 15. 压缩；增大 实验题答案： （1）下；打开；关闭 （2）关闭；上 （3）下；内能；机械能 （4）上；打开 （5）吸气；压缩；排气 计算题答案： 17. 解：根据热机工作规律，1个工作循环=2圈飞轮=4个冲程=1次做功 飞轮转速1200r/min，每分钟工作循环个数：1200÷2=600个 每分钟冲程个数：600×4=2400个 每分钟对外做功次数：600次 答：每分钟完成600个工作循环，2400个冲程，对外做功600次。 18. 解：每秒做功10次，1次做功对应飞轮转2圈 飞轮转速：10×2=20r/s 答：汽油机飞轮转速为20r/s。 习题总结 本套习题精准覆盖14.2热机全部核心考点，包含热机的定义与能量转化、四冲程汽油机的工作过程、各冲程的气门状态和能量转化、汽油机与柴油机的区别、飞轮转速与工作循环的计算。题型、分值、难度与前文习题完全统一，重点突破学生易混淆的冲程特点、做功次数与飞轮转速的换算问题，结合基础计算强化知识点应用，夯实本节重难点，适配课堂练习与课后巩固。 学习目标 1.知道热机的概念， 了解热机的工作原理； 了解汽油机和柴油机都是内燃机 2.通过对汽油机和柴油机的构造及工作过程进行异同分析，运用分析和类比的科学研究方法 3.通过生活中的观察和模型对比，探究内燃机的工作过程，培养学生归纳相关结论的能力。 学习目标 问题 超声速汽车 目前最快汽车的速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢? 课堂引入 现在的汽车能爬山能涉水力大无穷，请问他是如何做到的呢？ 热机 ——各种利用内能做功的机械叫做热机。 【实验】不同形式能量之间的转化 演示实验 　　在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。 讨论这个过程中不同形式能量之间转化的情况。 加热试管中的水 实验现象： 内能转化为机械能 一段时间后，观察到橡胶塞突然被推出 燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，塞子受到水蒸气压力而冲出去，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能。 能量转化： 探究新知 1.定义：通过长期的经验积累，人们发现内能可以做功，由此制造了各种利用内能做功的机械——热机。 热机 2.工作原理： 热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 3.种类： 蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 探究新知 1. 近年来我国重大装备层出不穷，国人 倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是( ) A A. 新能源电动汽车 B. 东风号远洋货船 C. 国产大飞机 D. 长征五号运载火箭 返回 中考考法 7 4.内燃机 ①定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。 内燃机是现代社会中最常见的一种热机。 ②分类：汽油机和柴油机 汽油机以汽油为燃料 柴油机以柴油为燃料 一种内燃机的剖面图 探究新知 利用汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气, 燃气推动活塞做功。 1.工作原理 2.汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆等组成。 汽油机 化学能转化为内能 内能转化为机械能 四冲程汽油机剖面图 探究新知 3.汽油机的工作过程 ①冲程： 活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 ②多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 要使汽油机连续工作，活塞必须能在气缸内往复运动。 探究新知 ③汽油机的工作过程分析 【吸气冲程】 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动。 · 汽缸内气体的体积 ，气压 。 · 汽油和空气的混合物从进气门进入 。 · 曲轴转动： 圈。 打开 关闭 向下 汽缸 半 增大 减小 探究新知 【压缩冲程】 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动。 · 汽缸内气体的体积 ，温度 。 · 活塞的 能转化为燃料混合物的 能。 · 曲轴转动： 圈。 打开 关闭 向上 机械 半 压缩 升高 内 探究新知 【做功冲程】 · 进气门 ，排气门 。 · 火花塞产生电火花点燃燃料，使燃料猛烈燃烧， 产生高温高压的燃气。 · 燃气推动活塞 运动，带动曲轴转动，对外做功。 · 燃气的 能转化为活塞的 能。 · 曲轴转动： 圈。 关闭 关闭 向下 内 机械 半 探究新知 【排气冲程】 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动，将废气排出汽缸。 · 由于安装在曲轴上的飞轮转动具有的动能，可以带动活塞继续运动，再次进入到吸气冲程，这样汽油机就实现了连续工作。 · 曲轴转动： 圈。 打开 关闭 半 向上 探究新知 想想议议 1. 在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化？ 在压缩冲程中，是机械能转化为内能，做功冲程中，是内能转化为机械能。 在汽油机的一个工作循环中，在做功冲程中，是燃料燃烧产生的内能转化为机械能，使汽车获得动力。 3. 哪个冲程排出了气缸的废气？ 2. 哪个冲程使汽车获得动力？ 在排气冲程中，进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。 探究新知 汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 该工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动2周，对外做功1次。 只有做功冲程燃气推动活塞做功，其他三个冲程靠飞轮转动的动能来完成。 【归纳总结】 探究新知 2. 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。如图所示是单缸 B A. 一个工作循环的正确顺序是：丁 甲 丙 乙 B. 若此汽油机曲轴的转速为 ，汽油机每秒对外做功 30次 C. 只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 D. 丁冲程是吸气冲程，吸入的是汽油和空气的混合物 四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中不正确的是 ( ) 中考考法 17 【点拨】 图甲：气门都关闭， 活塞向上运行，气缸容积减 小，是压缩冲程，将机械能 转化为内能；图乙：排气门 打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；图丙： 气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运动，气缸容积 增大，是做功冲程，将化学能转化为内能，内能再转化为机 中考考法 18 械能;图丁：进气门打开，活 塞向下运动，气缸容积增大， 是吸气冲程，吸入的是汽油 和空气的混合物。汽油机的 四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程， 即丁 甲 丙 乙，故 正确，不符合题意；若此汽油机曲轴 的转速为 ，即每秒转30圈，完成60个冲程，对外做功 15次，故B错误，符合题意。 中考考法 四冲程汽油机有吸 气冲程、压缩冲程、做功冲 程、排气冲程四个冲程，根 据每个冲程的特点和能量转化情况来判断冲程的类型；工作 过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能 内能；②做功冲 程：内能 机械能；③吸气冲程、排气冲程没有明显的能量 转化。 返回 中考考法 20 通过压缩空气直接点燃柴油，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 1.工作原理 2.柴油机的构造 与汽油机大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 柴油机 排气门 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 汽缸 曲轴 探究新知 3.柴油机的工作过程 柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 吸气冲程 吸进气缸的 只有空气 压缩冲程 活塞把空气的体积压缩得很小，空气温度升高，在压缩冲程结束时，温度超过柴油燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来。 压缩冲程 燃烧放出的热使得气体的温度急剧升高 、压强急剧增大 ，从而推动活塞对外做功。 柴油机的工作过程 探究新知 项目 汽油机 柴油机 燃料 构造 吸气冲程 点火方式 效 率 主要应用 汽油 汽缸顶部有火花塞 吸入汽油和空气的混合物 点燃式点火 26%-40% 小汽车、低速飞机等 柴油 汽缸顶部有喷油嘴 只吸入空气 压燃式点火 34%-45% 载重汽车、火车等 汽油机和柴油机的区别 探究新知 3. 2024年11月30日，我国新型运载火箭长征十二号成功实现 首飞。火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推 动火箭升空，此能量转化过程相当于四冲程汽油机的哪个冲 程( ) C A. 压缩冲程 B. 排气冲程 C. 做功冲程 D. 吸气冲程 举一反三 24 【点拨】火箭燃料燃烧产生的高温燃气对火箭产生反推力，推 动火箭升空，将内能转化为机械能。四冲程汽油机的压缩冲程 中，机械能转化为内能，A不合题意；排气冲程中没有明显的 能量转化，B不合题意；做功冲程中将内能转化为机械能，C 符合题意；吸气冲程中没有明显的能量转化，D不合题意。 返回 举一反三 25 科学世界 现代汽车 汽车的动力系统 　　在现代生活中汽车已经成了不可缺少的一部分。 　　燃油汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。 　　发动机把燃料燃烧产生的内能变为机械能，再通过底盘上的传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。电气设备的作用主要是产生电火花以点燃气缸中的可燃气体、启动发动机时用电机带动飞轮旋转、提供照明等 。 　　燃油汽车一般采用三缸、四缸或六缸等多缸发动机，每个气缸都进行四冲程循环，由于各个气缸交替做功，所以发动机运转比较平稳 。 探究新知 4. ［2025·济南期中，多选］如图是一种常用的“柴油 平板夯机”，广泛应用于路面施工、场地填土等场合。 使用时柴油发动机提供动力，激荡器带动夯板上下运 动。关于汽油机和柴油机的主要区别，下列说法正确 的是( ) BCD A. 构造上，汽油机气缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B. 在压缩冲程末，柴油机的燃气温度和压强比汽油机里的高 C. 汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式 D. 吸气冲程中，柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是空气和 汽油的混合物 举一反三 27 【点拨】 构造上，柴油机气缸的顶端有喷油 嘴，吸气冲程只需吸入空气；汽油机气缸顶 部有火花塞，吸气冲程需要吸入空气和汽油 的混合物，故A错误，D正确；在压缩冲程中，柴油机的压缩 程度更大，柴油机气缸内的燃气温度和压强比汽油机里的高， 故B正确；在做功冲程，汽油机的点火方式是点燃式，柴油 机的点火方式是压燃式，故C正确。 返回 举一反三 28 5. 内燃机是现代交通运输工具的动力源，在如图所示的四种 交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是( ) C A. 载重汽车 B. 内燃机车 C. 小轿车 D. 农业收割机 举一反三 29 【点拨】 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，热效率和经济性 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。故选C。 返回 举一反三 30 6. 汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多采用四 冲程的汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作示意 图，其中气缸内气体温度一直升高的冲程是( ) B A. B. C. D. 返回 举一反三 31 7. ［2025·福建宁德期末］光发动 机可用于卫星的能源补充，原理 如图所示，密闭气室中 在光 照下分解，使气室气压增大，推 C A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 动活塞右移。活塞右移过程相当于四冲程汽油机的( ) 举一反三 32 【点拨】 当活塞右移时，活塞对 外做功，则该过程相当于四冲程 汽油机的做功冲程，故C正确。 返回 举一反三 33 8. 若让一台正在正常开动的柴油机停止转动，一般应对它进 行的操作是( ) B A. 断开它的电路，停止给它供电 B. 关停它的油路，停止给它供油 C. 以上两种方法都可以 D. 以上两种方法都不行 举一反三 34 【点拨】 柴油机在压缩冲程末，喷油嘴会喷出雾状柴油，柴 油燃烧，内能转化为机械能，对外做功，要想让一台正在正 常开动的柴油机停止转动，需要停止供油，若断开它的电路， 停止给它供电，柴油机也可以工作，故选B。 返回 举一反三 35 （第9题） 9. 如图所示是我国传统的 “走马灯”。点燃底部的蜡烛，热空气上升，驱 动扇叶转动，可以看到纸马动了起来，在此过 程中，能量的转化情况是__________________ _____________。某汽油机每秒对外做功的次 空气的内能转化为扇叶的机械能 2 400 数为20次，则该汽油机飞轮的转速为_______ 。 举一反三 36 （第9题） 【点拨】 热空气上升，驱动扇叶转动，热空气 对扇叶做功，空气内能减小，能量的转化情况 是空气的内能转化为扇叶的机械能;汽油机每 秒对外做功的次数为20次，则飞轮每秒转动40 次，故转动 次，飞轮的 转速为 。 返回 举一反三 37 （第10题） 10. 如图是老师在 物理课上做的汽油机工作原理的模拟 实验，在玻璃管中先加入少量酒精， 将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体， 然后用电子点火器点火，橡皮塞会向 上弹出。 （1）向下压橡皮塞时，其能量转化与四冲程汽油机工作中 的______冲程相同。 压缩 举一反三 38 （2）如果想让橡皮塞弹得更远，你的方法是_____________ _______________________（答出一条即可）。 橡皮塞下压更长距离（答案合理即可） （第10题） 返回 举一反三 39 课堂小结 热机 热机 定义：把内能转化为机械能的机器叫热机。 制造原理：利用内能做功，将内能转化为机械能。 工作原理： 种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 内燃机 内燃机是现代社会中最常见的一种热机。 分类：汽油机和柴油机 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 汽油机 利用汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。 汽油机的构造 工作过程： 吸气、压缩、做功、排气冲程 工作原理： 柴油机 通过压缩空气直接点燃柴油，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 柴油机的构造 工作过程： 吸气、压缩、做功、排气冲程 Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $