第四节 热 机（举一反三·讲义）物理新教材北师大版九年级全一册

本讲义聚焦初中物理“热机”核心知识点，系统梳理热机的种类（蒸汽机、内燃机等）、汽油机四冲程工作过程（吸气、压缩、做功、排气）、柴油机与汽油机的异同及火箭工作原理，构建从基础定义到具体应用的知识支架。 通过多媒体动画展示四冲程过程、教师自制模型演示，结合实例例题（如C919客机、运载火箭），培养学生科学探究能力和物理观念，课中辅助直观教学，课后作业含中考真题助学生巩固知识、查漏补缺。

第四节 热 机（原卷版） 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 探究四冲程汽油机的工作过程情景导入 多媒体动画展示：利用动画详细展示四冲程汽油机的工作过程，依次介绍吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在展示过程中，暂停动画，提问学生每个冲程的特点，如活塞的运动方向、气门的开闭情况、能量转化等。 模型演示：教师利用自制单缸四冲程汽油机模型，边演示边讲解，加深学生对各冲程直观印象。知识归纳 【知识点1 热机的种类】 1. 热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2. 热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 【例1】（2026•江苏苏州期中）下列的交通工具不是利用热机工作的是（　　） A．中国自主生产的C919大型客机 B．载重巨大的远洋货轮 C．为空间站提供运输服务的运载火箭 D．畅销全球的中国电动汽车 【变式1-1】（2026•湖南益阳期中）下列常见机器中属于热机的是（　　） A．抽水机 B．电动机 C．发电机 D．柴油机 【变式1-2】（2026•上海闵行区期末）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机都是内燃机，但吸入汽缸的物质不相同 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小 D．压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能 【知识点2 汽油机】 1.工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 转化为 。 2.构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （3）试管实验与汽油机构造比较：如上图。 3.工作过程 （1）汽油机的一个工作循环： 冲程、 冲程、 冲程、排气冲程。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动 ，活塞往返 ，对外做功 。在四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动。 （3）汽油机工作过程如下： 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.做功冲程：进气门关闭、排气门关闭。化学能转化内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.排气冲程：进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 【例2】（2026•四川成都期末）如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速2400r/min，则该汽油机1s能做功20次 D．乙图是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油 【变式2-1】（2026·北京石景山·期末）下列汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【变式2-2】（2026•湖北武汉期末）某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是单缸四冲程汽油机，则下列说法正确的是（　　） A．转速表的示数是800r/min B．该气缸一个循环中做功2次 C．该气缸每分钟对外做功400次 D．该气缸每分钟完成1500个冲程 【变式2-3】（2026•河北唐山期末）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机吸气冲程气缸吸进的物质是汽油 B．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 C．汽油机完成一个工作循环曲轴转动2周 D．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 【知识点3 柴油机】 1.工作原理：利用 在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 转化为 。 2.工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动 ，活塞往复 ，对外做功 。 3.汽油机与柴油机的异同 相同点：（1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点：（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 【例3】（2026•湖北武汉武昌区月考）柴油机和汽油机都属于内燃机，下列有关说法中正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．四冲程汽油机在工作过程中，进气门关闭的冲程是吸气冲程 D．在柴油机的压缩冲程中，活塞的机械能转化为密闭空气的内能 【变式3-1】（2026•广东珠海期末）柴油机与汽油机在构造上的主要不同是：柴油机顶部有（　　） A．火花塞 B．活塞 C．喷油嘴 D．曲轴 【变式3-2】（2025•天津中考真题）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【知识点4 火箭】 1.喷气式发动机 （1）火箭使用的是 发动机。 （2）工作原理：喷气式发动机的燃烧在燃烧室内燃烧后产生 的气体，产生很大的 推动机身向前运动。 （3）喷气式发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。 2.火箭 （1）火箭：火箭本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠 来助燃，飞行高度不受限制。 （2）液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、 和 组成。 （3）工作原理：输送系统 把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，电火花点燃，产生高温、高压气体。进入高温的燃烧室的燃料和氧化剂可以 。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲力，使火箭前进。 【例4】（2026•陕西西安雁塔区期末）如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，你认为以下说法正确的是（　　） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C．水火箭加速升空阶段机械能转化为内能 D．水火箭加速升空的过程中水的比热容增大 【变式4-1】（2026•湖南长沙期末）2025年11月25日，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零 D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大 【变式4-2】（2026•江苏南京期末） 2024年12月，长征五号运载火箭成功发射，下列说法正确的是（　　） A．火箭喷出高温高压燃气的同时，空气对火箭施加了推动力 B．火箭发射时的能量转化与热机中做功冲程的能量转化相同 C．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能 D．火箭升空过程中与空气摩擦，这是通过热传递使火箭内能增加 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．（2026•四川内江中考真题）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．（2026•江苏扬州中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3．（2026•湖北荆州期中）柴油机工作时，能量转化过程是（　　） A．内能→化学能→机械能 B．内能→机械能→化学能 C．化学能→内能→机械能 D．化学能→机械能→内能 4．（2026•广东深圳期末）2025年7月15日，长征二号运载火箭搭载神舟十九号载人飞船成功发射（如图）。关于火箭，下列说法错误的是（　　） A．火箭发动机是利用内能做功的机械 B．火箭燃料燃烧时，化学能转化为内能 C．火箭升空过程中，是机械能转化为内能 D．火箭用液态氢作燃料，因为氢的热值较大 5．（2026•江西南昌期末）内燃机的四个冲程如图所示，其中机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 6．（2026•广东广州期末）如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．这是一台柴油机 B．该内燃机吸气冲程吸入的是空气 C．该冲程是内燃机的排气冲程 D．若飞轮转速为1800r/min，则1s内做功15次 7．（2026•广东珠海期末）2025年4月24日是第十个“中国航天日”，同学们制作了“水火箭”，“水火箭”的发射，及其简易原理如图所示。当内部气压强大到一定程度时，水会冲开瓶塞从“水火箭”中向下喷出。下列有关“水火箭”说法中正确的是（　　） A．打气时，“水火箭”内气体的内能会增加 B．打气时，通过热传递改变空气的内能 C．“水火箭”加速起飞时将机械转化为内能 D．“水火箭”加速起飞时，相当于热机的压缩冲程 8．（2026•北京朝阳区期末）我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，轻吹艾绒就有火苗产生。关于取火的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．推杆压缩气体做功，气体的内能减小 B．艾绒被点燃是由于推杆直接对艾绒做功的结果 C．推杆的部分机械能转化为筒内气体的内能 D．其能量转化的过程与汽油机的做功冲程相同 9．（2026•四川成都期末）如图是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法正确的是（　　） A．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是丙、甲、丁、乙 B．图甲是做功冲程，机械能转化为内能 C．图丙是排气冲程，通过飞轮的惯性完成动作 D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 10．（2026•甘肃武威期末）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒内（　　） A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功40次 11．（2026•山东烟台期中）如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图，下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法不正确的是（　　） A．柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气 B．除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成 C．柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞 D．柴油机多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等 12．（2026•湖北武威期中）关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法不正确的是（　　） A．柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物 C．在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．柴油机比较笨重，它的功率比汽油机的大 13．（2026·四川巴中·期末）关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法：其中正确的是（　　） ①在压缩冲程中，机械能转化为内能；②吸气冲程时，汽油机吸入的是空气； ③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同。 A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④ 14．（2026•山东济南期末）如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中机械能转化为内能 B．一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C．汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D．若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 二、填空题 15．（2026·湖北荆州期末）汽油机是热机的一种。下图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处于 冲程；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min，则在1s内，汽油机对外做功 次。 16．（2026春•江西宜春月考）我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒粘在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生。艾绒被点燃的过程与四冲程汽油机的　 　 冲程相似；一台单缸四冲程内燃机一秒做10次功，那么这台内燃机一秒钟转 　 转。 17．（2026·河北廊坊·期末）如图所示，开香槟庆祝胜利时，先将瓶塞用力按住，然后使劲上下摇晃瓶子，使瓶内的二氧化碳迅速从液体中析出，瓶内气体体积增加，然后松开手，瓶塞就会被喷出，喷出过程中二氧化碳气体的内能 ，其能量转化方式与汽油机的 冲程相同。 18．（2026•黑龙江大庆期末）某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图乙中　 　 （选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程；若该热机1s内对外做功15次，则飞轮转速是　 　 r/min。 19．（2026·四川泸州·期末）神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，这与图 （选填“甲”或“乙”）中汽油机的冲程一致，如果该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次，共完成 个冲程。 20．（2026•甘肃兰州期末）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图　 　 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，这台汽油机每分钟完成 个冲程，对外做了　 　 次功。 21．如图所示为汽油机一个工作循环的四个冲程。 （1）其中将机械能转化为内能的是图　 　 。 （2）四个冲程中只有　 　 冲程能提供动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性带动。 （3）若这台汽油机飞轮的转速为1800r/min，则这台汽油机每秒钟完成　 　 个冲程，对外做 　 次功。 22．（2026•安徽安庆期中）如图所示，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入适量酒精作为燃料，然后立即套密封良好的锥形纸筒；按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，同时瓶口出现大量白气。 （1）酒精燃气推动纸筒飞出的过程，其能量转化过程相当于内燃机的　 　 冲程； （2）瓶口出现大量白气，是因为瓶内气体的内能　 　 （选填“增加”或“减少”）。 23．（2026•湖南衡阳月考）如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 　 　 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 　 　 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 　 　 （填字母）冲程相似。“白气”是由于 　 　 （填物态变化的名称）形成的。 24．阅读短文，回答问题。 汽车发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 　 　 能。 （2）如果一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 　 （用字母表示）。 （3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 　 　 。 （4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 　 。 A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气 （5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 　 　 s。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四节 热 机 【新教材北师大版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 探究四冲程汽油机的工作过程情景导入 多媒体动画展示：利用动画详细展示四冲程汽油机的工作过程，依次介绍吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在展示过程中，暂停动画，提问学生每个冲程的特点，如活塞的运动方向、气门的开闭情况、能量转化等。 模型演示：教师利用自制单缸四冲程汽油机模型，边演示边讲解，加深学生对各冲程直观印象。知识归纳 【知识点1 热机的种类】 1. 热机：利用内能做功的机械叫热机。汽车、轮船和飞机等的发动机都是利用燃烧燃料释放的内能做功的装置，都是热机。 2. 热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 3. 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 【例1】（2026•江苏苏州期中）下列的交通工具不是利用热机工作的是（　　） A．中国自主生产的C919大型客机 B．载重巨大的远洋货轮 C．为空间站提供运输服务的运载火箭 D．畅销全球的中国电动汽车 【答案】D 【解析】利用内能做功（将内能转化为机械能）的机械称为热机。C919大型客机、远洋货轮、运载火箭工作时，都要消耗燃料，将内能转换为机械能，所以都是利用热机工作的；电动汽车工作时，消耗电能，将电能转化为机械能，不是利用热机工作的，故D符合题意，ABC不符合题意。故选：D。 【变式1-1】（2026•湖南益阳期中）下列常见机器中属于热机的是（　　） A．抽水机 B．电动机 C．发电机 D．柴油机 【答案】D 【解析】热机是将内能转化为机械能的装置， A．抽水机将电能转化为水的机械能，故A不属于热机； B．电动机将电能转化为机械能，故B不属于热机； C．发电机将机械能转化为电能，故C不属于热机； D．柴油机将内能转化为机械能，故D属于热机。 故选：D。 【变式1-2】（2026•上海闵行区期末）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机和柴油机都是内燃机，但吸入汽缸的物质不相同 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小 D．压缩冲程主要是通过做功的方式减小缸内气体的内能 【答案】A 【解析】A、柴油机和汽油机都属于内燃机，工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故A正确； B、汽油机是通过火花塞点火的，而柴油机是通过压燃式点火的，故B错误； C、燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值保持不变，故C错误； D、压缩冲程中，活塞压缩气体，对气体做功，气体的内能变大，故D错误。故选：A。 【知识点2 汽油机】 1.工作原理：利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 内能 转化为 机械能 。 2.构造 （1）主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 （2）冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （3）试管实验与汽油机构造比较：如上图。 3.工作过程 （1）汽油机的一个工作循环： 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程、排气冲程。 （2）每完成一个工作循环，曲轴和飞轮均转动 两周 ，活塞往返 两次 ，对外做功 一次 。在四个冲程中，只有 做功 冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的 飞轮的惯性 带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动。 （3）汽油机工作过程如下： 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 1.吸气冲程：进气门打开、排气门关闭。靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物 2.压缩冲程：进气门关闭、排气门关闭。外界对气体做功，机械能转化为内能，气体温度升高 3.做功冲程：进气门关闭、排气门关闭。化学能转化内能，气体温度升高，气体对外做功，内能转化为机械能 4.排气冲程：进气门关闭、排气门打开。靠惯性运动，排出废气 【例2】（2026•四川成都期末）如图为四冲程汽油机工作示意图，下列说法正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成的冲程是甲、乙、丁 B．甲图冲程中能量转化是机械能转化为内能 C．飞轮转速2400r/min，则该汽油机1s能做功20次 D．乙图是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油 【答案】C 【解析】ABD、甲图中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程，将内能转化为机械能； 乙图中进气门开启，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程，吸入汽缸的物质是空气和汽油的混合气体； 丙图中排气门开启，进气门关闭，活塞上行，是排气冲程； 丁图中两气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能； 内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机器获得动力，其它三个冲程依靠飞轮惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故ABD错误； C、飞轮转速2400r/min＝40r/s，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转40圈，共20个工作循环，共做功20次，故C正确。故选：C。 【变式2-1】（2026·北京石景山·期末）下列汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A．火花塞点火时，汽油机处于做功冲程，此时两个气门关闭，活塞向下运动，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故A符合题意； B．吸气门打开时，汽油机处于吸气冲程，该冲程吸入汽油和空气的混合物，没有能量转化，B不符合题意； C．吸气门与排气门都关闭，活塞向上运动时，汽油机处于压缩冲程，该冲程将机械能转化为内能，故C不符合题意； D．排气门打开时，汽油机处于排气冲程，该冲程将燃烧后的废气排出气缸，没有能量转化，故D不符合题意。故选A。 【变式2-2】（2026•湖北武汉期末）某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是单缸四冲程汽油机，则下列说法正确的是（　　） A．转速表的示数是800r/min B．该气缸一个循环中做功2次 C．该气缸每分钟对外做功400次 D．该气缸每分钟完成1500个冲程 【答案】D 【解析】汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次。 A．转速表的实际示数为 并非 800r/min，故A错误； B．单缸四冲程汽油机的一个工作循环中，对外只做功1次，故B错误； C．汽油机曲轴每分钟转动750圈，一个工作循环曲轴转2圈对外做功1次，每分钟对外做功375次，故C错误； D．一个工作循环曲轴转2圈完成4个冲程，曲轴每分钟转750圈时，每分钟完成1500个冲程，故D正确。故选：D。 【变式2-3】（2026•河北唐山期末）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机吸气冲程气缸吸进的物质是汽油 B．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 C．汽油机完成一个工作循环曲轴转动2周 D．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 【答案】C 【解析】甲图中进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩气缸内燃料混合物，温度升高，是压缩冲程； 乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸，是吸气冲程； 丙中的排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程； 丁中的两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，所以为做功冲程，将内能转化为机械能； A．汽油机在吸气冲程中，吸进气缸的物质是汽油和空气的混合物，故A错误； B．图丁中的两个气门都关闭，活塞向下运动，火花塞点火，所以为做功冲程，将内能转化为机械能，故B错误； C．在汽油机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，故C正确； D．四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，正确顺序是：乙、甲、丁、丙，故D错误。故选：C。 【知识点3 柴油机】 1.工作原理：利用 柴油 在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将 内能 转化为 机械能 。 2.工作过程：柴油机与汽油机工作过程大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，曲轴连续转动 两周 ，活塞往复 两次 ，对外做功 一次 。 3.汽油机与柴油机的异同 相同点：（1）基本构造和主要部件作用相似。 （2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 （3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 （4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。 不同点：（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。 （2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。 （3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。 （4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。 【例3】（2026•湖北武汉武昌区月考）柴油机和汽油机都属于内燃机，下列有关说法中正确的是（　　） A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B．柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合气吸入气缸 C．四冲程汽油机在工作过程中，进气门关闭的冲程是吸气冲程 D．在柴油机的压缩冲程中，活塞的机械能转化为密闭空气的内能 【答案】D 【解析】A、汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴，故A错误； B、工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故B错误； C、四冲程汽油机在工作过程中，进气门打开的冲程是吸气冲程，故C错误； D、柴油机的压缩冲程中，机械能转化为空气的内能，故D正确。故选：D。 【变式3-1】（2026•广东珠海期末）柴油机与汽油机在构造上的主要不同是：柴油机顶部有（　　） A．火花塞 B．活塞 C．喷油嘴 D．曲轴 【答案】C 【解析】汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴。 故选：C。 【变式3-2】（2025•天津中考真题）我国在柴油机的研制上已将本体热效率突破53%。在柴油机的四个冲程中，内能转化为机械能的是（　　） 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】在压缩冲程末，喷油嘴将雾化的柴油喷入，柴油剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，对外做功，在这个过程中，燃气推动活塞做功，内能减少，温度降低，燃气的内能转化为活塞的机械能，即做功冲程中内能转化为机械能，故ABD不符合题意、C符合题意。故选：C。 【知识点4 火箭】 1.喷气式发动机 （1）火箭使用的是 喷气式 发动机。 （2）工作原理：喷气式发动机的燃烧在燃烧室内燃烧后产生 高温、高压 的气体，产生很大的 反冲力 推动机身向前运动。 （3）喷气式发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。 2.火箭 （1）火箭：火箭本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠 外界空气 来助燃，飞行高度不受限制。 （2）液体燃料火箭主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、 燃烧室 和 尾部喷口 组成。 （3）工作原理：输送系统 按时按量地 把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，电火花点燃，产生高温、高压气体。进入高温的燃烧室的燃料和氧化剂可以 自行燃烧 。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，同时对火箭产生强大的反冲力，使火箭前进。 【例4】（2026•陕西西安雁塔区期末）如图1为物理老师自制的水火箭结构示意图。如图2为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，你认为以下说法正确的是（　　） A．利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能增大 B．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C．水火箭加速升空阶段机械能转化为内能 D．水火箭加速升空的过程中水的比热容增大 【答案】A 【解析】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，机械能转化为内能，水火箭中空气的内能在增大，故A正确； B．打气筒将空气压入水火箭的过程中，压缩空气做功，是将机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能；能量转化方式是不同的，故B错误； C．水火箭加速升空阶段，水火箭内空气的内能转化为机械能，故C错误； D．比热容是物质的属性，与物质的种类和物态有关，与物体的位置和质量无关，水火箭加速升空的过程中水的比热容不变，故D错误。故选：A。 【变式4-1】（2026•湖南长沙期末）2025年11月25日，搭载着神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭（如图）在酒泉卫星发射中心成功发射。下列说法正确的是（　　） A．火箭的燃料燃烧得越充分，热值越大 B．火箭发动机工作过程中的热机效率是100% C．火箭“体内”的液氢燃料温度低至﹣253℃，内能为零 D．火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的重力势能越来越大 【答案】D 【解析】A、热值是燃料本身的一种特性，热值由燃料本身决定，与燃料否充分燃烧无关，故A错误； B、火箭发动机工作过程中，会有热量的损失、克服机械摩擦消耗部分能量，燃料不可能完全燃烧等因素的存在，所以热机效率不会达到100%，故B错误； C、一切物体在任何情况下都有内能，所以液氢燃料温度低至﹣253℃时也有内能，故D错误； D、火箭搭载着飞船升空的过程中，飞船的质量不变，高度增大，所以重力势能越来越大，故D正确。 【变式4-2】（2026•江苏南京期末） 2024年12月，长征五号运载火箭成功发射，下列说法正确的是（　　） A．火箭喷出高温高压燃气的同时，空气对火箭施加了推动力 B．火箭发射时的能量转化与热机中做功冲程的能量转化相同 C．火箭加速升空的过程中，火箭的动能转化为重力势能 D．火箭升空过程中与空气摩擦，这是通过热传递使火箭内能增加 【答案】B 【解析】A、火箭喷出高温高压燃气，是燃气对火箭施加了推动力，而不是空气。物体间力的作用是相互的，火箭向后喷出燃气，燃气就会给火箭一个向前的反作用力，推动火箭前进，故A错误。 B、火箭发射时，燃料燃烧将化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能；热机的做功冲程中，是内能转化为机械能，二者能量转化相同，故B正确。 C、火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放的能量使火箭的速度增大、高度升高，是化学能转化为动能和重力势能，而不是动能转化为重力势能，故C错误。 D、火箭升空过程中与空气摩擦，是通过做功的方式使火箭内能增加，而不是热传递，故D错误。 故选：B。 模块三 课后作业 一、单选题(共?题) 1．（2026•四川内江中考真题）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】A、燃油汽车的发动机是内燃机，属于热机的一种。它通过燃烧燃油将内能转化为机械能，推动汽车前进，使用了热机，故A不符合题意。 B、火箭的发动机通过燃烧燃料产生高温高压气体，利用气体的反作用力推动火箭前进，属于热机范畴（火箭发动机是热机的一种特殊形式），使用了热机，故B不符合题意。 C、喷气式飞机的发动机是喷气式发动机，属于热机。它通过燃烧燃料使空气膨胀加速喷出，获得反推力，将内能转化为机械能，使用了热机，故C不符合题意。 D、电瓶车是利用电动机工作的，电动机将电能转化为机械能，整个过程没有燃烧燃料，也没有将内能转化为机械能的过程，没有使用热机，故D符合题意。 故选：D。 2．（2026•江苏扬州中考真题）如图，加热试管中的水至沸腾。分析橡胶塞被冲出的过程，其能量转化与汽油机的哪个冲程类似（　　） 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】当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为了塞子的机械能；汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，因此这一现象与做功冲程的能量转化相同。故ABD错误，C正确。故选：C。 3．（2026•湖北荆州期中）柴油机工作时，能量转化过程是（　　） A．内能→化学能→机械能 B．内能→机械能→化学能 C．化学能→内能→机械能 D．化学能→机械能→内能 【答案】C 【解析】柴油机供给机车的动力来源于柴油的燃烧，消耗的是柴油的化学能，产生了内能，然后内能转化为机械能。故选：C。 4．（2026•广东深圳期末）2025年7月15日，长征二号运载火箭搭载神舟十九号载人飞船成功发射（如图）。关于火箭，下列说法错误的是（　　） A．火箭发动机是利用内能做功的机械 B．火箭燃料燃烧时，化学能转化为内能 C．火箭升空过程中，是机械能转化为内能 D．火箭用液态氢作燃料，因为氢的热值较大 【答案】C 【解析】A、火箭发动机工作时是把内能转化为机械能，所以火箭发动机是利用内能做功的机械，故A正确； B、火箭燃料燃烧时，是把化学能转化为内能，故B正确； C、火箭加速升空过程中，燃料燃烧释放出的内能，转化为火箭的机械能，故C错误； D.火箭使用液态氢作燃料，该燃料具有较高的热值，完全燃烧相同质量的液氢和其他燃料相比，液态氢燃料可以释放更多的热量，故D正确；故选：C。 5．（2026•江西南昌期末）内燃机的四个冲程如图所示，其中机械能转化为内能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故A错误； B、气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，内能转化成机械能，故B错误； C、气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，机械能转化内能，故C正确； D、排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D错误。故选：C。 6．（2026•广东广州期末）如图所示为某四冲程内燃机工作过程中的一个冲程，下列说法正确的是（　　） A．这是一台柴油机 B．该内燃机吸气冲程吸入的是空气 C．该冲程是内燃机的排气冲程 D．若飞轮转速为1800r/min，则1s内做功15次 【答案】D 【解析】A．汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷嘴，由图可知是汽油机，故A错误； B．该内燃机是汽油机，汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，故B错误； C．由图可知，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故C错误； D．四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，飞轮转动两转，对外做功一次，飞轮转速为1800r/min＝30r/s，即每秒内飞轮转动30转，则1s内做功次。故D正确。故选：D。 7．（2026•广东珠海期末）2025年4月24日是第十个“中国航天日”，同学们制作了“水火箭”，“水火箭”的发射，及其简易原理如图所示。当内部气压强大到一定程度时，水会冲开瓶塞从“水火箭”中向下喷出。下列有关“水火箭”说法中正确的是（　　） A．打气时，“水火箭”内气体的内能会增加 B．打气时，通过热传递改变空气的内能 C．“水火箭”加速起飞时将机械转化为内能 D．“水火箭”加速起飞时，相当于热机的压缩冲程 【答案】A 【解析】A．利用打气筒向水火箭内打气的过程中，压缩筒内空气做功，水火箭内气体的内能会增加，故A正确； B．打气的过程中，压缩筒内空气做功，使水火箭内空气的内能增加，这是通过做功改变空气的内能，故B错误； C．水火箭加速起飞阶段，不断向下喷水，将内能转化为机械能，故C错误； D．热机的做功冲程将内能转化为机械能；水火箭加速起飞阶段，将内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程，故D错误。故选：A。 8．（2026•北京朝阳区期末）我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，轻吹艾绒就有火苗产生。关于取火的整个过程，下列说法正确的是（　　） A．推杆压缩气体做功，气体的内能减小 B．艾绒被点燃是由于推杆直接对艾绒做功的结果 C．推杆的部分机械能转化为筒内气体的内能 D．其能量转化的过程与汽油机的做功冲程相同 【答案】C 【解析】向内猛推推杆，推杆对套筒内的空气做功，推杆的机械能转化为套筒内空气的内能，套筒内空气的温度升高，将热量传递给艾绒，艾绒的内能增大，温度升高，达到燃点后，艾绒被点燃，该过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故ABD错误、C正确。故选：C。 9．（2026•四川成都期末）如图是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法正确的是（　　） A．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是丙、甲、丁、乙 B．图甲是做功冲程，机械能转化为内能 C．图丙是排气冲程，通过飞轮的惯性完成动作 D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【解析】甲图中进、排气门全关闭，活塞向上运动是压缩冲程； 乙图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动是吸气冲程； 丙图中排气门打开，进气门关闭，活塞向上运动是排气冲程； 丁图中进排气门关闭，活塞向下运动，是做功冲程； A．四冲程内燃机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、压缩、做功和排气，四冲程的正确顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误； B．图甲是压缩冲程，能量转化是机械能转化为内能，故B错误； C．图丙是排气冲程，汽油机的四个冲程除了做功冲程，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的，故C正确； D．图丁是做功冲程，能量转化是内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。 10．（2026•甘肃武威期末）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为每分钟1200转，则汽油机每秒内（　　） A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成20个冲程，做功40次 【答案】C 【解析】四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈。因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以每秒钟飞轮转20圈，完成40个冲程，共做功10次。故选：C。 11．（2026•山东烟台期中）如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图，下列关于柴油机和汽油机工作的相关说法不正确的是（　　） A．柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气 B．除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成 C．柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞 D．柴油机多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等 【答案】A 【解析】A、汽油机在吸气冲程吸进的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程吸进的是空气，故A错误，符合题意； B、四冲程内燃机包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。做功冲程是将内能转化为机械能，使机器获得动力；而吸气、压缩、排气冲程靠曲轴的惯性来完成，故除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠惯性完成，故B正确，不符合题意； C、柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故C正确，不符合题意； D、柴油机功率大，经济性能好，适用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机灯，故D正确，不符合题意。 故选：A。 12．（2026•湖北武威期中）关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法不正确的是（　　） A．柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物 C．在做功冲程中，柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式 D．柴油机比较笨重，它的功率比汽油机的大 【答案】C 【解析】A．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的顶部有喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确； B．在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故B正确； C．在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故C错误； D．柴油机的飞轮质量更大，所以比汽油机笨重；柴油机的压缩比比汽油机的高，在做功冲程中气体压缩程度更大，能提供更大的动力，所以柴油机比汽油机的功率更大，故D正确。故选：C。 13．（2026·四川巴中·期末）关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法：其中正确的是（　　） ①在压缩冲程中，机械能转化为内能；②吸气冲程时，汽油机吸入的是空气； ③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机和柴油机的点火方式相同。 A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④ 【答案】B 【解析】①在压缩冲程，活塞向上运动压缩气体，消耗机械能，使气体内能增加、温度升高，因此机械能转化为内能，故①正确。 ②汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合气体，而柴油机吸入的是纯空气，故②错误。 ③在四冲程内燃机中，做功冲程燃气膨胀推动活塞向下运动，对外做功；吸气、压缩和排气冲程靠飞轮惯性完成，均不对外做功，故③正确。 ④汽油机采用点燃式点火，柴油机采用压燃式点火，两者点火方式不同，故④错误。 综上所述，正确的说法为①③，故B正确，ACD错误。故选B。 14．（2026•山东济南期末）如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（　　） A．甲冲程中机械能转化为内能 B．一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 C．汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值 D．若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min 【答案】D 【解析】如图是汽油机的四个冲程，其中：甲为做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功． 乙为压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高． 丙为排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 丁为吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 A.甲冲程中内能转化为机械能，故A错误； B.一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丁、乙、甲、丙，故B错误； C.热值是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与燃烧情况无关，故C错误； D.在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800r/min，故D正确。 故选：D。 二、填空题 15．（2026·湖北荆州期末）汽油机是热机的一种。下图是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处于 冲程；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min，则在1s内，汽油机对外做功 次。 【答案】做功 40 【解析】【小题1】[1][2]如图可观察到，气缸顶部火花塞已点火，且进、排气门均关闭，活塞往下运行，说明该冲程为单缸四冲程汽油机的做功冲程；单缸四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两圈，对外做功一次；若该汽油机飞轮的转速为4800r/min=80r/s，故可得在1s内该汽油机对外做功40次。 16．（2026春•江西宜春月考）我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒粘在木质推杆前端，其结构如图所示。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，推杆前端的艾绒就会被点燃，拔出推杆后，吹吹艾绒就有火苗产生。艾绒被点燃的过程与四冲程汽油机的　 　 冲程相似；一台单缸四冲程内燃机一秒做10次功，那么这台内燃机一秒钟转 　 转。 【答案】压缩；20。 【解析】（1）由题意可知，压缩空气做功，将机械能转化为内能，艾绒的内能增大，温度升高，达到艾绒的着火点就会燃烧。四冲程汽油机的压缩冲程中，将机械能转化为内能，在做功冲程中，将内能转化为机械能，故艾绒被点燃的过程与四冲程汽油机的压缩冲程相似。 （2）在内燃机的一个工作循环中，飞轮转动2转，对外做1次功，单缸四冲程内燃机一秒做10次功，那么这台内燃机一秒钟转20转。 17．（2026·河北廊坊·期末）如图所示，开香槟庆祝胜利时，先将瓶塞用力按住，然后使劲上下摇晃瓶子，使瓶内的二氧化碳迅速从液体中析出，瓶内气体体积增加，然后松开手，瓶塞就会被喷出，喷出过程中二氧化碳气体的内能 ，其能量转化方式与汽油机的 冲程相同。 【答案】减小 做功 【解析】[1][2]做功可以改变物体的内能；对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，内能会减小；瓶塞被喷出的过程中，瓶内二氧化碳气体对瓶塞做功，二氧化碳气体的内能减小，将内能转化为机械能；在汽油机的做功冲程中，燃气对活塞做功，内能转化为机械能，与瓶塞被喷出时二氧化碳气体内能转化为机械能的能量转化方式相同。 18．（2026•黑龙江大庆期末）某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”如图甲所示，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”里打气相当于图乙中　 　 （选填“A”或“B”）所示的内燃机冲程；若该热机1s内对外做功15次，则飞轮转速是　 　 r/min。 【答案】A；1800。 【解析】往“水火箭”里打气时，压缩瓶内空气做功，空气的内能增大，温度升高，相当于图乙中A所示的内燃机压缩冲程，而B是做功冲程。 若该热机1s内对外做功15次，则1min对外做功900次，由于热机在一个工作循环中，完成4个冲程，飞轮和曲轴转2周，对外做功1次，所以该热机的飞轮每分钟转1800周，即飞轮的转速为1800r/min。 19．（2026·四川泸州·期末）神舟飞船在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，通过做功的方式将机械能转化为内能，这与图 （选填“甲”或“乙”）中汽油机的冲程一致，如果该汽油机飞轮的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次，共完成 个冲程。 【答案】 乙 25 100 【解析】[1]神舟飞船穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，克服摩擦做功，将机械能转化为内能，飞船的温度升高。在图甲中的进气门和排气门都关闭，且活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；图乙中的进气门和排气门都关闭，且活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故图乙符合题意。 [2][3]在内燃机的一个工作循环中，曲轴转动2周，活塞往复运动2次，对外做功1次，完成4个冲程；飞轮转速为3000r/min=50r/s，1s内汽油机对外做功25次，共完成100个冲程。 20．（2026•甘肃兰州期末）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，其中图　 　 为不是靠飞轮惯性完成的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，这台汽油机每分钟完成 个冲程，对外做了　 　 次功。 【答案】丙；3600；900。 【解析】甲图：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运行，气缸容积减小，是排气冲程，此冲程无能量转化。乙图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。 丙图：两气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。 丁图：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，气缸容积增大，是吸气冲程，此冲程无能量转化。 汽油机的四个冲程中，除做功冲程外，其它冲程都是靠惯性完成的。故丙中为做功冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程。飞轮的转速为1800r/min，即1分钟转1800转，完成冲程数1800×2＝3600次，对外做功900次。 21．如图所示为汽油机一个工作循环的四个冲程。 （1）其中将机械能转化为内能的是图　 　 。 （2）四个冲程中只有　 　 冲程能提供动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性带动。 （3）若这台汽油机飞轮的转速为1800r/min，则这台汽油机每秒钟完成　 　 个冲程，对外做 　 次功。 【答案】（1）甲；（2）做功；（3）60；15。 【解析】（1）甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是汽油机的压缩冲程，该冲程中活塞对燃气做功，将机械能转化为内能。 （2）丙图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能，为汽油机提供动力，其余三个冲程都依靠飞轮的惯性带动完成。 （3）飞轮转速为1800r/min＝30r/s， 即每秒飞轮转30转；汽油机飞轮每转2圈，完成4个冲程，对外做功1次，因此每秒完成冲程30×2＝60个，对外做功次。 22．（2026•安徽安庆期中）如图所示，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入适量酒精作为燃料，然后立即套密封良好的锥形纸筒；按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出，同时瓶口出现大量白气。 （1）酒精燃气推动纸筒飞出的过程，其能量转化过程相当于内燃机的　 　 冲程； （2）瓶口出现大量白气，是因为瓶内气体的内能　 　 （选填“增加”或“减少”）。 【答案】（1）做功；（2）减少 【解析】（1）燃气推动纸筒飞出的过程是燃气推动纸筒做功的过程，内能转化为机械能，相当于内燃机的做功冲程。 （2）当瓶口出现大量白气时，是因为瓶内的水蒸气遇冷后发生了液化现象，形成了小水滴，由于水蒸气液化成水需要放出热量，因此瓶内气体的内能会减少。 23．（2026•湖南衡阳月考）如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 　 　 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 　 　 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 　 　 （填字母）冲程相似。“白气”是由于 　 　 （填物态变化的名称）形成的。 【答案】内；热传递；C；液化。 【解析】粗布条摩擦金属管的过程中，克服摩擦做功，将机械能转化为内能； 粗布条摩擦金属管的过程中，金属管内能增加，温度升高，管内的酒精吸收热量，温度迅速升高，“酒精温度迅速升高”，这是通过热传递的方式增加了酒精的内能； “橡皮塞被顶出”的过程，酒精蒸汽对橡皮塞做功，酒精蒸汽的内能转化为橡皮塞的机械能；由乙图可知，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，机械能转化为内能，C图为做功冲程，内能转化为机械能，D图为排气冲程，因此“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的C冲程相似； “白气”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，因此“白气”是由于液化形成的。 24．阅读短文，回答问题。 汽车发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 　 　 能。 （2）如果一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 　 （用字母表示）。 （3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 　 　 。 （4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 　 。 A.吸气 B.压缩 C.做功 D.排气 （5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 　 　 s。 【答案】（1）机械；（2）pV；（3）增大牵引力；（4）A；（5）0.04。 【解析】（1）内燃机就是将内能转化为机械能的机器； （2）在做功冲程，活塞移动的距离为L，发动机的单缸排量V＝SL，燃气对活塞所做的功：W＝FL＝pSL＝pV； （3）因为发动机的功率PFv，即功率一定时，降低速度是为了增大牵引力； （4）四汽缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在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吸气、压缩和排气冲程，据此可知四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的是吸气冲程，故选A； （5）在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为3000r/min时，完成1500个工作循环，每个工作循环所需要的时间为ts＝0.04s。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $