14.2 热机（任务型知识清单）-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理知识清单围绕“热机”主题，以利用内能做功的实验为起点，逐步展开热机的定义、能量转化及种类，重点聚焦内燃机的构造、工作原理和四个冲程，最后通过对比表格梳理汽油机与柴油机的异同。 知识链路从实验现象到理论概念，从热机整体到内燃机具体类型，逻辑层次分明。实验部分培养科学探究能力，对比表格助力科学思维中的模型建构与对比分析，能量转化贯穿始终强化能量观念，任务型设计便于系统掌握知识。

人教版（2024） · 物理 · 九年级 · 全一册 14.2 热机 任务型知识清单 一、热机 1. 利用内能做功 实验装置 及过程 在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，用酒精灯给水加热一段时间，观察现象。 注意事项：橡胶塞不要塞得太紧，避免试管炸裂伤人；试管口不能对着人，以防橡胶塞冲出试管口而伤人。 实验现象 橡胶塞被 [1] ，试管口出现 [2] 。 现象分析 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。 能量转化 结论 利用内能可以 [3] 。 2. 热机 (1) 定义：把 [4] 转化为 [5] 的机器叫作热机。 (2) 工作原理：利用内能来做功。 (3) 能量转化过程：化学能→内能→机械能。 (4) 种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。其中，内燃机是应用最广泛的热机。 3. 内燃机 (1) 定义：燃料直接在发动机气缸内 [6] 产生动力的热机，叫作内燃机。 (2) 分类：根据燃料的不同，内燃机分为 [7] 和 [8] 两大类。 柴油机以柴油为燃料 汽油机以汽油为燃料 二、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 [9] ，将内能转化为机械能。 2. 主要构造 如右图，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。 3. 工作过程 (1) 冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的 [10] 的过程，叫作一个冲程。 (2) 汽油机的一个工作循环：由四个冲程组成，分别是吸气冲程、 [11] 、 [12] 、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工作。 (3) 汽油机的四个冲程详解 次序 1 2 3 4 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作 示意图 气门开闭 进开、排关 进关、排关 进关、排关 进关、排开 活塞运动方向 向下 向上 [16] . 向上 曲轴的运动 半周 半周 半周 半周 冲程的作用 吸入 [13] 的混合物 [14] 空气和汽油的混合物，使其内能增加、温度升高 火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压气体，气体推动活塞向下运动，对外做功 排出废气 能的转化 无(消耗机械能) [15] . [17] . 无(消耗机械能) 动力来源 飞轮的惯性 飞轮的惯性 燃气的推力 飞轮的惯性 说 明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，飞轮(曲轴)转2周，对外做功1次. 另：汽油机最初工作要靠外力驱动，当做功冲程的机械能大于消耗时，才能自行工作. (4) 汽油机的优点：汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在摩托车、小轿车、小型农用机具上大量使用。 三、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. 主要构造 与汽油机构造相似，不同的是柴油机气缸顶部不是火花塞，而是 [18] 。 3. 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，活塞往复 [19] 次，曲轴和飞轮连续转动 [20] 周，对外做功 [21] 次。 4. 柴油机和汽油机的对比 对比项目 柴油机 汽油机 不同点 构造 气缸顶部有喷油嘴 气缸顶部有火花塞 燃料 柴油 汽油 工作过程 吸气 吸入 [22] 吸入汽油与空气的混合物 压缩 压缩程度较 [23] 压缩程度较小 压缩冲程末由喷油嘴向气缸内喷雾状柴油，遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 做功 燃气对活塞压强较大，做功较多 燃气对活塞压强较小，做功较少 排气 排出废气 排出废气 效率 30%-45%，较 [24] 20%-30%，较低 特点 笨重、噪音大；功率大、动力强；省油 轻巧、噪音小；效率低、功率小；费油 应用 载重汽车、轮船、坦克、大型工程机械 小汽车、摩托车、小型农机具等 相同点 ① 基本构造和主要部件的作用相似。 ② 每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 ③ 四个冲程中，只有 [25] 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，飞轮转动两周，做功一次。 ⑤ 都是燃料在气缸中燃烧。能量的转化形式： [26] 。 ⑥ 汽油机的火花塞和柴油机的喷油嘴的工作时刻都是在压缩冲程末。 参考答案 一、热机 [1] 冲出 [2] “白雾” [3] 做功 [4] 内能 [5] 机械能 [6] 燃烧 [7] 汽油机 [8] 柴油机 二、汽油机 [9] 做功 [10]一端运动到另一端 [11]压缩冲程 [12]做功冲程 [13]汽油和空气 [14]压缩 [15]机械能→内能 [16]向下 [17]内能→机械能 三、柴油机 [18]喷油嘴 [19] 2 [20] 2 [21] 1 [22]空气 [23]大 [24]高 [25]做功 [26]化学能→内能→机械能 第 1 页 ， 共 2 页 学科网（北京）股份有限公司 $