14.2 热机 讲义 2026-2027学年人教版九年级物理全一册

本初中物理讲义聚焦热机核心知识，系统梳理热机的定义、种类及工作原理，通过加热试管水实验揭示利用内能做功的本质，进而深入内燃机，对比汽油机与柴油机的构造及四冲程工作过程，构建从基础到应用的知识支架。 该资料以科学探究和项目实践为亮点，通过制作简易汽轮机模型等活动培养科学探究能力，利用对比表格辨析汽油机与柴油机助于科学思维发展，结合中考真题强化能量转化的物理观念。课中辅助教师演示教学，课后帮助学生巩固知识，弥补薄弱环节。

第2节 热机 · 导入 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。飞驰的汽车（图14.2-1）是如何获得机械能的？ 这就是我们今天要探究学习的内容，答：汽车通过热机将燃料的化学能转化为机械能。 图14.2-1 超声速汽车 · 知识点对点 知识1 热机☆ 项目 1实验：不同形式能量之间的转化 实验装置 注意事项：实验时，橡胶塞不要塞得太紧，避免橡胶塞不能冲出，导致试管炸裂伤人，同时试管口不能对着人，以防止试管内的水沸腾时橡胶塞冲出试管口伤人。 图14.2-2 加热试管中的水 实验过程 在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口，用酒精灯给水加热至沸腾。 实验现象 橡胶塞被冲出，试管口出现“白雾”。 交流与论证 酒精燃烧放出热量，热量通过试管传递给水使其内能增加、温度升高，产生大量的水蒸气。水蒸气膨胀对橡胶塞做功，将橡胶塞推出试管口，同时，在试管口观察到大量的“白雾”，说明水蒸气的内能减少，温度降低。 实验结论 利用内能可以做功。 总结 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 定义 利用内能做功的机械—热机（heat engine） 种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 蒸气机 汽轮机 喷气发动机 图14.2-3 几种热机 工作原理 燃料的化学能内能机械能 内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 （2）分类：汽油机和柴油机。 图14.2-4 一种内燃机的剖面图 图14.2-5 汽油机 图14.2-6 柴油机 内能的利用 一是利用内能来加热，这是内能的转移过程； 二是利用内能来做功，这是内能与其他形式的能量的转化过程。 拓展 世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子，这就是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。 · 例题 考点：热机的定义与种类（共2小题） 1．（2025秋•高州市期末）·【易】下列给出的几种机械中，属于热机的是（　　） A．手机 B．洗衣机 C．电视机 D．火箭发动机 2．（2026•南山区一模）·【较易】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，制作简易汽轮机模型。 【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水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 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”）燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为　 　 ； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　 　 。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 知识2 汽油机☆ 项目 内容 工作原理 利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 图14.2-7 四冲程汽油机剖面图 工作过程 冲程：汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。 四个冲程：多数汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其工作过程如下表： 工作示意图 图14.2-8 四冲程汽油机工作示意图 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 打开 关闭 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 燃料混合物被压缩 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 把废气排出汽缸 能的转化 无 机械能→内能 化学能→内能→机械能 无 气体温度变化 无 温度升高 温度降低 无 一个工作循环 在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的是吸气、压缩和排气冲程。 · 例题 考点：四冲程的判断 3．（2026•端州区模拟）·【较易】一辆正在行驶的汽车，其汽油机工作时，燃气推动活塞向下运动并提供动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 考点：四冲程的顺序 4．（2025秋•宝安区校级期中）·【易】如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丙、丁、甲、乙 C．甲、丁、乙、丙 D．丙、甲、丁、乙 考点：四冲程的能量转化 5．（2026•广东模拟）·【较易】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 考点：依靠飞轮惯性的冲程 6．（2025秋•雷州市校级期末）·【易】内燃机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（　　） A．压缩冲程 B．吸气冲程 C．排气冲程 D．做功冲程 考点：汽油机（共2小题） 7．（2025秋•越秀区校级期中）·【易】如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→A→D→C B．冲程B的活塞正在往下运动 C．冲程D将内能转化为机械能 D．热机是利用化学能做功的机器 8．（2026•惠阳区校级三模）·【较易】如图所示，图 　 　 （选填“B”或“C”）是热机的原理图。图A是汽油机的 　 　 冲程，与它改变内能方式相同的是图 　 　 所示的演示实验。 知识3 柴油机☆ 项目 内容 工作原理 利用柴油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 构造 与汽油机大致相同，不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴，如图所示 图14.2-9 四冲程柴油机工作示意图 工作过程 与汽油机大致相同，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，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 辨析 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度小（机械能转化为内能） 压缩程度大（机械能转化为内能） 做功冲程 点燃式（内能转化为机械能） 压燃式（内能转化为机械能） 排气冲程 排出废气 主要特点 轻巧、效率较低（20%~40%） 笨重、效率较高（30%~45%） 适用范围 小汽车、摩托车 载重汽车、火车、轮船等 相同点 ①都是燃料在汽缸中燃烧； ②汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末 ③都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环、活塞往复两次，曲轴转两圈，对外做功一次； 口诀：14221 ④启动时都是靠外力先使曲轴转动起来。 · 例题 考点：柴油机 9．（2025秋•惠城区期末）·【较易】柴油机和汽油机在构造上主要区别是：柴油机的气缸顶部是　 　 ，而汽油机的气缸顶部是　 　 。内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中将机械能转化为内能的是　 　 冲程。 考点：汽油机与柴油机的异同 10．（2025秋•南海区期末）·【较易】如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是：（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 考点：曲轴和飞轮的圈数 11．（2025秋•南海区期中）·【中档】小丽去郊游，上车时闻到汽油味，这是 　 　 现象。如图所示是一台单缸四冲程汽油机的 　 　 冲程。若该热机1s内对外做功15次，则飞轮转速是 　 　 r/min。 考点：做功的次数 12．（2025秋•广州期末）·【较易】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 考点：冲程的个数 13．（2025秋•连州市校级月考）·【易】在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 　 　 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 　 　 图。此单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成 　 　 个冲程。 考点：工作循环次数 14．（2025秋•惠州月考）·【中档】内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的　 　 冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能　 　 （选填“减少”或“增加”）。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了　 　 个工作循环。 · 小结 · 14.2 热机 · 一、热机 · 1.定义：利用内能做功的机械—热机（heat engine） · 2.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 · 3.工作原理：燃料的化学能内能机械能 · 4.内燃机 · （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 · （2）分类：汽油机和柴油机 · 二、汽油机 · 1.工作原理 · 2.构造 · 3.工作过程 · 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物 · 压缩冲程：机械能转化为内能 · 做功冲程：内能转化为机械能 · 排气冲程：排出废气 · 三、柴油机 · 1.与汽油机的辨析 · 中考真题 考点：热机的定义与种类 1．（2026•内江）·【易】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 考点：四冲程的判断 2．（2025•镇江）·【较易】下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（　　） A． B． C． D． 考点：四冲程的能量转化 3．（2026•扬州）·【较易】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 考点：依靠飞轮惯性的冲程 4．（2024•广元）·【较易】1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 考点：汽油机 5．（2024•贵州）·【易】内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是（　　） A．电动机 B．计算机 C．汽油机 D．照相机 考点：汽油机与柴油机的异同 6．（2025•内江）·【易】柴油机和汽油机的内部构造相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部是一个喷油嘴，而汽油机汽缸的顶部是一个　 　 ；柴油机与汽油机的工作过程有所不同，在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入汽缸里的只是　 　 。 考点：做功的次数 7．（2024•黑龙江）·【较易】汽油机将内能转化为机械能的是 　 　 冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min。则此汽油机每秒对外做功 　 　 次。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2节 热机 · 导入 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前最快的汽车速度已经超过了声速。飞驰的汽车（图14.2-1）是如何获得机械能的？ 这就是我们今天要探究学习的内容，答：汽车通过热机将燃料的化学能转化为机械能。 图14.2-1 超声速汽车 · 知识点对点 知识1 热机☆ 项目 1实验：不同形式能量之间的转化 实验装置 注意事项：实验时，橡胶塞不要塞得太紧，避免橡胶塞不能冲出，导致试管炸裂伤人，同时试管口不能对着人，以防止试管内的水沸腾时橡胶塞冲出试管口伤人。 图14.2-2 加热试管中的水 实验过程 在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口，用酒精灯给水加热至沸腾。 实验现象 橡胶塞被冲出，试管口出现“白雾”。 交流与论证 酒精燃烧放出热量，热量通过试管传递给水使其内能增加、温度升高，产生大量的水蒸气。水蒸气膨胀对橡胶塞做功，将橡胶塞推出试管口，同时，在试管口观察到大量的“白雾”，说明水蒸气的内能减少，温度降低。 实验结论 利用内能可以做功。 总结 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 定义 利用内能做功的机械—热机（heat engine） 种类 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 蒸气机 汽轮机 喷气发动机 图14.2-3 几种热机 工作原理 燃料的化学能内能机械能 内燃机 （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 （2）分类：汽油机和柴油机。 图14.2-4 一种内燃机的剖面图 图14.2-5 汽油机 图14.2-6 柴油机 内能的利用 一是利用内能来加热，这是内能的转移过程； 二是利用内能来做功，这是内能与其他形式的能量的转化过程。 拓展 世界上第一辆以汽油为动力的车开始只有三个轮子，这就是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。 · 例题 考点：热机的定义与种类（共2小题） 1．（2025秋•高州市期末）·【易】下列给出的几种机械中，属于热机的是（　　） A．手机 B．洗衣机 C．电视机 D．火箭发动机 【答案】D 【解答】解：A．手机主要依靠电池将化学能转化为电能，再转化为其他形式的能，故A不正确； B．洗衣机主要将电能转化为机械能的装置，故B不正确； C．电视机主要将电能转化为光能和声能，不属于内能转化为机械能，故C不正确； D．火箭发动机是通过燃料燃烧将化学能转化为内能，内能再转化为机械能，属于热机，故D正确。 故选：D。 2．（2026•南山区一模）·【较易】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，制作简易汽轮机模型。 【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水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。 （3）测试实验：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 ①汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→　内能　 →　机械能　 。 ②此汽轮机模型属于　外　 （填“内”或“外”）燃机。 （4）实验改进： ①同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为　加热时间不足，无法产生足够的水蒸气　 ； ②进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是　B　 。 A.增加酒精灯的高度，用其内焰加热 B.更换一个更细的喷嘴 C.降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心 【答案】（3）①内能；机械能； ②外；（4）①热时间不足，无法产生足够的水蒸气；②B。 【解答】解：（3）①酒精燃烧，化学能转化为水的内能，水蒸气喷出时推动扇叶转动，内能转化为机械能，所以汽轮机模型工作过程的能量转化情况为：化学能→内能→机械能。 ②内燃机是燃料在气缸内燃烧的热机，而此汽轮机模型中，燃料（酒精）在易拉罐外部燃烧，属于外燃机。 （4）①加热很长时间后扇叶才开始转动，与水蒸气的量有关，加热时间不足，无法产生足够的水蒸气。 ②A．酒精灯内焰温度低，增加酒精灯高度用内焰加热，会使加热效率降低，不能解决蒸汽喷射力不足问题，故A错误。 B．更换更细的喷嘴，可增大蒸汽的流速，从而增大蒸汽喷射力，故B正确。 C．降低小风扇高度使喷嘴对准风扇中心，不能改变蒸汽喷射力大小，故C错误。 故选B。 知识2 汽油机☆ 项目 内容 工作原理 利用汽油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 图14.2-7 四冲程汽油机剖面图 工作过程 冲程：汽油机在工作时，活塞在汽缸内往复运动，活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。 四个冲程：多数汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其工作过程如下表： 工作示意图 图14.2-8 四冲程汽油机工作示意图 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 进气门开闭情况 打开 关闭 关闭 关闭 排气门开闭情况 关闭 关闭 打开 关闭 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 冲程的作用 吸入汽油和空气的混合物 燃料混合物被压缩 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，高温高压的燃气推动活塞做功，通过连杆、曲轴带动飞轮转动 把废气排出汽缸 能的转化 无 机械能→内能 化学能→内能→机械能 无 气体温度变化 无 温度升高 温度降低 无 一个工作循环 在这个四个冲程中，利用曲轴的惯性来完成的是吸气、压缩和排气冲程。 · 例题 考点：四冲程的判断 3．（2026•端州区模拟）·【较易】一辆正在行驶的汽车，其汽油机工作时，燃气推动活塞向下运动并提供动力的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】C 【解答】解：吸气冲程：吸入燃料和空气的混合物（汽油机）或空气（柴油机），没有能量转化，也不提供动力； 压缩冲程：活塞压缩气体，机械能转化为内能，为做功冲程做准备，不提供动力； 做功冲程：燃料燃烧产生高温高压气体，推动活塞做功，内能转化为机械能，使汽车获得动力； 排气冲程：排出废气，没有能量转化，也不提供动力； 综上所述，使汽车获得动力的冲程是做功冲程，故ABD不正确，C正确。 故选：C。 考点：四冲程的顺序 4．（2025秋•宝安区校级期中）·【易】如图表示四冲程内燃机工作时各冲程的示意图，它们正确的排列顺序为（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．丙、丁、甲、乙 C．甲、丁、乙、丙 D．丙、甲、丁、乙 【答案】B 【解答】解：甲图中两个气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程； 乙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，因此是排气冲程； 丙图中进气门打开，排气门关闭，因此是吸气冲程； 丁图中两个气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程； 故正确的顺序是丙、丁、甲、乙。 故选：B。 考点：四冲程的能量转化 5．（2026•广东模拟）·【较易】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 【解答】解：图中进气门、排气门都关闭，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，将气体的内能转化为活塞的机械能，故A正确，BCD不正确。 故选：A。 考点：依靠飞轮惯性的冲程 6．（2025秋•雷州市校级期末）·【易】内燃机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（　　） A．压缩冲程 B．吸气冲程 C．排气冲程 D．做功冲程 【答案】D 【解答】解：汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力。其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。 故选：D。 考点：汽油机（共2小题） 7．（2025秋•越秀区校级期中）·【易】如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是（　　） A．四个冲程的顺序应该是B→A→D→C B．冲程B的活塞正在往下运动 C．冲程D将内能转化为机械能 D．热机是利用化学能做功的机器 【答案】B 【解答】解：A图中两个气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，是内能转化为机械能；B图中进气门打开，活塞下行，为吸气冲程，没有能量的转化；C图中排气门打开，活塞上行，为排气冲程；D图中两个气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，机械能转化为内能； 四个冲程正确的顺序是BDAC； 该热机是汽油机，是利用内能做功的机器； 综上所述，B正确。 故选：B。 8．（2026•惠阳区校级三模）·【较易】如图所示，图 　C　 （选填“B”或“C”）是热机的原理图。图A是汽油机的 　做功　 冲程，与它改变内能方式相同的是图 　C　 所示的演示实验。 【答案】C；做功；C。 【解答】解：（1）B图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程； C图对试管中的水加热，加快水的汽化，使试管中水的内能增大，体积膨胀，对外做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能； 热机就是利用内能来做功的机器，故C图是热机的原理图； （2）图A中，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，此冲程将内能转化为机械能； 汽油机的做功冲程中将内能转化为机械能，因此与做功冲程原理相同的是C实验； 故答案为：C；做功；C。 知识3 柴油机☆ 项目 内容 工作原理 利用柴油在汽缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 构造 与汽油机大致相同，不同的是柴油机汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴，如图所示 图14.2-9 四冲程柴油机工作示意图 工作过程 与汽油机大致相同，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，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 辨析 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度小（机械能转化为内能） 压缩程度大（机械能转化为内能） 做功冲程 点燃式（内能转化为机械能） 压燃式（内能转化为机械能） 排气冲程 排出废气 主要特点 轻巧、效率较低（20%~40%） 笨重、效率较高（30%~45%） 适用范围 小汽车、摩托车 载重汽车、火车、轮船等 相同点 ①都是燃料在汽缸中燃烧； ②汽油机的火花塞与柴油机的喷油嘴的工作时刻都是压缩冲程末 ③都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环、活塞往复两次，曲轴转两圈，对外做功一次； 口诀：14221 ④启动时都是靠外力先使曲轴转动起来。 · 例题 考点：柴油机 9．（2025秋•惠城区期末）·【较易】柴油机和汽油机在构造上主要区别是：柴油机的气缸顶部是　喷油嘴　 ，而汽油机的气缸顶部是　火花塞　 。内燃机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，其中将机械能转化为内能的是　压缩　 冲程。 【答案】喷油嘴；火花塞；压缩 【解答】解：（1）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； （2）它们的工作过程都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的，其中压缩冲程能把机械能转化为内能。 故答案为：喷油嘴；火花塞；压缩。 考点：汽油机与柴油机的异同 10．（2025秋•南海区期末）·【较易】如下表所示是对汽油机和柴油机不同点进行对比的表格，其中正确的是：（　　） 序号 汽油机 柴油机 ① 有火花塞 有喷油嘴 ② 热机效率高 热机效率低 ③ 点燃式 压燃式 ④ 吸入燃油和空气的混合物 吸入柴油和空气的混合物 A．① B．②④ C．②③ D．①③ 【答案】D 【解答】解：①、柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞，故①正确； ②、柴油机比汽油机的效率高，故②错误； ③、汽油机采用点燃式，柴油机采用压燃式，故③正确； ④、在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体，柴油机吸入汽缸的是空气，故④错误。 故选：D。 考点：曲轴和飞轮的圈数 11．（2025秋•南海区期中）·【中档】小丽去郊游，上车时闻到汽油味，这是 　扩散　 现象。如图所示是一台单缸四冲程汽油机的 　压缩　 冲程。若该热机1s内对外做功15次，则飞轮转速是 　1800　 r/min。 【考点】曲轴和飞轮的圈数；扩散现象；四冲程的判断．版权所有 【答案】扩散；压缩；1800。 【解答】解：小丽去郊游，上车时闻到汽油味，从物理学角度来看，属于扩散现象，这个现象表明这汽油分子在做无则规运动； 由图可知，汽油机的进气门、排气门均关闭，且活塞向上运动，所以该冲程属于压缩冲程； 该热机1s内对外做功15次，因一个工作循环飞轮转2圈，做功一次，所以每秒转30圈，飞轮转速是1800r/min。 故答案为：扩散；压缩；1800。 考点：做功的次数 12．（2025秋•广州期末）·【较易】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 【考点】做功的次数；四冲程的判断；柴油机；汽油机与柴油机的异同．版权所有 【答案】D 【解答】解：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。 考点：冲程的个数 13．（2025秋•连州市校级月考）·【易】在如图所示的四幅图中，甲、乙是两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图，与压缩冲程原理相同的是 　乙　 图所示的演示实验；汽油机利用内能来做功的冲程是 　丙　 图。此单缸四冲程汽油机，飞轮转速是2400r/min，该汽油机每秒钟内完成 　80　 个冲程。 【答案】乙；丙；80。 【解答】解：（1）甲图对试管中的水加热，加快水的汽化，试管内的水蒸气膨胀做功，使塞子飞出去，内能转化为塞子的机械能。 乙图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧。是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程。 丙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；做功冲程将内能转化为机械能。 丁图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。 因此汽油机利用内能来做功的是丙；与压缩冲程原理相同的是乙实验。 （2）若该汽油机飞轮转速为2400r/min，飞轮转速为40r/s；则该汽油机每秒完成80个冲程。 故答案为：乙；丙；80。 考点：工作循环次数 14．（2025秋•惠州月考）·【中档】内燃机的一个工作循环由四个冲程组成，如图所示是内燃机的　压缩　 冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能　增加　 （选填“减少”或“增加”）。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min，在1s内，汽油机完成了　10　 个工作循环。 【答案】压缩；增加；10。 【解答】解：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动；在压缩冲程中，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为气体的内能，所以汽缸内气体的内能增加。属于压缩冲程。 四冲程汽油机一个工作循环包括四个冲程，飞轮转2圈。已知飞轮速度是1200r/min，即20r/s，因为一个工作循环飞轮转2圈，所以1s内完成的工作循环数为10个。 故答案为：压缩；增加；10。 · 小结 · 14.2 热机 · 一、热机 · 1.定义：利用内能做功的机械—热机（heat engine） · 2.种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。 · 3.工作原理：燃料的化学能内能机械能 · 4.内燃机 · （1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。 · （2）分类：汽油机和柴油机 · 二、汽油机 · 1.工作原理 · 2.构造 · 3.工作过程 · 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物 · 压缩冲程：机械能转化为内能 · 做功冲程：内能转化为机械能 · 排气冲程：排出废气 · 三、柴油机 · 1.与汽油机的辨析 · 中考真题 考点：热机的定义与种类 1．（2026•内江）·【易】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 【解答】解：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。 考点：四冲程的判断 2．（2025•镇江）·【较易】下列汽油机工作的冲程中，压缩冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：A、进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程，故A错误； B、两气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，故B正确； C、两气门都关闭，活塞向下运动，汽缸容积变大，是做功冲程，故C错误； D、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程，故D错误。 故选：B。 考点：四冲程的能量转化 3．（2026•扬州）·【较易】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 【解答】解：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。 考点：依靠飞轮惯性的冲程 4．（2024•广元）·【较易】1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程（　　） A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C．活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 【答案】B 【解答】解：一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，将内能转化为机械能，是做功冲程，故选：B。 故选：B。 考点：汽油机 5．（2024•贵州）·【易】内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是（　　） A．电动机 B．计算机 C．汽油机 D．照相机 【答案】C 【解答】解：A、电动机是通电导体在磁场中受力转动的，因此是将电能转化为机械能的过程，不是将内能转化为机械能，故A错误； B、计算机是利用电能工作的，故B错误； C、汽油机是热机的一种，是将内能转化为机械能的机器，是利用内能工作的，故C正确； D、照相机是利用光能来工作的，故D错误。 故选：C。 考点：汽油机与柴油机的异同 6．（2025•内江）·【易】柴油机和汽油机的内部构造相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部是一个喷油嘴，而汽油机汽缸的顶部是一个　火花塞　 ；柴油机与汽油机的工作过程有所不同，在吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入汽缸里的只是　空气　 。 【答案】火花塞；空气。 【解答】解：在构造上汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机的汽缸顶部有喷油嘴； 汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中吸入空气。 故答案为：火花塞；空气。 考点：做功的次数 7．（2024•黑龙江）·【较易】汽油机将内能转化为机械能的是 　做功　 冲程，某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min。则此汽油机每秒对外做功 　20　 次。 【答案】做功；20 【解答】解：汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能； 汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40．一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。 故答案为：做功；20。 第 2 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 $