12.4热机与社会发展（举一反三·讲义）物理新教材沪粤版九年级上册

本讲义聚焦初中物理“热机与社会发展”核心内容，系统梳理热机定义、能量转化及种类，详解汽油机和柴油机的构造与工作过程，深入分析热机效率计算及燃料利用与环境保护，构建从基础概念到实际应用的完整知识支架。 资料以情景导入联系生活实例激发兴趣，通过7个题型及变式题结合中考真题强化应用，方法技巧如对比法识别冲程培养科学思维，课后多样化作业助力学生巩固。课中辅助教师高效授课，课后帮助学生查漏补缺，提升科学探究与责任意识。

12.4热机与社会发展（举一反三·讲义） 【新教材沪粤版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+7个题型+方法技巧）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，请看这组图片——从镰刀到联合收割机，从马车到列车，从木帆船到远洋巨轮。人类社会的进步离不开动力机械的发展。那么，这些机械的动力来自哪里呢？是什么装置将燃料的能量转化为机械能的呢？这就是今天我们要学习的内容——第十二章第四节，热机与社会发展。 热机推动人类进步：热机的广泛使用促进了生产力的发展和社会的进步(图12-4-2)。如收割机替代了镰刀，大大提高了收割效率;列车替代了马车、远洋巨轮替代了木帆船，使陆上和海上大规模的长途运输成为可能。 知识归纳 【知识点1 热机】 1.热机定义：利用内能做功的机械叫做热机。 2.热机的能量转化：把燃料的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。 3.热机的种类很多：有蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等 4.内燃机：内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，常见的内燃机有汽油机和柴油机。 题型例题一 热机 【例1】（25-26九年级上·天津河东·期中）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机属于热机。热机工作过程中通过燃料燃烧获取 转化为机械能。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 【答案】 内能 比热容 【难度】0.85 【知识点】水的比热容特点及应用、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1]热机是利用内能做功的机械，即将燃料燃烧获取的内能转化为机械能。 [2]因为水的比热容比较大，在质量、升高的温度相同时，可以吸收更多的热量，所以火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的比热容较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 【变式1-1】（2025·四川成都·中考真题）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 【变式1-2】（25-26九年级上·上海·期中）热机工作时，将燃料燃烧释放的___________能，通过做功转化为有用的___________能。 【变式1-3】如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧，其内能转化为化学能 B．水被加热，是通过做功使水的内能增加 C．叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D．水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 【知识点2 汽油机和柴油机 】 1.汽油机的构造与工作过程 汽油机是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。 ①汽油机的构造 ②汽油机的工作过程 汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程（也叫做“行程”）。常见的四冲程汽油机要能正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。 要点提示：1.在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。每个一个工作循环四个冲程，飞轮（曲轴）转两圈，活塞往复两次，对外做功一次。 2.区分好能量转化：压缩冲程把机械能转化为内能，活塞向上，气缸内气压变大温度升高；做功冲程火花塞点火（标志性特点），内能转化为机械能，活塞向下运动，对外提供动力。 2.柴油机的构造与工作过程 柴油机是以柴油为燃料的内燃机。 ①柴油机的构造 柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是装有喷油嘴。 ②汽油机的工作过程 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸内的只有空气； 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩空气，使空气的温度升高； 做功冲程：从喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温空气燃烧，从而形成高温、高压气体推动活塞向下，对外做功； 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出。 3.柴油机与汽油机的区别 柴油比汽油便宜，柴油机在效率上比汽油机高，但柴油机笨重，成本较高，工作噪音也较大。随着新技术的进步，这些缺点得到了很好的解决，柴油机在节能和二氧化碳排放方面优势明显。 题型例题二 汽油机的结构及工作过程 【例2】（25-26九年级上·上海·期中）检修汽车发动机时，师傅拍摄了某一冲程工作的示意图，如图所示，关于该冲程的名称及其能量转化，下列说法中正确的是______。 A．做功冲程，机械能转化为内能 B．做功冲程，内能转化为机械能 C．压缩冲程，内能转化为机械能 D．压缩冲程，机械能转化为内能 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，此冲程机械能转化为内能。 故选D。 【变式2-1】（25-26九年级上·上海·阶段检测）关于图所示的某单缸四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成冲程的是①②③ B．在一个工作循环中，工作过程依次是③④①② C．①中能量的转化是内能转化为机械能 D．④中气缸内气体温度会下降 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】AB．由图可知②中进气门开，活塞向下是吸气冲程，④两气门关闭，活塞向上是压缩冲程，①两气门关闭，活塞向下是做功冲程，③排气门开，活塞向上是排气冲程，在一个工作循环中，工作过程依次是②④①③，其中②③④三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。故AB错误； C．①两气门关闭，活塞向下是做功冲程，其将内能转化为机械能，带动机械运动，故C正确； D．④两气门关闭，活塞向上是压缩冲程，活塞的机械能转化为混合气体的内能，混合气体温度会升高，故D错误。 故选C。 【变式2-2】（24-25九年级上·四川巴中·阶段检测）图中是一个摩托车的气缸，在工作时提供动力的是哪个图显示的冲程？（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．如图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，是压缩冲程，将机械能转化为内能，不是提供动力的冲程，故A不符合题意； B．如图进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸，不是提供动力的冲程，故B不符合题意； C．如图进气门和排气门都关闭，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，将内能转化为机械能，是提供动力的冲程，故C符合题意； D．如图进气门打开，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，不是提供动力的冲程，故D不符合题意 故选C。 【变式2-3】（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 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】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。 题型例题三 柴油机的结构及工作过程 【例3】对于单缸四冲程柴油机，下列说法正确的是（     ） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．如果柴油机的飞轮转速为，则1s内该柴油机对外做功30次 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到100% 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】柴油机的构造与工作过程、热机效率的定义、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A. 柴油机吸气冲程吸入气缸的只有空气，柴油由喷油嘴在压缩冲程末喷入，故A错误； B. 热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与燃烧是否充分无关，故B错误； C. 先求飞轮每秒转速，四冲程柴油机每2r对外做功1次，1s内做功次数次，不是30次，故C错误； D. 热机工作时必然存在废气散热、摩擦损耗等能量损失，效率不可能达到100%，故D正确。 故选D。 【变式3-1】（25-26九年级上·广东深圳·期末）关于各个类型的热机，下列说法正确的是（    ） A．在蒸汽机中，蒸气在气缸中推动活塞的过程相当于内燃机压缩冲程 B．柴油机工作时，柴油无法完全燃烧，因此柴油的热值会减小 C．汽轮机工作原理是将内能转化为机械能 D．尽可能减小热机的各个部件之间的摩擦，热机的效率可能会达到100% 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】柴油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．蒸汽机中蒸气推动活塞做功，是内能转化为机械能，对应内燃机的做功冲程；而压缩冲程是机械能转化为内能，二者能量转化方向相反，故A错误； B．热值是燃料本身的特性，只与燃料种类有关，与是否完全燃烧无关。柴油无法完全燃烧只会降低能量利用率，不会改变其热值，故B错误； C．汽轮机利用高温高压蒸汽推动叶轮旋转，将蒸汽的内能转化为机械能，这是其核心工作原理，故C正确； D．热机工作时不可避免存在能量损耗（如废气带走热量、机械摩擦等），效率永远无法达到 100%，故D错误。 故选C。 题型例题四 汽油机、柴油机的区别联系 【例4】（25-26九年级上·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 【难度】0.4 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．汽油机和柴油机都是内燃机，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．飞轮转速为，即每秒内飞轮转动30转，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。则1s内做功次。故D正确。 故选D。 【变式4-1】关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、热机与环境保护 【详解】A．汽油机吸气冲程吸进的是汽油和空气的燃料混合物，故A错误； B．汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，故B错误； C．汽油机的曲轴转动两圈完成一个工作循环，包括四个冲程，只有做功冲程对外做功一次，故C正确； D．汽油机排放出的尾气中含有SO2，污染环境还会形成酸雨，故D错误。 故选C。 【变式4-2】（24-25九年级下·湖北省直辖县级单位·期中）小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】柴油机的构造与工作过程 【详解】A．柴油机在吸气冲程中，进气门开启，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸的是空气，故A正确； B．在柴油机的压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内的空气，使空气的温度升高、内能增大。此过程中是将活塞的机械能转化为空气的内能，由于此时还没有喷入柴油，所以不存在柴油和空气混合物，故B错误； C．做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，带动曲轴旋转对外做功，将内能转化为机械能的过程，不是依靠飞轮的惯性完成的。而吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，故C错误； D．因为燃料燃烧后产生的废气温度较高，含有大量的内能，这些内能随着废气的排出而损失掉。在柴油机的能量损失中，排气冲程中废气带走的能量是主要部分之一，故D错误。 故选A。 题型例题五 热机与环境保护 【例5 】下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】热机的种类、内能的概念、热机与环境保护、热机效率的计算 【详解】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能.A说法不正确． B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%.B说法不正确． C．热机中煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用.C说法不正确． D．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染.D说法正确． 【变式5-1】（25-26九年级上·上海黄浦·期中）随着“双碳”目标推进，燃料发生了大规模的更替，新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车，请你结合具体情境展开分析。 (1)我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少__________污染。 A．大气 B．声 (2)如图是传统燃油机的__________冲程，该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。 【答案】(1)A (2) 做功 内 机械 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、热机与环境保护 【详解】（1）传统燃油汽车燃烧汽油或柴油，会排放大量有害气体，如二氧化碳，温室气体，加剧全球变暖、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等，会造成空气污染，而新能源汽车（如电动汽车）不直接燃烧化石燃料，运行时无尾气排放，因此，推广新能源汽车的主要目的是减少大气污染，助力“双碳”目标，故A符合题意，B不符合题意。 故选A。 （2）[1][2][3]由图可知，该冲程两个气门关闭，活塞下行，火花塞点火，是传统燃油机的做功冲程，在做功冲程中燃料燃烧产生高温高压气体，气体膨胀推动活塞运动，将内能转化为机械能。 【知识点3 热机效率】 1.热机效率的概念 热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。用字母η表示， η= ×100% ，蒸汽机的效率很低，只有6%-15%，内燃机汽油机的效率为20%-30%，柴油机的效率可达45%。 2.热机燃料燃烧能量走向示意图 3.加热效率的计算 ×100% ，例如计算燃气灶烧水的热效率，先计算水吸收的热量Q吸=cm ，再根据热值计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放=qm，最后计算效率。 4.热机效率的计算 ×100% ，先计算热机所做的有用功，再计算燃料完全燃烧放出的热量，最后计算热机效率。 5.提高热机效率的方法 提高热机效率的方法有：让燃料充分燃烧、减小部件间的摩擦、减少废气带走的热量设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 大型发电机常常由汽轮机推动为了提高燃料的利用率，人们利用汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站这种既供电又供热的热电站，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。 题型例题六 热机效率 【例6】（2025·广东广州·二模）如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、热机燃料燃烧能量走向示意图、热值的公式及相关计算、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； B．完全燃烧10kg汽油放出的热量，故B正确； C．四冲程汽油机在做功冲程中，高温高压气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，故C错误； D．由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35% 所以内燃机的效率为35%，故D错误。 故选B。 【变式6-1】（25-26九年级上·广东茂名·期中）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（     ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】提高热机的效率的方法、热机效率的定义、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】A．根据图乙，机械自身消耗能量占35%，废气带走能量占40%，有用机械能占比为 有用机械能所占比例不是最大，故A错误； B．由图乙可知，废气带走的能量占比为40%，不是25%，故B错误； C．汽油机的效率等于有用机械能占燃料完全燃烧放出内能的比例，即25%，不是35%，故C错误； D．减少机械摩擦，可以减少机械自身消耗的能量，使更多内能转化为有用机械能，能提高汽油机效率，故D正确。 故选D。 【变式6-2】．（25-26九年级下·广东揭阳·阶段检测）如图是火箭发动机工作示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（      ） A．燃料燃烧时化学能转化为内能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值减小 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机效率的定义、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．燃料燃烧是化学反应，将化学能转化为内能，故A正确； BC．热值是燃料的特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，所以燃料箱燃料减少，热值不变。热值与放出热量的多少无关，故BC错误； D．火箭前进时，是将燃气的内能转化为机械能，由于有热量损失，燃料不可能全部燃烧等因素影响，燃料的化学能不可能全部转化为火箭的机械能，故D错误。 故选A。 【变式6-3】（25-26九年级上·陕西榆林·阶段检测）下列关于燃料的热值和热机效率，说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．理想柴油机的效率可达100% C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】提高热机的效率的方法、热机效率的定义、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分或者燃烧放出的热量等因素无关，故A错误； B．柴油机在工作过程中总会由于机件之间的摩擦而做额外功，因此效率不能达到100%，故B错误； C．热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，使燃料燃烧更充分可以提高燃料的利用率，即提高热机效率，故C正确； D．根据可知，在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，故D错误。 故选C。 【知识点4 燃料的利用和环境保护】 1.热机与环境 现代热机的出现极大地改进了人们的工作方式，改善了人们的生活条件。但是，热机工作时都要排放废气。热机排出的废气不仅温度高于环境温度，而且还含有多种对人体有害的物质，影响人们的身体健康和动植物的生存，对环境造成污染(图12-4-6)。 减少热机排放出的有害物质，控制废气的排放总量，已成为热机发展与环境保护的重要举措。越来越多的新技术、新材料、新工艺的出现，都有利于节能减排和环境保护。 随着科学技术的发展，越来越多的新技术、新材料、新工艺不断涌现，如电控燃油喷射、共轨、涡轮增压等技术的应用，混合动力汽车、电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发生产等，都有利于节能减排和环境保护，从而更好地促进生产，提高人们的生活质量。 2.火箭的构造与工作原理 我国的长征系列火箭 20世纪中叶，人类实现了漫游太空的梦想。之后，又制造了各种类型的运载火箭探索和利用太空。进入21世纪，我国航天事业快速发展，“长征”系列运载火箭(图12-4-7)成功发射了“北斗”导航卫星、中国空间站(又称“天宫”空间站)各舱段、“神舟”系列载人飞船、“嫦娥”系列探月卫星、“天问一号”火星探测器等。我国的航天事业已经实现了历史性的跨越，取得了辉煌的成就。 火箭使用热值大的液氢燃料，燃料燃烧产生高温高压的燃气推动火箭升空，化学能转化成内能再转化为机械能。 题型七燃料的利用和环境保护 【典例7】（2025·辽宁鞍山·三模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功，载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十九号航天员乘组入驻“天宫”，下列说法正确的是（　　） A．火箭的发动机的效率最高可达到100% B．燃料燃烧是将化学能转化为内能 C．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】能量的转化、热机效率的定义、温度、热量与内能的区别与联系、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．火箭的发动机工作时，由于散热、燃料不完全燃烧、废气带走热量等因素影响，火箭发动机的效率不可能达到100%，故A错误； B．燃料储存化学能，燃烧放热，化学能转化为内能，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，所以燃料若不完全燃烧，热值不变，故C错误； D．任何物体在任何情况下都具有内能，火箭飞入太空后，太空温度很低，仍具有内能，故D错误。 故选B。 【变式7-1】（25-26九年级上·陕西·期中）下列关于热现象说法正确的是（　　） A．热机的大量使用有利于环境的保护 B．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大 C．火箭是一种新型的热机，是人类征服宇宙空间的工具 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】热传递的条件和方向、火箭的构造与工作原理、热机与环境保护、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．热机大量使用会排放废气等污染物，不利于环境保护，故A错误； B．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的热值大，而非比热容大，故B错误； C．火箭通过燃料燃烧将内能转化为机械能，属于热机，是人类探索宇宙空间的工具，故C正确； D．热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递，而非从内能大的物体向内能小的物体传递，故D错误。 故选C。 【变式7-2】关于热机的效率，下列说法正确的是（  ） A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】柴油机的构造与工作过程、热机效率的定义、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高，多用在重型机器上，故A正确． B．热机的效率越高，做有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值越大，即在做功相同的情况下，消耗的燃料较少，或消耗相同的燃料，做功较多．故B错误． C．热机的效率是有用功与燃料完全燃烧放出的热量的比值，热机的效率越高说明有用功占的比值越大．功率表示做功的快慢，功率越高说明做功越快．效率和功率是两个不同的物理量，二者之间没有必然联系，故C错误． D．根据内燃机的能量流向，热机损失的能量中，废气带走的能量较多，故D错误． 【点睛】本题考查对热机效率概念的认识和理解，热机的效率是指热机所做的有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比．热机效率和功率两个概念容易混淆，要注意区分． 【变式7-3】下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】内能的概念、热机与环境保护、热机的种类、热机效率的计算 【详解】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能.A说法不正确． B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%.B说法不正确． C．热机中煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用.C说法不正确． D．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染.D说法正确 方法技巧 方法技巧1 运用对比法识别冲程 (1)区分吸气冲程与排气冲程：只需看打开哪个气门。 (2)识别做功冲程与压缩冲程：在确定两个气门都关闭的前提下，只需看活塞的运动情况，活塞向上运动为压缩冲程，活塞向下运动为做功冲程,另外汽油机做功冲程标志性特点火花塞点火。 方法技巧2 热机效率 1. 热机效率是一个比值，与功率大小、消耗燃料多少、转速快慢等因素无关。 2. 热机的效率越高意味着消耗相同质量的燃料输出的有用功越多。 利用公式理解减少能量损失可以提高热机效率： η＝W有用/Q放＝（Q放－Q损）/Q放＝1－Q损/Q放 模块三 课后作业 一、单选题(共15题) 1．（25-26九年级上·上海·阶段检测）内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A．载重汽车 B．内燃机车 C．小轿车 D．轮船 【答案】C 【难度】0.94 【知识点】热机的种类 【详解】小轿车是消耗汽油的，发动机一般使用汽油机作为动力装置；载重汽车、轮船和内燃机车都是消耗柴油的，柴油机提供的动力大，一般使用柴油机作为动力装置，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选 C。 2.（25-26九年级上·贵州铜仁·阶段检测）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．电动汽车 B．航母福建舰 C．国产大飞机C919 D．长征五号运载火箭 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】热机的种类 【详解】A．电动汽车的动力装置是电动机，主要把电能转化为机械能，不是热机，符合题意； B．航母的动力装置工作时通过燃料释放内能并对外做功，属于热机，不符合题意； C．国产大飞机C919的航空发动机工作时通过燃料燃烧释放内能并对外做功，属于热机，不符合题意； D．长征五号运载火箭的发动机工作时通过燃料释放内能产生高温高压气体喷出获得推力，属于热机，不符合题意。 故选A。 3．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（   ） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似 D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，故A正确，不符合题意； B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，故B正确，不符合题意； C．根据气门的开闭情况和活塞的运动方向可以判断出：A是吸气冲程、B是做功冲程、C是压缩冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，与图b中B图所示的工作原理相似，故C正确，不符合题意； D．四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是A→C→B→D，故D错误，符合题意。 故选D。 4．（25-26九年级上·广东深圳·期中）如图所示，神舟飞船返回舱在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为 。如图汽油机四个冲程中，图 的原理与其相同（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。 【答案】 内能 乙 【难度】0.85 【知识点】通过做功改变物体内能时，能量的转化、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1][2]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。图甲中进气门打开，排气门关闭，为吸气冲程；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；图丙中的进气门和排气门都关闭，火花塞点燃，且活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；图丁中进气门关闭，排气门打开，为排气冲程；如图汽油机四个冲程中，图乙的原理与其相同，故图乙符合题意。 5．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会燃烧起来。该过程中的能量转化过程与图 装置相同。已知某单缸汽油机每秒对外做功25次，则它的飞轮转速为 。 【答案】 乙 3000 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1]该实验中，用力下压活塞，对筒内空气做功，机械能转化为内能，使筒内空气温度升高，达到棉花的燃点时棉花燃烧。图甲中水蒸气的内能对塞子做功，将内能转化为机械能；图乙为内燃机的压缩冲程，将机械能转化为内能。因此图乙的能量转化与压缩空气引火仪的能量转化相同。 [2]对于单缸汽油机，每完成一个工作循环，经历四个冲程，飞轮转2圈，对外做功1次。若每秒做功25次，则飞轮每秒转50圈，则每分钟转50r/s×60s=3000r 6．（25-26九年级上·广东汕头·阶段检测）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机效率的定义、燃料的利用和环境保护 【详解】A．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，燃烧较完全，故A正确，不符合题意； B．如图所示，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，为做功冲程，此冲程燃气的内能转化为活塞的机械能，对外做功，提供动力，不是靠飞轮的惯性获得动力的，故B错误，符合题意； C．汽车在工作时不可避免的要克服机械部件间的摩擦做额外功，机械效率一定小于100%，故C正确，不符合题意； D．尾气中“汽油味”明显降低，这说明汽油的燃烧率较高，在做相同有用功时，消耗的燃料少，减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护，故D正确，不符合题意。 故选B。 7.关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（     ） A．热机效率越高，所做的有用功就越多 B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气 C．一个工作循环中曲轴转动2周 D．只有做功冲程是将内能转化为机械能 【答案】A 【难度】0.7 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、有用功和额外功 【详解】A．热机效率表示有用功占燃料完全燃烧放出热量的比例，有用功的多少还与燃料完全燃烧放出的热量有关，不能只根据热机效率判断有用功的多少，故A错误； B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的只有空气，故B正确； C．四冲程内燃机完成一个工作循环，曲轴转动2周，故C正确； D．做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故D正确。 由于题目要求选择错误的，故选A 8．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）下图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1800圈（），下列说法正确的是（     ） A．图中所示冲程是做功冲程 B．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 C．该汽油机在1s内做功30次 D．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机效率的计算、热值的公式及相关计算 【详解】A．图中进气门、排气门均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，不是做功冲程，故A 错误； B．热机效率 ，效率由有用功和燃料完全燃烧放出总热量的比值决定。只说消耗燃料少，未限定有用功不变，无法判断效率高低，故B 错误； C．飞轮转速：1800 圈 / 分钟 = 30 圈 / 秒。 四冲程汽油机：飞轮转 2 圈，完成 1 次做功。 每秒做功次数：，不是 30 次，故C 错误； D．5kg 汽油完全燃烧放热： 效率 30%，有用功为，故D 正确。 故选 D。 9．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（）等于（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】热机效率的定义、热机燃料燃烧能量走向示意图 【详解】热机效率是指用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图示知，燃料完全燃烧放出的能量为E，用来做有用功的能量为E2，且 E2=E-E1-E3-E4 所以热机效率 故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 10．关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（　　） A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动 B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100% C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小 D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机效率的定义、分子动理论解释生活现象、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．杨花飞絮随风舞，杨花飞絮不是分子，故其运动也不是分子运动，故A错误； B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率不可能达到了100%，因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能，故B错误； C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量的燃烧，氢燃烧放出的热量多，故C错误； D．内燃机的压缩冲程，对气体做功，气体的内能增大，机械能转化为内能，故D正确。 故选D。 11．（2023·湖北随州·中考真题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）    A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、比较不同燃料的热值大小、热机效率的计算 【详解】A．如图甲所示，进气孔和排气孔都关闭，活塞向上运动，压缩气体，对气体做功，气体温度升高，这是汽油机的压缩冲程，故A正确； B．由乙图可知该汽油机的效率为 η=100%-6%-30%-36%=28% 故B错误； CD．热值是燃料完全燃烧时的放出的热量和质量之比，燃料的热值只与燃料的种类和状态有关，与燃料是否完全燃烧无关，燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的利用率，不会降低燃料的热值；为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的利用率，不能提高燃料的热值，故CD错误。 故选A。 12.（2026·广东·二模）题图为四冲程内燃机的做功冲程示意图，此冲程中气缸内的气体（     ） A．体积变大，内能转化为机械能 B．体积变大，机械能转化为内能 C．体积变小，内能转化为机械能 D．体积变小，机械能转化为内能 【答案】A 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】图中冲程中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此气缸内气体体积变大；做功冲程中，高温高压燃气膨胀推动活塞运动，对外做功，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 13.（2025·广东深圳·二模）对于渔船的单缸四冲程柴油机（），下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．每消耗1kg柴油，放出热量 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到 【答案】D 【难度】0.65 【知识点】柴油机的构造与工作过程、热机效率的定义、热值的公式及相关计算 【详解】A．汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合气体，柴油机吸入的只有空气，故A错误； BC．热值是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，但实际上物质不可能完全燃烧，物质燃烧不充分时，放出的热量少，但热值不变，故BC错误； D．使用机械就一定会做额外功，废气温度很高，带走的能量很多，故无论如何改进柴油机，效率不可能达到，故D正确。 故选D。 14.（2026·广东东莞·三模）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是内燃机工作的四个冲程示意图，其中高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是（　　） A．B．C． D． 【答案】C 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】内燃机做功冲程的特点是：两个气门全部关闭，火花塞点火，高温高压气体推动活塞向下运动，对外做功。 A．进气门打开，排所门关闭，活塞向下运动为吸气冲程，故A不符合题意； B．两个气门关闭，但活塞向上运动，是压缩冲程，故B不符合题意； C．两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此符合做功冲程的特点，故C符合题意； D．进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D不符合题意。 故选C。 15.（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】通过做功改变物体内能时，能量的转化、热机工作过程中的能量转化、火箭的构造与工作原理 【详解】空气推动“小火箭”升空时，瓶内压缩空气对外做功，内能转化为机械能。吸气冲程、排气冲程没有能量转化；压缩冲程将机械能转化为内能；只有做功冲程是燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C 。 三、填空题（共10道题） 1.（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）汽油机是燃油汽车的重要组成部分，其一个工作循环经历四个冲程，其中吸气冲程中吸入汽缸的是________________________（选填“汽油”“空气”或“汽油和空气的混合物”）；汽油机工作时将机械能转化为内能的是________________冲程；当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 汽油和空气的混合物 压缩 变小 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、热机效率的定义 【详解】[1]汽油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气的混合物； [2]由汽油机各冲程的能量转化规律可知，压缩冲程将机械能转化为内能； [3]因热机效率为有用功与燃料完全燃烧放出总热量的比值，汽油燃烧不充分时，相同质量汽油转化得到的有用功占比减小，故发动机效率变小。 2．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）小张在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比___________（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的___________冲程，该过程的能量转化情况与图___________相同。若汽油机1 s内对外做功15次，则其曲轴的转速为___________r/min。 【答案】 变低 压缩 乙 1800 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、通过做功改变物体内能时，能量的转化、汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】气球内的气体向外喷出并对外做功，内能减小，温度降低，所以喷气嘴部温度变低； 图甲中两气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能； 图乙中迅速下压活塞，活塞对气体做功，机械能转化为内能，使气体温度升高，能量转化与压缩冲程相同；图丙中酒精燃烧后将塞子冲出，是内能转化为机械能，所以该过程的能量转化情况与图乙相同； 四冲程汽油机完成一个工作循环，曲轴转两周，对外做功一次，1s内对外做功15次，1s内曲轴转的圈数为圈，1min有60s，则其曲轴的转速为 3．（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 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程 【详解】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。 4．（25-26九年级上·四川宜宾·阶段检测）某汽油机曲轴的转速是2400，则1s内汽油机有_______次内能转化为机械能，共完成________个冲程。 【答案】 20 80 【难度】0.7 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】1s内曲轴转动的圈数，因四冲程汽油机曲轴每转动2r，对外做功1次（内能转化为机械能1次），故1s内内能转化为机械能的次数为次；因四冲程汽油机曲轴每转动2r完成4个冲程，故1s内完成的冲程数为个 5．（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）汽油机是燃油汽车的重要组成部分，其一个工作循环经历四个冲程，其中吸气冲程中吸入汽缸的是___________________________（选填“汽油”“空气”或“汽油和空气的混合物”）；汽油机工作时将机械能转化为内能的是__________冲程；若某单缸四冲程汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为__________。 【答案】 汽油和空气的混合物 压缩 1800/ 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】汽油机吸气冲程中进气门打开，将汽油和空气的混合物吸入汽缸。 汽油机的四个冲程中，压缩冲程里活塞向上运动压缩汽缸内的混合物，活塞的机械能转化为混合物的内能。 单缸四冲程汽油机每完成1个工作循环，对外做功1次，曲轴转动2周。已知1s内对外做功15次，说明1s内曲轴转周，换算为1分钟的转数就是 6．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具。 (1)夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过________的方式使轮胎的内能增加、温度升高； (2)汽油机工作时，需要将燃油的________转化为内能，再转化为机械能； (3)若汽油燃烧不充分，汽油的热值将_______（变大/变小/不变）。 【答案】(1) 做功 (2) 化学能 (3) 不变 【难度】0.85 【知识点】做功改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义 【详解】（1）改变物体内能的方式有做功和热传递两种。汽车高速行驶时，轮胎与地面摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为轮胎的内能，使轮胎温度升高，是通过做功的方式改变轮胎内能。 （2）燃油具有化学能，燃烧时发生化学反应，将自身的化学能转化为内能；汽油机做功冲程中，内能会转化为机械能为汽车提供动力，所以燃油的能量转化起点是化学能。 （3）热值是燃料的固有特性，仅与燃料的种类有关，与燃料燃烧是否充分、质量大小等因素均无关，因此汽油燃烧不充分时，热值不变。 7．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）汽车散热器常用水作为冷却剂，当汽车散热器散热时，通过___________的方式改变了水的内能；我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星，火箭发射时，通过升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的___________能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的___________。 【答案】 热传递 机械 热值大 【难度】0.85 【知识点】热传递改变物体的内能、热机工作过程中的能量转化、热值的概念、单位和物理意义 【详解】汽车散热器散热时，热量从高温部件转移到水中，是通过热传递的方式改变水的内能。 火箭升空过程中，高温燃气对外做功，将自身的内能转化为火箭运动的动能和高处的重力势能，因此燃气的内能是转化为火箭的机械能。 液态氢的热值大，相同质量的液态氢完全燃烧能释放更多热量，可满足火箭升空对能量的需求，所以火箭燃料选用液态氢。 8．（25-26九年级上·山东菏泽·期末）如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是___________，该模型可以看成是___________（选填“内燃机”或“外燃机”）。 【答案】 水蒸气 外燃机 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机的种类 【详解】[1]燃料加热密封易拉罐内的水，使水吸热汽化成水蒸气，水蒸气从开孔喷出推动风车转动，所以工作物质是水蒸气。 [2]内燃机的燃料是在汽缸内部燃烧，而这个模型中燃料在外部加热易拉罐，故属于外燃机。 9．（25-26九年级上·河南商丘·期末）（跨学科实践）柴油机是_________燃机，蒸汽机是_________燃机（选填“内”或“外”），蒸汽机的工作物质是_________，这两种机器_________更安全，它们工作时能量是如何转化的_________。 【答案】 内 外 水蒸气 蒸汽机 内能转化为机械能 【难度】0.85 【知识点】热机工作过程中的能量转化、热机的种类 【详解】[1]内燃机的定义是燃料在气缸内部燃烧的热机。柴油机工作时，柴油会直接喷入气缸内部，与空气混合后点火燃烧，产生的高温高压气体直接推动活塞做功，因此属于内燃机。 [2]外燃机的定义是燃料在气缸外部燃烧的热机。蒸汽机的燃料在气缸外的锅炉中燃烧，通过加热锅炉里的水产生能量，并不直接在气缸内燃烧，因此属于外燃机。 [3]蒸汽机的工作过程是：燃料在锅炉外燃烧，加热锅炉内的水，水变成高温高压的水蒸气，被送入气缸推动活塞做功，所以它是蒸汽机的工作物质。 [4]蒸汽机的燃料在外部燃烧，气缸内的水蒸气压力相对稳定且可控，燃烧过程与气缸分离，即使出现故障，风险也相对较低；柴油机的燃料在气缸内燃烧，内部压力极高，若气缸出现破裂等故障，高压气体会瞬间释放，危险性更高。因此蒸汽机更安全。 [5]两种机器的能量转化路径一致，燃料燃烧时把化学能转化为内能，热机就是利用内能来做功的机器，工作时把内能转化为机械能。 10．（25-26九年级上·广东惠州·阶段检测）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转2400转，则每秒完成_________个冲程，对外做功_________次，若每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，则工作1小时需消耗汽油_________kg。（） 【答案】 80 20 0.72 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机效率的计算、热值的公式及相关计算 【详解】四冲程汽油机飞轮每转2转，完成4个冲程、对外做功1次。飞轮每秒转速 每转对应2个冲程，因此冲程数为个，每2转做功1次，因此做功次数为次， 即每秒做功20次，则汽油机1小时对外做的总功 根据得，汽油完全燃烧释放的热量 根据热值公式得，消耗汽油的质量为 11．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_________（选填“增大”“减少”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_________，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_________冲程。 【答案】 降低 减少 效率 排气 【难度】0.7 【知识点】做功改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、提高热机的效率的方法、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1][2]水蒸气推动活塞做功，将内能转化为机械能，其内能减小，温度降低。 [3]热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的总能量的比值，燃烧同样多的燃料获得更多的机械能，有用功的占比提升，所以提高了热机的效率。 [4]为进入下一个工作循环，需要将气缸内的废气排出，因此这款内燃机的第六冲程是排气冲程。 12.（2026·广东肇庆·三模）如图所示是热机工作冲程中的__________冲程；为了不让热机在工作时温度太高，在设计时，气缸外有一个水套，里面充满水，是利用了水的__________比较大的物理属性，通过__________的方式减少气缸的内能。 【答案】 压缩 比热容 热传递 【难度】0.85 【知识点】热传递改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、水的比热容特点及应用 【详解】由图可知，热机两个气门都关闭，活塞向上运动，因此该冲程是压缩冲程；水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时可以吸收更多热量，冷却效果更好，因此用水降温利用了水比热容较大的特性；气缸温度高于水，热量从气缸传递到水，是通过热传递的方式减少气缸的内能。 13.（2026·广东东莞·三模）品茶时，茶香四溢属于________现象；茶水沸腾时吸收热量，温度________；茶水沸腾时壶盖会被顶起、此过程的物理原理和汽油机的________冲程的原理相同。 【答案】 扩散 不变 做功 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、沸腾的现象及特征、扩散现象 【详解】茶香四溢是分子做无规则运动，使茶香分子扩散到空气中，属于扩散现象。 液体沸腾的特点是持续吸收热量，但温度保持不变，因此茶水沸腾时温度不变。 茶水沸腾时壶盖被顶起，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气的内能转化为活塞的机械能，二者能量转化原理相同，因此对应做功冲程。 14.（2025·广东肇庆·二模）2024年9月25日，中国成功发射一枚洲际弹道导弹，飞行距离约1.2万公里，精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如图所示，其发动机是__________（选填“电动机”或“热机”），工作时主要将化学能转化为______能再转化为______能。 【答案】 热机 内 机械 【难度】0.85 【知识点】能量的转化、热机工作过程中的能量转化、火箭的构造与工作原理 【详解】热机是利用内能来做功的机器，洲际弹道导弹的发动机通过燃烧燃料，将燃料的化学能转化为内能，产生高温高压气体，然后这些气体膨胀对外做功，将内能转化为导弹的机械能，推动导弹飞行。而电动机是将电能转化为机械能的装置，不符合导弹发动机的工作原理。所以该洲际弹道导弹发动机是热机，工作时主要将化学能转化为内能再转化为机械能。 四、综合题（共3道题） 1.（2026·广东广州·二模）我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机，配备四台相同的WJ-6涡轮螺旋桨发动机。已知每台发动机的输出功率为3000kW，效率为60%，燃油的热值为。 (1)飞机飞行1h，每台发动机的输出功为______，四台发动机总共消耗的燃油质量为______（结果保留整数）；若发动机中燃料未充分燃烧，其热值______（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (2)发动机属于热机，其工作时主要将燃料燃烧产生的______能转化为______能。图乙中，与发动机上述能量转化相同的是______（选填字母：A．活塞向下压缩空气；B．试管水蒸气冲开木塞；C．热机做功冲程；D．热机压缩冲程；E.蜡烛加热空气推动扇叶）。 【答案】(1) 1674 等于 (2) 内 机械 BCE 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化、P=W/t、热机效率的计算、热值的公式及相关计算 【详解】（1）每台发动机功率 工作时间 每台输出功 四台发动机总输出功 燃油总放热 总共消耗的燃油质量 热值是燃料的固有特性，只和燃料种类有关，和燃烧是否充分无关，因此未充分燃烧时热值仍等于。 （2）热机工作时，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能。 A．压缩空气，机械能转化为内能，不符合题意； B．试管水蒸气冲开木塞，内能转化为机械能，符合题意； C．热机做功冲程，内能转化为机械能，符合题意； D．热机压缩冲程，机械能转化为内能，不符合题意； E．蜡烛加热空气推动扇叶，空气的内能转化为扇叶的机械能，符合题意。 因此能量转化相同的是BCE。 2.（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 (1)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易________模型。 【项目实施】 (2)设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐________，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用封口泥将罐与笔的空隙处________。将易拉罐用大铁夹夹住，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 (3)测试实验：点燃易拉罐下面的蜡烛，等待热气喷出推动扇叶转动。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→________→________。 ②此汽轮机模型属于________（填“内”或“外”）热机。 (4)实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，笔尖处出来的水蒸气为“飘动状”，而不是“喷射状”，叶轮没有转动过。思考上述现象中存在的问题，提出一条改进措施：________。 ②改进上述问题后，笔尖处的水蒸气变为“喷射状”，叶轮转动几圈后又停止转动。同学用手拨动叶轮，叶轮转动几圈后仍停止了转动。针对叶轮进行改进的措施可以是：________。 【项目拓展】 (5)同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”、你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是：________（写出一条即可） 【答案】(1)汽轮机 (2) 水 密封 (3) 内能 机械能 外 (4) 见解析 见解析 (5)见解析 【难度】0.4 【知识点】热机工作过程中的能量转化、生活中的汽、液化现象 【详解】（1）题目要求制作简易汽轮机模型。 （2）[1]向易拉罐内注入水，蜡烛加热后水会汽化成水蒸气。 [2]用封口泥将空隙密封，是为了防止水蒸气泄漏，保证蒸汽能从笔端喷出推动扇叶。 （3）[1][2]蜡烛燃烧是化学能转化为内能，内能使水变成水蒸气，水蒸气喷出推动扇叶转动，内能又转化为扇叶的机械能。 [3]外热机的特点是燃料在外部燃烧，通过加热某种物质（此处为水）产生蒸汽做功，该模型中蜡烛在易拉罐外燃烧加热水，属于外热机。 （4）[1]水蒸气呈“飘动状”而非“喷射状”，是因为蒸汽喷出的压力或速度不足，通过减小喷出口径、提高加热功率、减少待加热水量等方式来改进，写出其中一条即可。 [2] 叶轮转动几圈后停止，是因为摩擦阻力大、叶轮惯性大或蒸汽对扇叶的作用力不足，针对这些问题提出改进措施即可。比如：减小叶轮的质量；给叶轮的转轴添加润滑油；增加扇叶的数量或增大扇叶面积，写出其中一条即可。 （5）太阳能蒸汽机利用太阳能加热，相比酒精灯加热，在能源利用、环保、安全等方面有明显优势，写出其中一条即可。 3.（25-26九年级上·广东深圳·期中）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图所示，请你参与讨论下列有关问题。 (1)刹车时为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，这是通过 方式改变刹车片的内能； (2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”、“不变”或“降低”）； (3)汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是，此汽油机每秒钟完成 个做功冲程，靠飞轮惯性完成 个冲程； (4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为 ； (5)截至2022年，我国汽车的保有量已突破3亿辆，每年共耗油约。汽车内燃机的效率平均值取，如果能把内燃机的效率提高，则我国每年可以节约 kg燃油，从而减小碳排放，为环保作出贡献。 【答案】(1)热传递 (2)降低 (3) 15 45 (4)12.5% (5) 【难度】0.65 【知识点】热传递改变物体的内能、汽油机的构造与工作过程、热机效率的计算 【详解】（1）改变物体的内能有做功和热传递两种方式，做功是能量的转化过程，热传递是能量的转移过程。防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷水，利用水的比热容较大，相同情况下能吸收更多的热来降低刹车片的温度，这是通过热传递的方式改变刹车片的内能。 （2）汽油在发动机内燃烧不充分时消耗燃料质量增加，由可知，消耗能量将会增加，又根据，有用功的占比下降，故热机的机械效率降低。 （3）[1][2]单缸四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。在一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两周，四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功。已知四冲程汽油机工作时曲轴转速是1800r/min=30r/s 所以此汽油机每秒转30圈，可完成15个工作循环，60个冲程，对外做15次功。内燃机的做功冲程不靠飞轮惯性完成，其余三个冲程靠飞轮惯性完成，故每秒靠飞轮惯性完成60-15=45个冲程。 （4）由题意知，汽车的能量转化效率为 （5）因为内燃机效率提高2%，所以此时内燃机的效率 因为内燃机效率提高后有用功是相同的，由 可得，则提高效率后燃烧燃料的质量 我国每年可以节约燃油的质量 五、计算题 1．（25-26九年级上·湖北省直辖县级单位·阶段检测）下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为，飞轮转速为。请你计算发动机在最大功率工作时。 车型 某品牌轿车 排气量 1.6L 最大功率 75kW 空燃比 汽油的热值 (1)内做的有用功。 (2)做功一次消耗汽油的质量。 (3)发动机的效率。 【答案】(1) (2) (3) 【难度】0.65 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机效率的计算、热值的公式及相关计算、有用功和额外功 【详解】（1）发动机以最大功率工作，时间 有用功 （2）每次做功吸入混合气体体积 混合气体总质量 做功一次消耗汽油质量 （3）四冲程热机飞轮每2转对外做功1次，故1min对外做功次数 1min汽油完全燃烧放出总热量 发动机效率 2.（2025·贵州毕节·一模）如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求：【汽油的热值为，水的比热容为】 (1)该汽油机的效率； (2)此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； (3)若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 【答案】(1)35% (2) (3)50℃ 【难度】0.65 【知识点】热机燃料燃烧能量走向示意图、热机效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）根据能量流程图可知，燃料释放的总热量为100%，其中废气带走33%，冷却水带走25%，摩擦与辐射损耗7%，根据能量守恒定律，输出的有用功占总能量的百分比即为汽油机的效率η， （2）已知汽油的热值为，根据热量计算公式 ，0.1kg汽油完全燃烧释放的热量 （3）若释放的热量有25%被质量为5kg冷却水吸收，根据加热效率公式可得 已知水的比热容为，根据热量计算公式，可得质量为5kg的冷却水升高的温度 3.（2025·江苏苏州·中考真题）用煤气炉将的水从加热到，消耗煤气。已知煤气的热值为，水的比热容为。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 【答案】(1)； (2)； (3)40% 【难度】0.65 【知识点】加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）水吸收的热量 （2）煤气完全燃烧放出的热量 （3）煤气炉加热的效率 4．（25-26九年级上·山西太原·开学考试）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 【答案】(1)3.78×105J (2)3.4×106J (3) 【难度】0.65 【知识点】加热效率的计算、计算物体温度变化时的吸放热、热值的公式及相关计算 【详解】（1）水吸收的热量 （2）木炭完全燃烧放出的热量 （3）由可得，燃气完全燃烧放出的热量 根据可得，需要燃气的质量 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 $ 12.4热机与社会发展（举一反三·讲义） 【新教材沪粤版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+7个题型+方法技巧）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，请看这组图片——从镰刀到联合收割机，从马车到列车，从木帆船到远洋巨轮。人类社会的进步离不开动力机械的发展。那么，这些机械的动力来自哪里呢？是什么装置将燃料的能量转化为机械能的呢？这就是今天我们要学习的内容——第十二章第四节，热机与社会发展。 热机推动人类进步：热机的广泛使用促进了生产力的发展和社会的进步(图12-4-2)。如收割机替代了镰刀，大大提高了收割效率;列车替代了马车、远洋巨轮替代了木帆船，使陆上和海上大规模的长途运输成为可能。 知识归纳 【知识点1 热机】 1.热机定义：利用内能做功的机械叫做热机。 2.热机的能量转化：把燃料的化学能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为机械能。 3.热机的种类很多：有蒸汽机、内燃机（汽油机、柴油机）、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等 4.内燃机：内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，常见的内燃机有汽油机和柴油机。 题型例题一 热机 【例1】（25-26九年级上·天津河东·期中）我国航天事业快速发展，长征系列火箭做出了巨大贡献！火箭的发动机属于热机。热机工作过程中通过燃料燃烧获取 转化为机械能。火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的 较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 【答案】 内能 比热容 【难度】0.85 【知识点】水的比热容特点及应用、热机工作过程中的能量转化 【详解】[1]热机是利用内能做功的机械，即将燃料燃烧获取的内能转化为机械能。 [2]因为水的比热容比较大，在质量、升高的温度相同时，可以吸收更多的热量，所以火箭发射时，向发射塔喷射大量的水，利用水的比热容较大的性质带走大量的热量，防止发射塔被烧坏。 【变式1-1】（2025·四川成都·中考真题）2025年4月24日在酒泉卫星发射中心，搭载神舟二十号载人飞船的长征二号F遥二十运载火箭发射升空。关于火箭发动机，下列说法正确的是（　　） A．火箭发动机使用比热容大的燃料 B．火箭燃料燃烧越充分，热值越大 C．火箭发动机主要通过热传递获得机械能 D．火箭发动机属于热机 【变式1-2】（25-26九年级上·上海·期中）热机工作时，将燃料燃烧释放的___________能，通过做功转化为有用的___________能。 【变式1-3】如图所示，在试管内装适量水，用带玻璃管的胶塞塞住，加热试管使水沸腾，小叶轮转动。下列说法正确的是（　　） A．燃料燃烧，其内能转化为化学能 B．水被加热，是通过做功使水的内能增加 C．叶轮转动，此现象与热机工作原理相同 D．水蒸气推动叶轮转动，水蒸气内能增加 【知识点2 汽油机和柴油机 】 1.汽油机的构造与工作过程 汽油机是用汽油作燃料，使汽油在机器内部燃烧，从而将内能转化为机械能的一种热机。 ①汽油机的构造 ②汽油机的工作过程 汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端叫做一个冲程（也叫做“行程”）。常见的四冲程汽油机要能正常工作，必须连续完成吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且不断循环进行。 要点提示：1.在四个冲程中，只有做功冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成动作。每个一个工作循环四个冲程，飞轮（曲轴）转两圈，活塞往复两次，对外做功一次。 2.区分好能量转化：压缩冲程把机械能转化为内能，活塞向上，气缸内气压变大温度升高；做功冲程火花塞点火（标志性特点），内能转化为机械能，活塞向下运动，对外提供动力。 2.柴油机的构造与工作过程 柴油机是以柴油为燃料的内燃机。 ①柴油机的构造 柴油机的气缸顶部没有火花塞，而是装有喷油嘴。 ②汽油机的工作过程 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入气缸内的只有空气； 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩空气，使空气的温度升高； 做功冲程：从喷油嘴喷出雾状柴油，遇到高温空气燃烧，从而形成高温、高压气体推动活塞向下，对外做功； 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出。 3.柴油机与汽油机的区别 柴油比汽油便宜，柴油机在效率上比汽油机高，但柴油机笨重，成本较高，工作噪音也较大。随着新技术的进步，这些缺点得到了很好的解决，柴油机在节能和二氧化碳排放方面优势明显。 题型例题二 汽油机的结构及工作过程 【例2】（25-26九年级上·上海·期中）检修汽车发动机时，师傅拍摄了某一冲程工作的示意图，如图所示，关于该冲程的名称及其能量转化，下列说法中正确的是______。 A．做功冲程，机械能转化为内能 B．做功冲程，内能转化为机械能 C．压缩冲程，内能转化为机械能 D．压缩冲程，机械能转化为内能 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】汽油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，气体被压缩，为压缩冲程，此冲程机械能转化为内能。 故选D。 【变式2-1】（25-26九年级上·上海·阶段检测）关于图所示的某单缸四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．依靠飞轮惯性完成冲程的是①②③ B．在一个工作循环中，工作过程依次是③④①② C．①中能量的转化是内能转化为机械能 D．④中气缸内气体温度会下降 【变式2-2】（24-25九年级上·四川巴中·阶段检测）图中是一个摩托车的气缸，在工作时提供动力的是哪个图显示的冲程？（　　） A． B． C． D． 【变式2-3】（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 题型例题三 柴油机的结构及工作过程 【例3】对于单缸四冲程柴油机，下列说法正确的是（     ） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．如果柴油机的飞轮转速为，则1s内该柴油机对外做功30次 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到100% 【变式3-1】（25-26九年级上·广东深圳·期末）关于各个类型的热机，下列说法正确的是（    ） A．在蒸汽机中，蒸气在气缸中推动活塞的过程相当于内燃机压缩冲程 B．柴油机工作时，柴油无法完全燃烧，因此柴油的热值会减小 C．汽轮机工作原理是将内能转化为机械能 D．尽可能减小热机的各个部件之间的摩擦，热机的效率可能会达到100% 题型例题四 汽油机、柴油机的区别联系 【例4】（25-26九年级上·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 【难度】0.4 【知识点】汽油机的构造与工作过程、柴油机的构造与工作过程、热机工作过程中的能量转化 【详解】A．汽油机和柴油机都是内燃机，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．飞轮转速为，即每秒内飞轮转动30转，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。则1s内做功次。故D正确。 故选D。 【变式4-1】关于热机，下列说法正确的是（　　） A．汽油吸气冲程吸入汽缸的是汽油 B．汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能 C．汽油机的曲轴转动两圈做功一次完成四个冲程 D．汽油机工作时，对环境没有污染 【变式4-2】（24-25九年级下·湖北省直辖县级单位·期中）小红到乡村参加劳动实践，发现农用拖拉机使用的是柴油机，其结构原理如图，关于其四冲程柴油机的描述正确的是（　　） A．吸气冲程中吸入汽缸的只有空气 B．压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C．做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 D．排气冲程中，废气带走的能量最少 题型例题五 热机与环境保护 【例5 】下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染 【答案】D 【难度】0.85 【知识点】热机的种类、内能的概念、热机与环境保护、热机效率的计算 【详解】A．热机工作时，排出的尾气带走了大部分内能.A说法不正确． B．热机工作时由于要克服机械间的摩擦做额外功、同时也存在热散失、并且废气带走大部分能量，所以热机的效率很低，不能达到100%.B说法不正确． C．热机中煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等燃料都可使用.C说法不正确． D．热机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染.D说法正确． 【变式5-1】（25-26九年级上·上海黄浦·期中）随着“双碳”目标推进，燃料发生了大规模的更替，新能源汽车也逐步替代传统燃油汽车，请你结合具体情境展开分析。 (1)我国大力推广新能源汽车，主要是为了减少__________污染。 A．大气 B．声 (2)如图是传统燃油机的__________冲程，该冲程的能量转化是__________能转化为__________能。 【知识点3 热机效率】 1.热机效率的概念 热机工作时，用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。用字母η表示， η= ×100% ，蒸汽机的效率很低，只有6%-15%，内燃机汽油机的效率为20%-30%，柴油机的效率可达45%。 2.热机燃料燃烧能量走向示意图 3.加热效率的计算 ×100% ，例如计算燃气灶烧水的热效率，先计算水吸收的热量Q吸=cm ，再根据热值计算出燃料完全燃烧放出的热量Q放=qm，最后计算效率。 4.热机效率的计算 ×100% ，先计算热机所做的有用功，再计算燃料完全燃烧放出的热量，最后计算热机效率。 5.提高热机效率的方法 提高热机效率的方法有：让燃料充分燃烧、减小部件间的摩擦、减少废气带走的热量设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 大型发电机常常由汽轮机推动为了提高燃料的利用率，人们利用汽轮机排出的废气来供热，这就是热电站这种既供电又供热的热电站，比起一般的火电站，燃料的利用率大大提高。 题型例题六 热机效率 【例6】（2025·广东广州·二模）如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值q取。以下说法正确的是（　　） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．完全燃烧10kg汽油可放出的热量 C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．该汽油机工作效率可达65% 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】做功改变物体的内能、热机燃料燃烧能量走向示意图、热值的公式及相关计算、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．燃料的热值只与燃料的种类有关，与燃料的燃烧情况无关，故A错误； B．完全燃烧10kg汽油放出的热量，故B正确； C．四冲程汽油机在做功冲程中，高温高压气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，故C错误； D．由图可知，输出的有用功在总能量中所占的比例100%-33%-25%-7%=35% 所以内燃机的效率为35%，故D错误。 故选B。 【变式6-1】（25-26九年级上·广东茂名·期中）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（     ） A．有用机械能所占比例最大 B．废气带走的能量占比为25% C．该汽油机的效率为35% D．减少机械摩擦能提高汽油机效率 【变式6-2】．（25-26九年级下·广东揭阳·阶段检测）如图是火箭发动机工作示意图。输送装置将燃料和氧化剂输送到燃烧室燃烧，产生气体喷出推动火箭前进。下列说法正确的是（      ） A．燃料燃烧时化学能转化为内能 B．燃料箱燃料减少，燃料热值减小 C．燃烧放出热量越多，燃料热值越大 D．火箭前进时，燃料的化学能全部转化为火箭的机械能 【变式6-3】（25-26九年级上·陕西榆林·阶段检测）下列关于燃料的热值和热机效率，说法正确的是（　　） A．燃料燃烧越充分，其热值越大 B．理想柴油机的效率可达100% C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少 【知识点4 燃料的利用和环境保护】 1.热机与环境 现代热机的出现极大地改进了人们的工作方式，改善了人们的生活条件。但是，热机工作时都要排放废气。热机排出的废气不仅温度高于环境温度，而且还含有多种对人体有害的物质，影响人们的身体健康和动植物的生存，对环境造成污染(图12-4-6)。 减少热机排放出的有害物质，控制废气的排放总量，已成为热机发展与环境保护的重要举措。越来越多的新技术、新材料、新工艺的出现，都有利于节能减排和环境保护。 随着科学技术的发展，越来越多的新技术、新材料、新工艺不断涌现，如电控燃油喷射、共轨、涡轮增压等技术的应用，混合动力汽车、电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发生产等，都有利于节能减排和环境保护，从而更好地促进生产，提高人们的生活质量。 2.火箭的构造与工作原理 我国的长征系列火箭 20世纪中叶，人类实现了漫游太空的梦想。之后，又制造了各种类型的运载火箭探索和利用太空。进入21世纪，我国航天事业快速发展，“长征”系列运载火箭(图12-4-7)成功发射了“北斗”导航卫星、中国空间站(又称“天宫”空间站)各舱段、“神舟”系列载人飞船、“嫦娥”系列探月卫星、“天问一号”火星探测器等。我国的航天事业已经实现了历史性的跨越，取得了辉煌的成就。 火箭使用热值大的液氢燃料，燃料燃烧产生高温高压的燃气推动火箭升空，化学能转化成内能再转化为机械能。 题型七燃料的利用和环境保护 【典例7】（2025·辽宁鞍山·三模）2024年10月30日，搭载神舟十九号载人飞船的长征二号F遥十九运载火箭发射成功，载人飞船与空间站组合体成功实现自主快速交会对接后，神舟十九号航天员乘组入驻“天宫”，下列说法正确的是（　　） A．火箭的发动机的效率最高可达到100% B．燃料燃烧是将化学能转化为内能 C．火箭的发射过程中，燃料若不完全燃烧，热值会减小 D．火箭飞入太空后，太空温度很低，其内能为零 【答案】B 【难度】0.85 【知识点】能量的转化、热机效率的定义、温度、热量与内能的区别与联系、热值的概念、单位和物理意义 【详解】A．火箭的发动机工作时，由于散热、燃料不完全燃烧、废气带走热量等因素影响，火箭发动机的效率不可能达到100%，故A错误； B．燃料储存化学能，燃烧放热，化学能转化为内能，故B正确； C．热值是燃料的一种特性，与燃烧情况无关，所以燃料若不完全燃烧，热值不变，故C错误； D．任何物体在任何情况下都具有内能，火箭飞入太空后，太空温度很低，仍具有内能，故D错误。 故选B。 【变式7-1】（25-26九年级上·陕西·期中）下列关于热现象说法正确的是（　　） A．热机的大量使用有利于环境的保护 B．现代火箭用液态氢作燃料，是因为氢的比热容大 C．火箭是一种新型的热机，是人类征服宇宙空间的工具 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【变式7-2】关于热机的效率，下列说法正确的是（  ） A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多 C．热机的效率越高说明做功越快 D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的 【变式7-3】下列关于热机和环境保护的说法中，正确的是（　　） A．热机排出的尾气没有内能 B．热机的效率能达到100% C．热机都是使用汽油作燃料 D．热机的大量使用会造成环境污染 方法技巧 方法技巧1 运用对比法识别冲程 (1)区分吸气冲程与排气冲程：只需看打开哪个气门。 (2)识别做功冲程与压缩冲程：在确定两个气门都关闭的前提下，只需看活塞的运动情况，活塞向上运动为压缩冲程，活塞向下运动为做功冲程,另外汽油机做功冲程标志性特点火花塞点火。 方法技巧2 热机效率 1. 热机效率是一个比值，与功率大小、消耗燃料多少、转速快慢等因素无关。 2. 热机的效率越高意味着消耗相同质量的燃料输出的有用功越多。 利用公式理解减少能量损失可以提高热机效率： η＝W有用/Q放＝（Q放－Q损）/Q放＝1－Q损/Q放 模块三 课后作业 一、单选题(共15题) 1．（25-26九年级上·上海·阶段检测）内燃机是现代交通运输工具的动力源，四种交通运输工具中，适合使用汽油机来提供动力的是（　　） A．载重汽车 B．内燃机车 C．小轿车 D．轮船 2.（25-26九年级上·贵州铜仁·阶段检测）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．电动汽车 B．航母福建舰 C．国产大飞机C919 D．长征五号运载火箭 3．如图a为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度，如图b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断错误的是（   ） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．图a中气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图b中B图所示的工作原理相似 D．图b中汽油机一个工作循环的正确顺序是A→B→C→D 4．（25-26九年级上·广东深圳·期中）如图所示，神舟飞船返回舱在穿越大气层返回地面时，与大气层摩擦，将机械能转化为 。如图汽油机四个冲程中，图 的原理与其相同（选填“甲”、“乙”、“丙”、“丁”）。 5．（25-26九年级上·江苏苏州·期中）如图，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花会燃烧起来。该过程中的能量转化过程与图 装置相同。已知某单缸汽油机每秒对外做功25次，则它的飞轮转速为 。 6．（25-26九年级上·广东汕头·阶段检测）为实现国家关于“碳达峰”“碳中和”目标，东风汽车集团研发了一款新型汽车。与某款汽车同样油耗和使用条件下，发动机工作时，尾气中“汽油味”明显降低，动力更强劲。如图为其发动机某一冲程示意图，下列有关说法错误的是（　　） A．尾气中“汽油味”降低，是因为汽油在汽缸中燃烧比较完全 B．图中冲程是靠飞轮的惯性获得动力的 C．汽油在汽缸内完全燃烧，发动机效率不可达到100% D．该发动机减少了碳排放，有利于节约能源和环境保护 7.关于四冲程内燃机，下列说法中错误的是（     ） A．热机效率越高，所做的有用功就越多 B．柴油机在吸气冲程中吸入气缸的是空气 C．一个工作循环中曲轴转动2周 D．只有做功冲程是将内能转化为机械能 8．（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）下图为单缸四冲程汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30％，飞轮每分钟转动1800圈（），下列说法正确的是（     ） A．图中所示冲程是做功冲程 B．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 C．该汽油机在1s内做功30次 D．若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为 9．如图所示是内燃机的能量流向图，则热机效率（）等于（　　） A． B． C． D． 10．关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（　　） A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动 B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100% C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小 D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能 11．（2023·湖北随州·中考真题）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列有关说法正确的是（　　）    A．甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由乙图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 12.（2026·广东·二模）题图为四冲程内燃机的做功冲程示意图，此冲程中气缸内的气体（     ） A．体积变大，内能转化为机械能 B．体积变大，机械能转化为内能 C．体积变小，内能转化为机械能 D．体积变小，机械能转化为内能 13.（2025·广东深圳·二模）对于渔船的单缸四冲程柴油机（），下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程，吸进气缸的是柴油和空气的混合物 B．若柴油未能完全燃烧，则其热值会变小 C．每消耗1kg柴油，放出热量 D．无论如何改进柴油机，都无法使其效率达到 14.（2026·广东东莞·三模）2026年3月28日国产摩托“张雪机车”首次在全球比赛夺冠，打破欧美日数十年垄断。如图所示是内燃机工作的四个冲程示意图，其中高温高压气体推动活塞对外做功的冲程是（　　） A．B．C． D． 15.（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）小明用可乐瓶制作了一个“小火箭”，通过打气筒压缩“小火箭”中空气的方式发射，如图所示，与空气推动“小火箭”升空过程的能量转化情况相同的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 三、填空题（共13道题） 1.（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）汽油机是燃油汽车的重要组成部分，其一个工作循环经历四个冲程，其中吸气冲程中吸入汽缸的是________________________（选填“汽油”“空气”或“汽油和空气的混合物”）；汽油机工作时将机械能转化为内能的是________________冲程；当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将________________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 2．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）小张在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比___________（选填“变高”、“变低”或“没有变化”），如图甲所示为四冲程汽油机工作过程中的___________冲程，该过程的能量转化情况与图___________相同。若汽油机1 s内对外做功15次，则其曲轴的转速为___________r/min。 3．（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。 4．（25-26九年级上·河北邢台·阶段检测）汽油机是燃油汽车的重要组成部分，其一个工作循环经历四个冲程，其中吸气冲程中吸入汽缸的是___________________________（选填“汽油”“空气”或“汽油和空气的混合物”）；汽油机工作时将机械能转化为内能的是__________冲程；若某单缸四冲程汽油机1s内对外做功15次，则其曲轴的转速为__________。 5．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具。 (1)夏季，在高速公路服务区内，一些重型汽车停在有水的坑里，这是因为汽车在高速行驶过程中，通过________的方式使轮胎的内能增加、温度升高； (2)汽油机工作时，需要将燃油的________转化为内能，再转化为机械能； (3)若汽油燃烧不充分，汽油的热值将_______（变大/变小/不变）。 6．（25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测）汽车散热器常用水作为冷却剂，当汽车散热器散热时，通过___________的方式改变了水的内能；我国用长征火箭发射“嫦娥”系列卫星，火箭发射时，通过升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的___________能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的___________。 7．（25-26九年级上·山东菏泽·期末）如图所示是小明设计的简易热机模型，燃料燃烧后用它来加热密封的易拉罐中的水，易拉罐的一侧开小孔后让蒸汽喷出，推动风车转动。此时工作物质是___________，该模型可以看成是___________（选填“内燃机”或“外燃机”）。 8．（25-26九年级上·河南商丘·期末）（跨学科实践）柴油机是_________燃机，蒸汽机是_________燃机（选填“内”或“外”），蒸汽机的工作物质是_________，这两种机器_________更安全，它们工作时能量是如何转化的_________。 9．（25-26九年级上·广东惠州·阶段检测）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转2400转，则每秒完成_________个冲程，对外做功_________次，若每次对外做功115J，该汽油机的效率为25%，则工作1小时需消耗汽油_________kg。（） 10．（25-26九年级上·广东江门·阶段检测）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度_________（选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能_________（选填“增大”“减少”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的_________，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是_________冲程。 11.（2026·广东肇庆·三模）如图所示是热机工作冲程中的__________冲程；为了不让热机在工作时温度太高，在设计时，气缸外有一个水套，里面充满水，是利用了水的__________比较大的物理属性，通过__________的方式减少气缸的内能。 12.（2026·广东东莞·三模）品茶时，茶香四溢属于________现象；茶水沸腾时吸收热量，温度________；茶水沸腾时壶盖会被顶起、此过程的物理原理和汽油机的________冲程的原理相同。 13.（2025·广东肇庆·二模）2024年9月25日，中国成功发射一枚洲际弹道导弹，飞行距离约1.2万公里，精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如图所示，其发动机是__________（选填“电动机”或“热机”），工作时主要将化学能转化为______能再转化为______能。 四、综合题（共3道题） 1.（2026·广东广州·二模）我国自行设计研制的AG600“鲲龙”水陆两栖飞机，配备四台相同的WJ-6涡轮螺旋桨发动机。已知每台发动机的输出功率为3000kW，效率为60%，燃油的热值为。 (1)飞机飞行1h，每台发动机的输出功为______，四台发动机总共消耗的燃油质量为______（结果保留整数）；若发动机中燃料未充分燃烧，其热值______（选填“大于”“小于”或“等于”）。 (2)发动机属于热机，其工作时主要将燃料燃烧产生的______能转化为______能。图乙中，与发动机上述能量转化相同的是______（选填字母：A．活塞向下压缩空气；B．试管水蒸气冲开木塞；C．热机做功冲程；D．热机压缩冲程；E.蜡烛加热空气推动扇叶）。 2.（25-26九年级上·广东广州·阶段检测）跨学科实践：制作简易汽轮机模型 【项目提出】 (1)热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易________模型。 【项目实施】 (2)设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐________，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用封口泥将罐与笔的空隙处________。将易拉罐用大铁夹夹住，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 (3)测试实验：点燃易拉罐下面的蜡烛，等待热气喷出推动扇叶转动。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→________→________。 ②此汽轮机模型属于________（填“内”或“外”）热机。 (4)实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，笔尖处出来的水蒸气为“飘动状”，而不是“喷射状”，叶轮没有转动过。思考上述现象中存在的问题，提出一条改进措施：________。 ②改进上述问题后，笔尖处的水蒸气变为“喷射状”，叶轮转动几圈后又停止转动。同学用手拨动叶轮，叶轮转动几圈后仍停止了转动。针对叶轮进行改进的措施可以是：________。 【项目拓展】 (5)同学交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”、你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是：________（写出一条即可） 3.（25-26九年级上·广东深圳·期中）随着经济的发展，汽车已成为人们常用的交通工具。某物理小组的同学在社会实践活动中，通过实际调查和网上查询，绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图，如图所示，请你参与讨论下列有关问题。 (1)刹车时为防止刹车片过热造成刹车失灵，要向刹车片喷水，这是通过 方式改变刹车片的内能； (2)当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率将 （选填“升高”、“不变”或“降低”）； (3)汽油机是汽车的“心脏”，一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是，此汽油机每秒钟完成 个做功冲程，靠飞轮惯性完成 个冲程； (4)若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”，由图中提供的数据可得，该汽车的能量转化效率为 ； (5)截至2022年，我国汽车的保有量已突破3亿辆，每年共耗油约。汽车内燃机的效率平均值取，如果能把内燃机的效率提高，则我国每年可以节约 kg燃油，从而减小碳排放，为环保作出贡献。 五、计算题 1．（25-26九年级上·湖北省直辖县级单位·阶段检测）下表是某品牌小轿车的一些技术参数。其中排气量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，发动机的排气量越大，功率越大。空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比。当该发动机以最大功率工作时，气缸内汽油和空气的混合密度为，飞轮转速为。请你计算发动机在最大功率工作时。 车型 某品牌轿车 排气量 1.6L 最大功率 75kW 空燃比 汽油的热值 (1)内做的有用功。 (2)做功一次消耗汽油的质量。 (3)发动机的效率。 2.（2025·贵州毕节·一模）如图所示是某品牌汽车汽油机的能量流程图，某次该汽车行驶过程中消耗了0.1kg汽油。求：【汽油的热值为，水的比热容为】 (1)该汽油机的效率； (2)此行驶过程中汽油完全燃烧释放的热量； (3)若释放的热量有25%被冷却水吸收，则质量为5kg的冷却水升高的温度。 3.（2025·江苏苏州·中考真题）用煤气炉将的水从加热到，消耗煤气。已知煤气的热值为，水的比热容为。求： (1)水吸收的热量； (2)煤气完全燃烧放出的热量； (3)煤气炉加热的效率。 4．（25-26九年级上·山西太原·开学考试）如图所示，“围炉煮茶”是一种休闲方式，源自云南的“火塘烤茶”，采用木炭作为燃料。茶壶中装入1kg初温为10℃的山泉水，用围炉加热至100℃消耗了100g木炭。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，木炭的热值为3.4×107J/kg。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是25%，将上面的水烧开。需消耗多少千克燃气？（燃气的热值为4.2×107J/kg） 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 $