2.1 热机 课时分层作业 -2026-2027学年教科版物理九年级上学期

**基本信息** 课时分层作业《热机》通过基础、能力、创新三级分层，覆盖利用内能做功、内燃机、汽油机工作过程核心知识点，实现从单一概念到综合应用再到创新拓展的巩固路径，注重物理观念和科学思维培养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础对点练|利用内能做功、内燃机分类及汽油机工作过程|以选择、填空为主，结合矿泉水瓶拧压、酒精点火等实验情境，强化能量转化的物理观念| |能力提升练|热机原理、内燃机冲程辨析及能量转化综合应用|通过综合选择（如热机说法判断）、打气筒发热等实际情境题，培养科学推理与模型建构能力| |创新运用|六冲程引擎工作原理及应用|结合阅读材料考查知识迁移，体现质疑创新思维与科学态度|

课时分层作业 热机 （时间：20 分钟） 基础对点练 知识点一 利用内能做功 1. 课外活动中，小亮将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上但不拧紧，用手握住瓶子的上下两部分，用力迅速拧成图示状态时，瓶盖被弹出并有爆响声，同时瓶口出现 “白雾”。关于上述过程，下列说法错误的是（） A. 矿泉水瓶被用力拧成图示形状，说明力可以使物体发生形变 B. 瓶盖弹出前，拧瓶子的过程与汽油机的做功冲程类似 C. 瓶盖被弹出时，瓶内压缩气体的内能转化为瓶盖的机械能 D. 瓶口出现的 “白雾”，是水蒸气温度降低后液化形成的小水滴 知识点二 内燃机 2.内燃机是燃料直接在发动机____内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为____和____两类。 知识点三 汽油机的工作过程 3.如图所示，甲、乙、丙、丁是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程，该汽油机工作时飞轮的转速为 2400 r/min。下列说法正确的是（） A. 该汽油机四个冲程正确的顺序是丙、甲、丁、乙 B. 该汽油机每秒完成 20 次做功冲程 C. 丁冲程发生的能量转化为机械能转化为内能 4题图 D. 甲、乙、丁三个冲程是靠飞轮的惯性完成的 4. 如图，在圆筒内加入适量酒精，用橡皮塞塞紧筒口，用电火花点火，一段时间后，观察到橡皮塞突然被推出。此过程中，混合气体燃烧产生高温高压的燃气对橡皮塞____，将燃气的____能转化为橡皮塞的____能。此实验与内燃机____冲程的能量转化相同。 5. 有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为 4800 r/min，这台汽油机每秒内完成____个冲程，对外做功____次。 能力提升练 6. 下列说法正确的是（） A. 热机是利用内能来做功的机器 B. 温度越高的物体，内能一定越大 C. 物体的内能增加，温度一定升高 D. 装有开水的暖水瓶瓶塞有时会弹起来，是由于瓶塞对瓶内气体做功 7. 下列关于内燃机的说法正确的是（） A. 汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能 B. 汽油机飞轮的转速为 1800 r/min，则该汽油机每秒做功 30 次 C. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入气缸中 D. 汽油机燃烧燃料的方式是点燃，柴油机燃烧燃料的方式是压燃 8.早期的蒸汽汽车中燃料燃烧使水温升高，水的____能增加，再转化为汽车的____能，使汽车前进。 9.用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体____（选填 “做功” 或 “热传递”），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机____冲程的能量转化相同。 10.汽车已成为现代生活中不可缺少的一部分，燃油汽车多采用四冲程汽油机，如图甲所示是____冲程的工作示意图，与它能量转化过程相同的是图____（选填 “乙” 或 “丙”）。若该汽油机 1 s 对外做功 10 次，则汽油机的飞轮转速为____r/min。 创新运用 11.阅读短文，回答问题。 科学家在四冲程发动机的基础上发明了 “六冲程引擎” 发动机。这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入气缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力，第六冲程让水蒸气排放到冷凝器，变成可再次注入气缸的水。“六冲程引擎” 发动机的优点是环保、效率高，“六冲程引擎” 发动机可比传统四冲程发动机的效率高 40%，在一定程度上能够缓解如今因能源供应短缺而导致的能源危机。 (1) 在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞向下运动，对外做功，将内能转化为____能。 (2) 若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减小车速，目的是______________________。 (3) “六冲程引擎” 发动机第五冲程相当于四冲程汽油机的____冲程；如果这种单缸六冲程发动机飞轮的转速是 1800 r/min，则该发动机每秒对外做功____次。 答案解析 1.B解析：拧瓶子是压缩气体，机械能转化内能，对应压缩冲程；瓶盖弹出才是做功冲程。 2.汽缸；汽油机；柴油机 3.B解析：2400r/min=40r/s；飞轮转 2 圈，完成 1 个工作循环，做功 1 次；每秒做功 20 次。 丙（吸气）→丁（压缩）→甲（做功）→乙（排气）；丁是压缩冲程，机械能→内能；甲是做功冲程，主动做功，乙丙丁靠惯性。 4.做功；内；机械；做功 5.160;40解析飞轮转速 4800r/min=80r/s；飞轮转 2 圈完成 4 个冲程，做功 1 次。 每秒转 80 圈，160 个冲程，对外做功40 次。 6. 答案：A · A 热机的定义就是利用内能来做功的机器。 · B 内能大小和温度、质量、状态都有关；温度高，如果质量很小，内能不一定大。 · C 物体内能增加，温度不一定升高。例如晶体熔化，吸热内能变大，但温度不变。 · D 暖水瓶瓶塞弹起，是瓶内气体对瓶塞做功，不是瓶塞对气体做功。 7. 答案D A 做功冲程：内能 → 机械能；压缩冲程才是机械能转化内能。 B (1800 r/min=30r/s)飞轮转 2 圈做功 1 次，每秒做功：30/2=15次，不是 30 次。 C 柴油机吸气冲程只吸入空气；汽油机吸入汽油 + 空气混合物。 D 汽油机：点燃式；柴油机：压燃式。 8. 答案：内；机械 解析：燃料燃烧加热水，水的内能增加；水蒸气推动机器，内能转化为汽车的机械能。 9. 答案：做功；压缩 解析：打气时活塞压缩筒内气体，活塞对气体做功，机械能转化内能； 四冲程汽油机压缩冲程也是机械能转化为内能，能量转化一致。 10. 答案：压缩；乙；1200 甲图：两个气门关闭，活塞向上运动 → 压缩冲程（机械能→内能）。 乙图：下压活塞压缩空气做功，机械能转化内能；丙图是内能转化机械能。所以选乙。 汽油机 1s 做功 10 次，飞轮转 2 圈做功 1 次，每秒飞轮转10×2=20r/s； 转速 20×60=1200r/min。 11.(1)机械 (2)增大牵引力 (3)做功；20 学科网（北京）股份有限公司 $