第14章第2节 热机-【王瑞】2026-2027学年九年级物理全一册同步讲解（人教版）

1 第14章 内能的利用 第2节 热机 2 1.了解人类“利用内能做功”的历史发展进程，了解四冲程内燃机的基本工 作原理和工作过程。 2.通过观察汽油机工作过程的动画，知道压缩冲程和做功冲程中的能量转化。 3.通过观察、对比汽油机和柴油机的模型和工作过程，了解二者的异同。 3 1.热机是利用______做功的机械，工作时将____能转化为______能。 内能 内 机械 2.燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机，分为 _________、________两大类。 汽油机 柴油机 3.多数汽油机是由______、______、______和______四个冲程的不断循环 来保证连续工作的。 吸气 压缩 做功 排气 4.汽油机在一个工作循环中，汽缸内的活塞往返运动___次，曲轴旋转___ 圈，做功___次，有___次能量转化。 2 2 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 4 5.将下表汽油机和柴油机的不同点填写完整。 项目 汽油机 柴油机 顶部构造 ________ ________ 吸入物质 汽油和空气的混合物 ______ 点火方式 ______式 ______式 火花塞 喷油嘴 空气 点燃 压燃 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 5 知识点一 热机 6.如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住管口，加热使 水沸腾一段时间，会看到塞子被弹出，此过程中燃料燃烧 时产生的热量传递给水和水蒸气，水蒸气的____能再转化 成塞子的______能。这个实验说明我们可以利用内能来 ______，热机就是利用这个原理工作的。 内 机械 做功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 6 7.不用热机作为动力的机械是( ) A A.自行车 B.火箭 C.轮船 D.飞机 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 7 知识点二 汽油机和柴油机 8.如图是某台汽油机工作的四个冲程 （顺序已打乱），请按一个工作循环 的过程，将四个图重新排序：______。 其中能使汽车获得动力的冲程是___。 D 9.汽油机的一个工作循环分为四个冲程，其中将机械能转化为内能的冲程 是( ) B A.做功冲程 B.压缩冲程 C.吸气冲程 D.排气冲程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 8 10.汽油机的四个冲程中，哪个冲程存在着化学能转化为内能的过程( ) D A. B. C. D. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 9 11.（2024·郑州枫杨外国语期中）匀速运转的四冲程单缸热机一个工作循 环的时间为，只有 的时间输出了动力。为了使家用轿车发动机匀速运 转时平稳输出动力，你认为至少需要___个这样的汽缸通力协作？理由是 ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ _______________________________________ 。 4 四冲程单缸热机只有做功冲程对外做功，一个工作循环由4个冲程组成， 则为了使家用轿车发动机匀速运转时平稳输出动力，至少需要4个这样的 汽缸通力协作，使汽车能够持续获得动力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 10 12.关于汽油机和柴油机，说法正确的是( ) B A.柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程 B.汽油机和柴油机都属于内燃机 C.汽油机比柴油机笨重 D.汽油机的功率比柴油机大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 11 13.关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程，下列说法正确的是( ) A A.吸气冲程：都会吸入空气 B.压缩冲程：缸内温度降低 C.做功冲程：气体推动活塞做功，压强增大 D.排气冲程：内能转化为机械能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 12 14.（2024·河南省实验期末）如图为小明用可乐瓶制作的水火箭，其原理 是打入可乐瓶的压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，从而推动“火箭”飞 向空中。下列分析错误的是( ) D A.使用打气筒打气时能量转化与汽油机的压缩冲程相同 B.水火箭升空过程中能量转化过程与汽油机的做功冲程相同 C.升空过程中，瓶内气体的内能减少 D.水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 13 15.（双选）如图所示，甲、乙是两 个演示实验的示意图；丙、丁是四冲 程汽油机工作过程中两个冲程的示意 图。下列说法中正确的是( ) AD A.丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验 B.丙图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验 C.丁图所示的是压缩冲程，其工作原理如乙图所示的实验 D.丁图所示的是做功冲程，其工作原理如甲图所示的实验 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 14 16.（模型建构）如图所示为“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇 叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶 转动的这个过程中，能量转化情况为____能转化为______能，这与四冲程 汽油机的______冲程的能量转化情况相同。 内 机械 做功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 15 17.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比如热机中的 蒸汽机和汽油机，它们工作时，能量的转化过程是__________________。 图中____是汽油机的工作原理图。 内能转化为机械能 乙 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 16 18.易拉罐的拉环被拉断后很难打开，可拿圆珠笔的笔尾在罐口旁快速摩擦， 拉环就可以被“炸开”，如图1所示。拉环被“炸开”的过程中能量转化与图2 中四冲程汽油机的___（填字母）冲程相似；若飞轮转速是 ， 该汽油机工作时每秒对外做功____次。 B 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 17 19.（2025·郑州四中期末）图甲是我国古代 发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速 推入牛角套筒时，杆前端的艾绒燃烧起来， 这是通过______的方式，使筒内空气内能 增加，温度升高，达到艾绒的着火点，这 做功 不同 10 一过程与图乙所示的内燃机工作冲程原理______（选填“相同”或“不同”）， 如果这台内燃机工作时飞轮转速为 ，则它每秒钟完成____个工 作循环。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 18 除标注外，选择题每题4分，填空题每空2分，共70分。 1.下列机械的动力装置不属于热机的是( ) C A.我国长征系列运载火箭的发动机 B.我国某代战机的喷气式发动机 C.我国高铁车头采用的电力机车 D.我国某导弹驱逐舰配备的燃气轮机 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 19 2.关于热机，下列说法正确的是( ) D A.汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞 B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸入汽缸 C.汽油机在做功冲程中，进、排气门均关闭，活塞向上运动，对空气和汽 油混合物做功 D.汽油机在做功冲程中，把内能转化为机械能 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 20 3.如图是热机的结构，下列说法正确的是( ) C A.吸气冲程中，活塞是向上运动的 B.做功冲程是把机械能转化为内能 C.排气冲程中，没有能量的转化 D.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 21 4.如图所示四个实验中，其能量转化方式与图示汽油机冲程类似的是 ( ) A A.①电火花发生器点火后将盒盖顶出 B.②滚摆向下运动 C.③向下压缩空气引火仪 D.④酒精灯加热杯中冷水 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 22 5.（教材变式，5分）下列关于四冲程汽油机工作过程的几种说法正确的是 ( ) B ①在压缩冲程中,是机械能转化为内能 ②在做功冲程中,是机械能转化为内能 ③只有做功冲程中燃气对外做功 ④汽油机的吸气冲程吸入的是空气 A.只有②③ B.只有①③ C.只有②④ D.①②③④ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 23 6.如图为内燃机四冲程工作示意图，下列说法正确的是( ) B A.在一个工作循环中工作过程依次是 丁、丙、甲、乙 B.使汽车获得动力的是冲程乙 C.若该内燃机的顶部安装的是火花塞， 则它为柴油机 D.若该内燃机为汽油机，则丙冲程仅 吸入空气 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 24 7.（类比法）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量 的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观 察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体 冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的( ) C A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 25 8.“节能、环保”是当今社会发展的两个重要主题。以汽油机和柴油机为代 表的热机在生活中应用广泛，下面哪一种做法与“节能、环保”无关( ) B A.近年来，全国各地纷纷使用乙醇汽油作为燃料 B.寒冷的冬夜，司机师傅往机动车的水箱中加入适量防冻液 C.汽油机的火花塞在压缩冲程末期点火 D.柴油机喷出的柴油为雾状 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 26 9.如图是北京冬奥会开幕时燃放的“迎客松”烟花。烟花的发射火 药被引燃后,产生大量的燃气,快速膨胀的气体把烟花送入空中,这 内 做功 10.（2024·南阳期中）《宋史·兵志》记载：“又造突火枪， 以钜竹为简，内安子窠（弹丸），如烧放，焰绝然后子 机械 做功 一过程中____能转化为机械能，相当于内燃机工作过程中的______冲程。 窠发出，如炮声，远闻百五十余步。”如图所示，弹丸被喷出的过程主要 发生的能量转化是内能转化为______能，该能量转化与四冲程汽油机的 ______冲程相同。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 27 11.如图表示的是汽油机的______冲程；在压缩冲程中，是通过______的方 式增加气体内能的。一台单缸四冲程柴油机转速为 ，则该柴油 机 内做功____次。 做功 做功 10 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 28 12.如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，根据 图中提供的信息回答下列问题。 （1）塞子冲出试管后，因为______继续向前运动； （2）塞子被推出的过程中，____能转化成______能，这个过程中能量转 化与热机中的______冲程类似。 惯性 内 机械 做功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 29 13.如图是科技小组做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中 先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体、然后 用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。橡皮塞向下压时，是 通过______的方式，使管内空气的内能增加，其能量转化与汽 油机工作过程的四冲程中的______冲程相同。 做功 压缩 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 30 14.图甲所示的是______冲程，其能量转化为______能转化为____能；图乙 所示的是______冲程，其能量转化为____能转化为______能。 压缩 机械 内 做功 内 机械 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 31 $