10.3 热机及其工作原理(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册

2026-07-26
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资源信息

学段 初中
学科 物理
教材版本 初中物理沪科版(五四学制)九年级上册
年级 九年级
章节 第3节 热机及其工作原理
类型 作业-同步练
知识点 热机
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 上海市
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 4.27 MB
发布时间 2026-07-26
更新时间 2026-07-26
作者 xhxxhxzxxk
品牌系列 上好课·上好课
审核时间 2026-07-26
下载链接 https://m.zxxk.com/soft/58952189.html
价格 4.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

摘要:

**基本信息** 本同步练习通过A、B、C三层递进设计,从热机基础概念到综合应用再到跨学科实践,构建“概念理解-情境应用-工程探究”的知识巩固路径,培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |A组巩固过关|热机定义、能量转化、内燃机冲程基础|基础选择填空,直接考查核心概念,如热机类型判断、能量转化填空| |B组能力进阶|内燃机冲程辨析、能量转化实例、结构差异|结合中考模拟题与生活情境,如走马灯能量转化、汽油机冲程示意图判断| |C组思维拔高|热机综合计算、跨学科实践、工程应用|工程实践题与综合计算,如四缸发动机功率计算、水火箭原理分析,培养科学探究与责任|

内容正文:

10.3 热机及其工作原理 目 录 A组 巩固过关 知识点1:什么是热机 知识点2:内燃机如何工作 B组 能力进阶 C组 思维拔高 什么是热机知识点1 1.(2026·四川内江·中考)下列设备工作过程中没有使用热机的是(     ) A.燃油汽车 B.火箭 C.喷气式飞机 D.电瓶车 【答案】D 【解析】ABC.燃油汽车的内燃机、火箭发动机,喷气式发动机,都属于热机,故ABC不符合题意; D.电瓶车靠电动机工作,是将电能直接转化为机械能,没有使用到热机,故D符合题意。 故选 D。 2.热机工作需要大量的内能,获得内能的方法是燃料燃烧把___________能转化成___________能,传给工作物质,工作物质膨胀做功,把内能转化成___________能。 【答案】化学 内 机械 【解析】[1][2][3]热机的工作原理:燃料燃烧的过程是将燃料本身的化学能转化为内能,这些内能传递给工作物质,接着工作物质膨胀推动机器做功,就把内能转化成了机械能,让热机能够对外做功。 3.常见的热机有_______、喷气发动机、_______等。 【答案】蒸汽机 内燃机 【解析】热机的种类有很多,最常见的有蒸汽机、喷气发动机、内燃机等。 4.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭发动机___________(选填“属于”或“不属于”)热机。 【答案】属于 【解析】热机是将内能转化为机械能的装置,火箭发动机通过燃料燃烧释放内能,推动火箭运动(将内能转化为机械能),因此火箭发动机属于热机。 内燃机如何工作知识点2 5.如图所示活塞向上运动,这是内燃机的(     ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【答案】B 【解析】如图,进气门、排气门都关闭,活塞向上运动压缩气缸内气体,是压缩冲程。故选B。 6.如图所示是汽油机四冲程的示意图,下列属于做功冲程的是(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】A.两气门都关闭,活塞上行,汽缸容积变小,是压缩冲程,故A不符合题意; B.进气门开启,排气门关闭,活塞向下运动,气体流入汽缸,是吸气冲程,故B不符合题意; C.两气门都关闭,火花塞点火,活塞下行,汽缸容积变大,是做功冲程,故C符合题意; D.排气门开启,进气门关闭,活塞向上运动,气体流出汽缸,是排气冲程,故D不符合题意。 故选C。 7.(25-26九年级上·湖北恩施·期中)生活中偶有车主误给汽油机加柴油的情况,会导致发动机无法正常工作。这源于汽油机与柴油机的核心结构和工作原理存在差异,下列关于“两机”描述正确的是(    ) A.汽油机吸入的是汽油,柴油机吸入的是柴油 B.汽油机气缸顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴 C.汽油机通过压燃式点火,柴油机通过点燃式点火 D.汽油机适用于大型载重汽车,柴油机适用于小型轿车 【答案】B 【解析】A.汽油机吸入气缸里的是汽油和空气的混合物,而柴油机只吸入空气,故A错误; BC.汽油机气缸顶部有个火花塞,点火方式为点燃式,柴油机气缸顶部有个喷油嘴,点火方式为压燃式,故B正确,C错误; D.汽油机因轻便、噪音小,通常适用于小型轿车,柴油机因效率高,适用于大型载重汽车,故D错误。 故选B。 8.如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为(     ) A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁 【答案】C 【解析】甲图:左侧进气门打开,右侧排气门关闭,活塞向下运动,外界混合气被吸入气缸,为吸气冲程; 丁图:两个气门全部关闭,活塞向上运动,气缸内气体被压缩,为压缩冲程; 乙图:两个气门全部关闭,活塞向下运动,燃气燃烧膨胀推动活塞下行做功,为做功冲程; 丙图:右侧排气门打开,左侧进气门关闭,活塞向上运动,气缸内废气被排出,为排气冲程; 四冲程标准顺序为吸气、压缩、做功、排气,对应甲、丁、乙、丙,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 9.汽车是我们熟悉的交通工具之一,如图所示是汽油机的_____冲程,该过程中的内能转化成_____。 【答案】做功 机械能 【解析】[1][2]图中的两个气门闭合、火花塞点火,活塞向下运动,所以是做功冲程;做功冲程中内能转化为机械能,气缸内的气体内能减小。 1.(2026·黑龙江绥化·模拟)如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是(   ) A.汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B.该冲程是汽油机的吸气冲程 C.该冲程燃料的混合物被压缩 D.该冲程缸内气体对活塞做功 【答案】D 【解析】A.汽油机的气缸顶部有火花塞,柴油机的气缸顶部有喷油嘴,故A错误; BCD.由图可知,两气门关闭,火花塞点火,活塞向下运动,此时是汽油机的做功冲程;在压缩冲程,汽油机吸入的混合气体被压缩;该冲程中汽油和空气的混合气体燃烧产生高温高压的气体,气体对活塞做功,将燃料的内能转化为活塞的机械能,为汽车提供动力,故BC错误,D正确。 故选D。 2.(2026·天津武清·二模)如图所示,点燃走马灯底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。汽油机四个冲程中与其能量转化相同的是(  ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【答案】C 【解析】走马灯中,热空气上升驱动扇叶转动,是将内能转化为机械能的过程。四冲程汽油机的做功冲程中,燃料燃烧释放的内能推动活塞做功,也是将内能转化为机械能,与走马灯的能量转化一致,故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。 3.(25-26九年级上·河北沧州·期末)《哪吒之魔童闹海》全球热映,电影中龙族拔下身上最硬的龙鳞,给敖丙做出的万鳞甲,就像我们每个中国人,一次次托举让这部电影在短短16天票房冲破百亿,让全球电影榜清一色的美国旗里出现一抹中国红!电影中哪吒和敖丙能够联手冲破天元鼎,水火之力生成蒸汽冲破巨鼎封印过程中,如图所示,能量转化与热机的冲程类似的是(     ) A.压缩冲程,机械能转化为内能 B.做功冲程,内能转化为机械能 C.吸气冲程,无能量转化 D.排气冲程,无能量转化 【答案】B 【解析】题干中,蒸汽冲破巨鼎封印的过程,是蒸汽的内能对外做功,将内能转化为机械能。 热机的做功冲程:燃料燃烧产生的内能对外做功,将内能转化为机械能,故B符合题意。 故选B 。 4.(25-26九年级上·河南焦作·期中)如图所示是四冲程汽油机的工作示意图,下列描述错误的是(     ) A.甲做功冲程燃气的内能转化为活塞的机械能 B.乙排气冲程活塞向上运动,把废气排出气缸 C.丙吸气冲程活塞向下运动,空气进入气缸 D.丁压缩冲程活塞向上运动,燃料混合物被压缩,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能 【答案】C 【解析】A‌.甲图中进气门和排气门都关闭,高温高压的气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功,是做功冲程。做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,将燃气的内能转化为活塞的机械能,故A正确,不符合题意; B‌.乙图中进气门保持关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸,是排气冲程。排气冲程时,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸,故B正确,不符合题意; C‌.丙图,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入汽缸,是吸气冲程。吸气冲程中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,汽油和空气的混合物进入气缸,而不是只有空气进入气缸,故C错误,符合题意; D‌.丁图,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,是压缩冲程。压缩冲程中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,燃料混合物被压缩,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能,故D正确,不符合题意。 故选C。 5.(25-26九年级上·四川内江·期末)如图甲所示,是小明用易拉罐制作的一辆小车,往易拉罐内喷入一些酒精并点燃后,小车就会向前行驶。如图乙所示是汽油机的四个冲程,其中与甲图中小车行驶时能量转化相同的是(     ) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】小车被燃气推动的过程,是燃气的内能转化为小车的机械能,相当于内燃机的做功冲程,做功冲程进气门关闭、排气门关闭,活塞下行,火花塞点火,故选C。 6.(25-26九年级上·广东湛江·期末)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是(     ) A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低 C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能 【答案】C 【解析】A.汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物,故A错误; B.在压缩冲程,活塞对气体做功,将机械能转化为内能,气体的内能变大,温度升高,故B错误; C.做功冲程中,燃气对活塞做功,燃气的内能转化为活塞的机械能,故C正确; D.排气冲程中没有能量的转化,故D错误。 故选C。 7.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法错误的是(    ) A.水被加热的过程中,其内能是通过热传递的方式改变的 B.橡胶塞冲出试管过程的能量转化特点与热机做功冲程相同 C.整个过程中,燃料的化学能最终全部转化为了塞子的机械能 D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的 【答案】C 【解析】AC.酒精灯加热试管内水的过程中,燃料燃烧,放出热量,水吸收热量,内能增加,水的内能是通过热传递的方式改变的;水汽化成水蒸气,最终水蒸气对橡胶塞做功,将橡胶塞推出,所以燃料的化学能最终转化为了塞子的机械能,但由于能量的损耗,燃料的化学能没有全部转化为塞子的机械能,故A正确,不符合题意,C错误,符合题意; BD.水蒸气推出橡胶塞的过程中,对橡胶塞做功,水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能,能量转化特点与热机做功冲程相同,故BD正确,不符合题意。 故选C。 8.如图为生活中常用的热水瓶,其外壁是双层玻璃,并将两层玻璃中间抽成真空,注入一定的热水后,立即盖上软木塞,木塞会跳起来,木塞跳起时,______能转化为______能,这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1800r/min,则该汽油机1s内完成______个工作循环。 【答案】内 机械 做功 15 【解析】[1][2][3]木塞跳起来,瓶内的水蒸气对木塞做功,瓶内气体的内能减小,木塞的机械能增大,内能转化成机械能,故这是通过做功的方法改变物体的内能;四冲程汽油机在做功冲程中燃气燃烧产生的高温高压气体对活塞做功,气体的内能减少,将机械能转化成内能;热水瓶瓶塞跳起与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。 [4]汽油机飞轮的转速为,即1s内汽油机的飞轮转过30圈,由于汽油机在一个工作循环中,完成4个冲程,曲轴和飞轮转2圈,对外做功1次,所以该汽油机每秒完成15个工作循环。 9.(25-26九年级上·广东清远·期中)如图所示是汽油机的______________冲程,汽油机在此冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的______________来完成;某汽油机飞轮的转速为,则内汽油机对外做功______________次。 【答案】做功 惯性 25 【解析】汽油机工作时,在做功冲程中缸内气体推动活塞做功,将内能转化为机械能,获得动力,图中可看出汽油机处在做功冲程;其它三个冲程,吸气冲程、压缩冲程、排气冲程没有动力推动,都是依靠飞轮惯性来完成;已知四冲程汽油机飞轮转速是3000r/min,则此汽油机每秒钟的转速为 一秒内汽油机飞轮转50圈,四冲程内燃机曲轴转两圈,完成1个工作循环,转50圈可完成25个工作循环,100个冲程,对外做功25次。 10.如图所示是厨房用的高压锅,在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气,小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能______(“增加”/“减小”/“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1s内该汽油机对外做功______次。 【答案】做功 减小 25 【解析】水蒸气推动风车时,是内能转化为风车的机械能,汽油机的做功冲程的能量转化就是内能转化为机械能。 做功冲程中,燃气对外做功,自身内能减小。 汽油机飞轮转速,四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,因此1s内对外做功次。 11.(25-26九年级上·江西宜春·期末)如图甲所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________(选填“乙”或“丙”)所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为,则汽油机每秒完成__________个冲程。 【答案】乙 40 【解析】[1]甲图下压活塞:机械能→内能(压缩空气升温点燃硝化棉)。 乙图:两气门关闭、活塞上行→压缩冲程,机械能转化为内能,和甲能量转化一致; 丙图:两气门关闭、火花塞点火、活塞下行→做功冲程,内能转化为机械能。 故填乙。 [2]四冲程内燃机一个工作循环中,有四个冲程,燃气推动活塞做功一次,飞轮转动两周。若该热机飞轮转速1200r/min,即,则热机每秒完成40个冲程。 1.(25-26九年级上·福建漳州·期中)小军家购置了一辆油电混合动力汽车,该车同时装备了热动力源(传统的汽油机)和电动力源(电池和电动机)。热动力源为四缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,如图所示为汽油机的四冲程示意图,下列说法正确的是(  ) A.汽油机和电动机都属于热机 B.汽油机工作时,提供动力的是图甲所示冲程 C.汽车工作时,内燃机每秒做功50次 D.汽车在行驶过程中消耗一半汽油后,汽油的热值变为原来的一半 【答案】B 【解析】A.热机是将内能转化为机械能的装置,电动机是将电能转化为机械能,不属于热机,故A错误; B.图甲两气门关闭、活塞下行、火花塞点火为做功冲程,汽油机的做功冲程将内能转化为机械能,为汽车提供动力,故B正确; C.飞轮转速,四冲程汽油机单个汽缸飞轮每转2圈对外做功1次,因此四缸四冲程汽油机每秒做功次数为次,故C错误; D.热值是燃料本身的固有属性,只和燃料种类有关,和质量无关,汽油消耗一半后热值不变,故D错误。 故选B。 2.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1800r/min,它在1秒内完成的做功次数和冲程数分别是(  ) A.15次,60个冲程 B.30次,60个冲程 C.15次,30个冲程 D.30次,120个冲程 【答案】A 【解析】单缸四冲程柴油机1个工作循环,完成四个冲程,飞轮转2转,对外做功1次,已知柴油机的飞轮转速为 即每秒飞轮转30r,完成15个工作循环,完成60个冲程,对外做功15次。故BCD不符合题意,A符合题意。 故选A。 3.(25-26九年级上·山东滨州·期末)跨学科实践:制作简易热机模型。如图所示,易拉罐里盛有适量的水,用酒精灯加热使罐内水沸腾,中性笔管口冒出的蒸汽推动小风扇转动。下列说法正确的是(  ) A.罐中水的内能增大是通过做功方式实现的 B.此热机从工作方式和分类上看属于内燃机 C.水在沸腾时不断吸热,温度升高,内能增大 D.蒸汽使风扇转动过程与汽油机做功冲程类似 【答案】D 【解析】A.酒精灯加热罐内的水,是通过热传递的方式增大水的内能,不是做功,故A错误。 B.内燃机的定义是燃料在机器内部燃烧做功,该模型中酒精在易拉罐外燃烧,依靠喷出的蒸汽对外做功,不属于内燃机,故B错误。 C.水沸腾的特点是持续吸热,温度保持沸点不变,内能增大但温度不升高,故C错误。 D.蒸汽推动风扇转动,是将内能转化为机械能;汽油机的做功冲程也是将内能转化为机械能,二者原理类似,故D正确。 故选D。 4.(25-26九年级上·河南郑州·期末)课外实践活动已成为新课标物理教学中较为重要的一部分。江涛同学在物理王老师的指导下制作了水火箭,如图是他设计的水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。你认为下列说法正确的是(  ) A.利用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大 B.水火箭升空后其惯性不断增加 C.水火箭加速升空阶段水火箭内空气的温度会不变 D.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 【答案】A 【解析】A.用打气筒向水火箭打气时,外界对水火箭内部空气做功,机械能转化为空气的内能,因此空气内能增大,故A正确; B.惯性大小只与物体质量有关,水火箭升空过程中不断向外排水,自身质量减小,惯性也随之减小,故B错误; C.水火箭加速升空阶段,内部空气推动水向下喷出,空气对外做功,自身内能减小,温度会降低,故C错误; D.打气过程的能量转化是机械能转化为内能,汽油机做功冲程的能量转化是内能转化为机械能,二者能量转化不同,故D错误。 故选A。 5.【工程实践】(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图甲所示是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来,当酒精灯通过________的方式增加气缸内空气的内能,高温的空气推动活塞做功,热气缸中的空气内能_________,酒精灯继续加热气缸内的空气从而实现往复工作。如图乙所示是某单缸四冲程汽油机的结构示意图,图中所示为汽油机的_________冲程,若该汽油机每秒活塞往复运动50次,则飞轮转速为__________r/min。 【答案】热传递 变小 压缩 3000# 【解析】[1]气缸内的空气从火焰吸收热量,内能增大,温度升高,所以酒精灯火焰通过热传递的方式增加气缸内空气的内能。 [2]高温的空气推动活塞做功,空气的内能转化为活塞的机械能,空气的内能变小,温度降低。 [3]由图乙可知,进气门和排气门关闭,活塞向上运动,所以此时为汽油机的压缩冲程。 [4]四冲程汽油机一个工作循环中活塞往复运动2次,飞轮和曲轴转2转。若该汽油机每秒活塞往复运动50次,则汽油机飞轮转速为 6.【工程实践】(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图甲所示为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 某台四缸发动机,其输出功率随转速变化如图丁所示,转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。当汽油机的转速达到时,在该发动机的每个做功冲程里,发动机做功___________J。 【答案】300 【解析】当发动机的转速达到3000r/min,输出功率为 该发动机在1s内做功3×104J;发动机的转速达到3000r/min=50r/s,一个工作循环活塞往复2次,曲轴转动2周,做功1次,完成4个冲程,故该汽油机每秒钟完成100个冲程,在该发动机的每个做功冲程里,发动机做功300J。 7.随着人民生活水平的提高,汽车开始进入普通百姓家庭。小明的爸爸最近也购买了一辆汽车,他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。 (1)汽车的发动机是四冲程汽油机,图1表示的是______冲程;压缩冲程可将______能转化为______能。发动机通常用水作为冷却液,这是因为水的______比较大。 (2)当单缸四冲程汽油机的转速为3600r/min时,在1s内汽油机对外做功的次数是______次。 (3)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热。其中属于通过做功改变内能的(  ) A.①②③④ B.②④ C.①③ D.②③ (4)小明通过上网查到了这种汽车的输出功率与转速的关系如图2所示。小明又向爸爸询问了一些实测数据:汽车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/100km,由图2中数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,每小时对外所做的有用功为______J,如该发动机为单缸四冲程发动机,则该汽油发动机每次做功消耗汽油的质量为______kg。(已知汽油的密度为0.8×103kg/m3) 【答案】(1)排气 机械 内 比热容 (2)30 (3)D (4) 1.08×108 1.2×10-4 【解析】(1)[1]如图1,进气门关闭、排气门打开,活塞向上运动,可以判断是排气冲程。 [2][3]在内燃机的压缩冲程中,活塞向上运动,压缩气缸内的混合气体,使其温度和压力都升高。这个过程中,活塞的机械能被转化为气体的内能,表现为气体温度的升高。因此,压缩冲程是一个将机械能转化为内能的过程。 [4]水的比热容较大,意味着相同质量的水和其他物质相比,升高(或降低)相同温度时,水吸收(或放出)的热量更多。因此,发动机用水作为冷却液时,能在吸收大量热量的同时,自身温度不会急剧升高,从而有效起到冷却作用。 (2)飞轮转速是3600r/min,即60r/s,表示每秒飞轮转动60圈,而飞轮每转动2圈,对外做功1次,所以1s内汽油机对外做功30次。 (3)①发动机外壳发烫,是发动机的内能转移到外壳,使其温度升高,是通过热传递改变内能的; ②轮胎发热,是轮胎和地面摩擦生热,是通过做功改变内能的; ③刹车片发热,是刹车片和车轮摩擦生热,是通过做功改变内能的; ④水箱中的水变热,是发动机的内能传递给水,使其温度升高,是通过热传递改变内能的。 综上所述,属于通过做功改变内能的是②③,故D符合题意,ABC不符合题意。 故选D。 (4)[1]由图2可知,发动机转速为2000r/min时,其输出功率约为30kW,则每小时对外所做的有用功为 [2]汽车行驶100km消耗的汽油是 则汽油的质量 单缸四冲程发动机每完成4个冲程,飞轮转动2圈,对外做功1次。发动机转速为2000r/min,则每分钟做功1000次,所以每小时做功次数为 汽车每小时消耗汽油7.2kg,每小时做功6×104次,所以每次做功消耗汽油的质量为 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.3 热机及其工作原理 目 录 A组 巩固过关 知识点1:什么是热机 知识点2:内燃机如何工作 B组 能力进阶 C组 思维拔高 什么是热机知识点1 1.(2026·四川内江·中考)下列设备工作过程中没有使用热机的是(     ) A.燃油汽车 B.火箭 C.喷气式飞机 D.电瓶车 2.热机工作需要大量的内能,获得内能的方法是燃料燃烧把___________能转化成___________能,传给工作物质,工作物质膨胀做功,把内能转化成___________能。 3.常见的热机有_______、喷气发动机、_______等。 4.2025年4月24日,搭载神舟二十号载人飞船的长征二号遥二十运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射。火箭发动机___________(选填“属于”或“不属于”)热机。 内燃机如何工作知识点2 5.如图所示活塞向上运动,这是内燃机的(     ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 6.如图所示是汽油机四冲程的示意图,下列属于做功冲程的是(  ) A. B. C. D. 7.(25-26九年级上·湖北恩施·期中)生活中偶有车主误给汽油机加柴油的情况,会导致发动机无法正常工作。这源于汽油机与柴油机的核心结构和工作原理存在差异,下列关于“两机”描述正确的是(    ) A.汽油机吸入的是汽油,柴油机吸入的是柴油 B.汽油机气缸顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴 C.汽油机通过压燃式点火,柴油机通过点燃式点火 D.汽油机适用于大型载重汽车,柴油机适用于小型轿车 8.如图表示四冲程内燃机工作时的示意图,一个工作循环的正确顺序为(     ) A.甲、乙、丙、丁 B.丁、丙、乙、甲 C.甲、丁、乙、丙 D.甲、丙、乙、丁 9.汽车是我们熟悉的交通工具之一,如图所示是汽油机的_____冲程,该过程中的内能转化成_____。 1.(2026·黑龙江绥化·模拟)如图为四冲程汽油机工作过程中某冲程的示意图,下列说法正确的是(   ) A.汽油机的气缸顶部有喷油嘴 B.该冲程是汽油机的吸气冲程 C.该冲程燃料的混合物被压缩 D.该冲程缸内气体对活塞做功 2.(2026·天津武清·二模)如图所示,点燃走马灯底部的蜡烛,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。汽油机四个冲程中与其能量转化相同的是(  ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 3.(25-26九年级上·河北沧州·期末)《哪吒之魔童闹海》全球热映,电影中龙族拔下身上最硬的龙鳞,给敖丙做出的万鳞甲,就像我们每个中国人,一次次托举让这部电影在短短16天票房冲破百亿,让全球电影榜清一色的美国旗里出现一抹中国红!电影中哪吒和敖丙能够联手冲破天元鼎,水火之力生成蒸汽冲破巨鼎封印过程中,如图所示,能量转化与热机的冲程类似的是(     ) A.压缩冲程,机械能转化为内能 B.做功冲程,内能转化为机械能 C.吸气冲程,无能量转化 D.排气冲程,无能量转化 4.(25-26九年级上·河南焦作·期中)如图所示是四冲程汽油机的工作示意图,下列描述错误的是(     ) A.甲做功冲程燃气的内能转化为活塞的机械能 B.乙排气冲程活塞向上运动,把废气排出气缸 C.丙吸气冲程活塞向下运动,空气进入气缸 D.丁压缩冲程活塞向上运动,燃料混合物被压缩,活塞的机械能转化为燃料混合物的内能 5.(25-26九年级上·四川内江·期末)如图甲所示,是小明用易拉罐制作的一辆小车,往易拉罐内喷入一些酒精并点燃后,小车就会向前行驶。如图乙所示是汽油机的四个冲程,其中与甲图中小车行驶时能量转化相同的是(     ) A. B. C. D. 6.(25-26九年级上·广东湛江·期末)关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是(     ) A.吸气冲程:只吸入空气 B.压缩冲程:缸内温度降低 C.做功冲程:气体推动活塞做功 D.排气冲程:内能转化为机械能 7.如图所示,在试管内装适量水,用橡胶塞塞住管口,将水加热一段时间后,橡胶塞被推出,管口出现大量“白气”。下列说法错误的是(    ) A.水被加热的过程中,其内能是通过热传递的方式改变的 B.橡胶塞冲出试管过程的能量转化特点与热机做功冲程相同 C.整个过程中,燃料的化学能最终全部转化为了塞子的机械能 D.水蒸气推出橡胶塞的过程中,橡胶塞的机械能是由水蒸气的内能转化来的 8.如图为生活中常用的热水瓶,其外壁是双层玻璃,并将两层玻璃中间抽成真空,注入一定的热水后,立即盖上软木塞,木塞会跳起来,木塞跳起时,______能转化为______能,这与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机的转速为1800r/min,则该汽油机1s内完成______个工作循环。 9.(25-26九年级上·广东清远·期中)如图所示是汽油机的______________冲程,汽油机在此冲程获得动力,其它三个冲程依靠飞轮的______________来完成;某汽油机飞轮的转速为,则内汽油机对外做功______________次。 10.如图所示是厨房用的高压锅,在工作过程中高压锅会通过限压阀上的小孔喷出蒸气,小华将自制的风车放在小孔前方成功让风车转了起来,水蒸气推动风车的能量转化过程与汽油机______冲程的能量转化过程相同,在此冲程中燃气的内能______(“增加”/“减小”/“不变”)。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min,则1s内该汽油机对外做功______次。 11.(25-26九年级上·江西宜春·期末)如图甲所示,用力将活塞迅速下压,玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活塞下压过程的能量转化情况与图__________(选填“乙”或“丙”)所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮转速为,则汽油机每秒完成__________个冲程。 1.(25-26九年级上·福建漳州·期中)小军家购置了一辆油电混合动力汽车,该车同时装备了热动力源(传统的汽油机)和电动力源(电池和电动机)。热动力源为四缸四冲程汽油机,飞轮转速为3000r/min,如图所示为汽油机的四冲程示意图,下列说法正确的是(  ) A.汽油机和电动机都属于热机 B.汽油机工作时,提供动力的是图甲所示冲程 C.汽车工作时,内燃机每秒做功50次 D.汽车在行驶过程中消耗一半汽油后,汽油的热值变为原来的一半 2.一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速为1800r/min,它在1秒内完成的做功次数和冲程数分别是(  ) A.15次,60个冲程 B.30次,60个冲程 C.15次,30个冲程 D.30次,120个冲程 3.(25-26九年级上·山东滨州·期末)跨学科实践:制作简易热机模型。如图所示,易拉罐里盛有适量的水,用酒精灯加热使罐内水沸腾,中性笔管口冒出的蒸汽推动小风扇转动。下列说法正确的是(  ) A.罐中水的内能增大是通过做功方式实现的 B.此热机从工作方式和分类上看属于内燃机 C.水在沸腾时不断吸热,温度升高,内能增大 D.蒸汽使风扇转动过程与汽油机做功冲程类似 4.(25-26九年级上·河南郑州·期末)课外实践活动已成为新课标物理教学中较为重要的一部分。江涛同学在物理王老师的指导下制作了水火箭,如图是他设计的水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。你认为下列说法正确的是(  ) A.利用打气筒向水火箭内打气的过程,水火箭中空气的内能在增大 B.水火箭升空后其惯性不断增加 C.水火箭加速升空阶段水火箭内空气的温度会不变 D.使用打气筒打气时的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 5.【工程实践】(25-26九年级上·江苏泰州·期中)如图甲所示是一款斯特林发动机模型,点燃酒精灯后会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来,当酒精灯通过________的方式增加气缸内空气的内能,高温的空气推动活塞做功,热气缸中的空气内能_________,酒精灯继续加热气缸内的空气从而实现往复工作。如图乙所示是某单缸四冲程汽油机的结构示意图,图中所示为汽油机的_________冲程,若该汽油机每秒活塞往复运动50次,则飞轮转速为__________r/min。 6.【工程实践】(25-26九年级上·广东佛山·期中)如图甲所示为四缸发动机,其工作原理:内燃机通过连杆把四个相同汽缸的活塞连在一根曲轴上,并使各汽缸的做功过程错开,飞轮转动的每半周里,都有一个汽缸在做功,其他三个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。 某台四缸发动机,其输出功率随转速变化如图丁所示,转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。当汽油机的转速达到时,在该发动机的每个做功冲程里,发动机做功___________J。 7.随着人民生活水平的提高,汽车开始进入普通百姓家庭。小明的爸爸最近也购买了一辆汽车,他高兴极了,把车的里里外外都观察了个够。通过观察,小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。 (1)汽车的发动机是四冲程汽油机,图1表示的是______冲程;压缩冲程可将______能转化为______能。发动机通常用水作为冷却液,这是因为水的______比较大。 (2)当单缸四冲程汽油机的转速为3600r/min时,在1s内汽油机对外做功的次数是______次。 (3)汽车在行驶过程中,很多部位会发热,如:①发动机外壳发烫;②轮胎发热;③刹车片发热;④水箱中的水变热。其中属于通过做功改变内能的(  ) A.①②③④ B.②④ C.①③ D.②③ (4)小明通过上网查到了这种汽车的输出功率与转速的关系如图2所示。小明又向爸爸询问了一些实测数据:汽车行驶的路况好,平均车速为100km/h,发动机转速为2000r/min,平均油耗为9L/100km,由图2中数据,分析这辆汽车在这种状态下行驶时,每小时对外所做的有用功为______J,如该发动机为单缸四冲程发动机,则该汽油发动机每次做功消耗汽油的质量为______kg。(已知汽油的密度为0.8×103kg/m3) 1 / 2 学科网(北京)股份有限公司 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.3 热机及其工作原理(分层作业)物理新教材沪科版(五四学制)九年级上册
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