10.4热机 课件-2026-2027学年北师大版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦“热机”核心知识，系统讲解热机定义、种类、四冲程工作原理及能量转化，通过赛车情景导入、酒精燃烧推动盒盖实验和汽车列车等图片观察，连接内能知识，构建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于以实验探究（酒精燃烧实验）培养科学探究能力，通过汽油机与柴油机对比表格（构造、吸气物质等）发展科学思维，结合热机效率计算与环保问题渗透科学态度与责任。多样化题型强化物理观念，助力学生深化理解，为教师提供系统教学资源。

北师大版九年级全一册（2024） 第十章 机械能、内能及其转化　 10.4热机 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/27 北师大版九年级物理10.4《热机》同步练习题（全文约1200字） 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 利用内能__________的机械叫作热机，热机的工作原理是将燃料燃烧释放的__________能转化为__________能。 2. 常见的热机种类有__________、柴油机、蒸汽机、汽轮机等，日常生活中汽车的发动机属于__________。 3. 四冲程汽油机的一个工作循环包括四个冲程：__________、压缩冲程、__________、排气冲程。 4. 四冲程汽油机工作过程中，**吸气冲程**吸入汽缸的是__________的混合物；柴油机吸气冲程吸入的只有__________。 5. 压缩冲程中，活塞对汽缸内气体做功，将__________能转化为__________能，汽缸内气体温度__________。 6. 做功冲程是热机获得动力的冲程，燃料燃烧产生高温高压气体推动活塞做功，将__________能转化为__________能。 7. 四冲程汽油机的一个工作循环中，曲轴转动__________圈，活塞往复运动__________次，对外做功__________次。 8. 热机效率是指热机用来做__________的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，热机效率始终__________1（选填“大于”“小于”或“等于”）。 9. 提高热机效率的常用方法：减少各种热损失、__________、保证良好润滑减小摩擦。 二、选择题（每题3分，共36分） 1. 下列机械中，不属于热机的是（） A. 汽油机 B. 电动机 C. 柴油机 D. 蒸汽机 2. 汽油机的四个冲程中，唯一对外做功的冲程是（） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 3. 汽油机压缩冲程的能量转化方式是（） A. 内能转化为机械能 B. 机械能转化为内能 C. 内能转化为化学能 D. 化学能转化为内能 4. 关于四冲程汽油机的工作循环，下列说法正确的是（） A. 四个冲程全部依靠飞轮惯性完成 B. 每个工作循环对外做功多次 C. 做功冲程主动带动飞轮转动 D. 压缩冲程对外输出动力 5. 汽车汽油机在工作时，吸入汽缸的物质是（） A. 空气 B. 汽油 C. 汽油和空气的混合物 D. 柴油和空气混合物 6. 下列关于热机效率的说法正确的是（） A. 热机效率可以达到100% B. 热机效率越高，消耗燃料越多 C. 热机效率越高，能量利用率越高 D. 热机效率与热损失无关 7. 四冲程汽油机曲轴转动2圈，完成的冲程数和做功次数分别是（） A. 4个冲程，做功1次 B. 2个冲程，做功1次 C. 4个冲程，做功2次 D. 8个冲程，做功2次 8. 下列操作不能提高热机效率的是（） A. 及时散热降温 B. 减少废气带走的热量 C. 减小机械摩擦 D. 使燃料充分燃烧 9. 热机工作过程中，会造成大气污染的主要物质是（） A. 水蒸气 B. 废气中的有害气体 C. 氮气 D. 氧气 10. 柴油机和汽油机相比，下列说法正确的是（） A. 柴油机吸入汽油和空气混合物 B. 汽油机压缩程度更高 C. 柴油机点火方式为压燃式 D. 汽油机动力更强 11. 热机的能量转化全过程是（） A. 化学能→内能→机械能 B. 内能→化学能→机械能 C. 机械能→内能→化学能 D. 化学能→机械能→内能 12. 汽油机工作时，依靠飞轮惯性完成的冲程有（） A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个 三、判断题（对打√，错打×，每题2分，共12分） 1. 热机是将内能转化为机械能的装置。（） 2. 四冲程汽油机的做功冲程是靠飞轮惯性完成的。（） 3. 燃料燃烧越充分，热机的效率越高。（） 4. 柴油机的点火方式是点燃式，汽油机是压燃式。（） 5. 一个工作循环中，汽油机和柴油机都只对外做功一次。（） 6. 热机效率越高，说明热机做功越快。（） 四、实验与简答题（12分） 1. 简述四冲程汽油机四个冲程的工作特点，并指出哪个冲程提供动力。（6分） 2. 生活中热机工作会带来环境污染，请写出两种热机造成的污染，并提出一条改进措施。（6分） 五、计算题（10分） 一台四冲程汽油机，一个工作循环对外做功600J，若曲轴转速为3000r/min，求汽油机每分钟对外做功的次数和总做功多少？ 六、综合应用题（10分） 结合热机效率知识，分析为什么热机效率永远无法达到100%？日常使用汽车时，哪些习惯可以间接提高热机的利用效率？ 参考答案 一、填空题 1. 做功；化学；机械 2. 汽油机；汽油机 3. 吸气冲程；做功冲程 4. 汽油和空气；空气 5. 机械；内；升高 6. 内；机械 7. 2；2；1 8. 有用功；小于 9. 让燃料充分燃烧 二、选择题 1.B 2.C 3.B 4.C 5.C 6.C 7.A 8.A 9.B 10.C 11.A 12.C 三、判断题 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 四、实验与简答题 1. 吸气冲程：活塞下行，吸入汽油和空气混合物；压缩冲程：活塞上行，压缩气体，机械能转内能；做功冲程：燃气推动活塞下行，内能转机械能，提供动力；排气冲程：活塞上行，排出废气。其中做功冲程为热机提供动力。 2. 污染：大气污染、噪声污染；改进措施：加装尾气净化装置、定期保养减小机械摩擦、绿色出行减少热机使用。 五、计算题 解：汽油机曲轴每转2圈做功1次，3000r/min即每分钟转3000圈 做功次数：n=3000÷2=1500次 总做功：W=1500×600J=9×10J 答：每分钟做功1500次，总做功9×10J。 六、综合应用题 无法达到100%的原因：热机工作时，废气会带走大量热量、机械摩擦会消耗能量、机体散热会损失能量，存在不可避免的能量损耗。 良好习惯：平稳驾驶、避免急加速急刹车、定期保养车辆、保证发动机正常散热，减少能量损耗，提升能量利用率。 2026年7月27日星期一8时57分35秒 　 赛车场上，一辆辆赛车发出阵阵轰鸣，闪电般地飞驰，你知道它们的动力来自哪里吗？它们工作过程中能量是如何转化的吗？ 情景导入 汽车奔驰 列车飞驶 飞机凌空飞去 舰船劈波斩浪 图片中的各种机械，动力都来自于热机。 其中，内燃机是应用最广泛，也是常见的一种热机。 内燃机是怎样工作的，内燃机有哪些特点呢？ 观察思考 探究新知 3 观察： 如图所示，在透明塑料盒上钻一个小孔，把电子式火花发生器的放电针插进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒精，再将盒盖盖好，然后按下火花发生器的按钮，观察发生的现象。 观察思考 探究新知 实验现象：盒内酒精剧烈燃烧，盒盖被酒精燃烧产生的燃气推出。 酒精燃烧后产生高温高压的燃气对盒盖做功吗？ 分析论证：燃气的内能减少，转化为盒盖的机械能。 观察思考 探究新知 1.定义：燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功的热机叫做活塞式内燃机。 2.种类：常见的活塞式内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。 一、内燃机 汽油机 柴油机 探究新知 内燃机 在机车、汽车、农用机械中，广泛使用着汽油机和柴油机等属于内燃机。 汽油机动力汽车是我们生活中主要的交通工具 大部分农业机械是靠柴油机工作的 探究新知 知识点1 热机的种类 1. 下列关于热机的说法错误的是( ) D A. 人类最早发明的热机是蒸汽机 B. 常见的内燃机通常包括汽油机和柴油机两大类 C. 舰船上的汽轮机是热机的一种 D. 与火箭喷气发动机相比，空气喷气发动机的飞行高度不 受限制 返回 考试考法 8 2. 如图所示，在塑料盒内喷入 少量酒精，将盒盖密封，用压电引火器引 燃盒内酒精与空气的混合气体，盒盖被顶 出。在这过程中，酒精燃烧产生的燃气的 内 机械 做功 ____能转化为盒盖的______能。这个实验证明了我们可以利 用内能来______，热机就是利用这个原理来工作的。 返回 考试考法 9 1.构造：重点是“火花塞” 2.工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 二、汽油机 探究新知 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 11 进气门 排气门 火花塞 活塞 连杆 曲轴 气缸 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 12 1、吸气冲程 进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 13 2、压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 14 3、做功冲程 在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 15 4、排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 16 汽油机比较轻巧，噪音较低，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器）上面。 工作原理 结构 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 连续工作 探究新知 17 1.构造：重点是“火花塞” 2.工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 3. 1个工作循环包括 4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，飞轮转动2周，对外做功1次。 二、汽油机 探究新知 探究新知 吸气 压缩 做功 排气 一个循环 4个冲程 活塞往复2次 飞轮和曲轴转动2周 对外做功1次 燃料燃烧1次 　 只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 归纳小结 探究新知 在实际应用中，为了增大功率和减小震动，常把四个或更多的汽缸组合在一起，它们的做功冲程是轮流进行的。如图所示的内燃机是一部汽车配备的四缸发动机，这可是汽车里构造最为精密、复杂的部件。 归纳小结 探究新知 知识点2 汽油机和柴油机 3. ［2025·岳阳月考］单缸四冲程汽油机和柴油机工作时， 下列说法中，正确的是( ) D A. 汽油机上面是喷油嘴，柴油机是火花塞 B. 汽油机吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油 C. 汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大 D. 柴油机做功冲程中，点火方式是压燃式 返回 考试考法 22 （第4题） 4. 如图是一台四冲程内燃机工作循环中的一个 冲程。下列关于该冲程及其能量转化判断正确的 是( ) B A. 它是柴油机的做功冲程，将机械能转化为内能 B. 它是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能 C. 它是柴油机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D. 它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 考试考法 23 汽油机和柴油机的比较： （1）相同点：四个冲程相同，能量的转化相同。做 功冲程都是将内能转化为机械能。 （2）不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③ 压强不同，效率不同；④点火方式不同；⑤用途不 同。 （第4题） 返回 考试考法 24 （第5题） 5. 如图所示是某种内燃机的 某一冲程，由图可知： （1）它表示的是______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__转。 压缩 机械 内 （2）这种内燃机是______（选填“柴油” 或“汽油”）机，它每个工作循环对外做 功___次。 柴油 1 返回 考试考法 25 1.构造：重点是“喷油嘴” 2.工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程3. 1个工作循环包括 4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，飞轮转动2周，对外做功1次。 三、柴油机 探究新知 ◆柴油机 1.构造 如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油壶，而没有火花塞。 探究新知 2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 探究新知 吸气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。 空气 探究新知 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。 探究新知 做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 内能转化为机械能。 探究新知 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 燃烧后的废气 探究新知 探究新知 1.构造：重点是“喷油嘴” 2.工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 3. 1个工作循环包括 4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴转动2周，飞轮转动2周，对外做功1次。 三、柴油机 探究新知 柴油机和汽油机的区别与联系 相同点： 都是燃料在汽缸内燃烧，都是将内能转化为机械能的装置，都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次，启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。 探究新知 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 主要特点 主要用途 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴 吸入汽油和空气的混合物 吸入纯净的空气 压缩程度较小 压缩程度较大 点燃式 压燃式 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等 载重汽车、 拖拉机、火车、轮船等 柴油机和汽油机的区别与联系 不同点： 探究新知 ◆飞向太空 火箭的工作原理： 火箭发动机工作时，燃料和氧化剂在燃烧室中燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷管向后高速喷出，对火箭产生强大的反冲推力，从而将火箭发射出去。 探究新知 中国古代的火箭 人类飞行史上的先驱者——万户 探究新知 知识点3 火箭 6. 我国古代最早的实用火箭大约出现在唐末宋初， 其组成结构如图甲所示，液体燃料火箭喷气发动机的组成结 构如图乙所示。 甲 乙 考试考法 39 （1）图甲中，火药筒里面填充火药，筒上端封闭、下端开 口，筒侧小孔引出导火线。点燃导火线后，火药在筒中燃烧， 产生大量气体，高速向后喷射，产生向前的______。这就是 现代火箭的雏形，其中的火药筒相当于图乙中的________。 推力 燃烧室 甲 乙 考试考法 40 （2）图乙中，燃料在________的作用下可以自行燃烧，产 生的高温、高压的气体通过尾部喷口向后喷，使火箭前进。 在此过程中，燃料的______能转化为____能，进而转化为火 箭的______能。 氧化剂 化学 内 机械 甲 乙 返回 考试考法 41 7. ［2024·新疆］下列运载工具中，不需要利用热机的是 ( ) C A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 返回 考试考法 42 8. ［2024·枣庄］古代的人们曾发明 A A. 内燃机的做功冲程 B. 内燃机的压缩冲程 C. 钻木取火 D. 流星雨的形成 一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前 端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾 绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况 不同的是( ) 返回 考试考法 43 结构 热机 喷气发动机 汽油机 柴油机 火箭 工作原理、过程 课堂小结 必做作业：从教材习题中选取； 选做作业：完成练习册本课时的习题. 作业 $