14.2 热机 课件 2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第14章第2节 热机 1.知道热机的概念,了解四冲程热机的构造和工作原理。 2.(重难点)在探究四冲程内燃机工作原理时,通过观察工作示意图、分析每个冲程的能量转化,能更清晰地理解热机是如何将燃料的内能转化为机械能的,从而对热机的工作过程有更直观、深刻的认识。 3.了解汽油机和柴油机的异同,体会内能的利用对人类发展的重要作用。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 目 录 课前梳理 01 课堂解析 02 课后练习 03 01 课前梳理 1.热机 热机是利用做功的机械。蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机。 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫作内燃机。内燃机分为和两大类。 内能 汽油机 柴油机 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 2.汽油机 汽油机的构造:由进气门、、火花塞、气缸、、连杆、曲轴等组成的。 活塞在气缸内往复运动时,从气缸的一端运动到另一端的过程,叫作一个冲程。多数汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的。 排气门 活塞 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 3.柴油机 柴油机的构造和汽油机相似,但是柴油机通过直接点燃柴油,因此柴油机气缸顶部没有火花塞,而有一个。柴油机吸气冲程中吸进气缸的只有。 4.在内燃机的四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的完成的,一个工作循环中飞轮转动周,活塞往返次。 压缩空气 喷油嘴 空气 惯性 两 两 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 02 课堂解析 1.汽油机(重难点) (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做功,将内能转化为机械能。 (2)多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。四冲程汽油机的工作示意图如图所示。 重难突破 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) ①吸气冲程(图甲):进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动。②压缩冲程(图乙):进气门和排气门都关闭,活塞向上运动。此冲程将机械能转化为内能。③做功冲程(图丙):进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动。此冲程将内能转化为机械能。④排气冲程(图丁):进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【典例1】汽油机有四个工作冲程,如图所示是汽油机的冲程,活塞上升时,气缸内气体的内能(选填“减少”或“增加”),能转化为能。这台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min,则汽油机每秒钟对外做功次。 压缩 增加 机械 内 10 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【变式训练1】如图所示,如果点燃走马灯内的蜡烛,燃烧产生的高温气体将(选填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”),运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作时将内能转化为能,这与四冲程汽油机的冲程的能量转化相同。 向上运动 机械 做功 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 2.柴油机(重点) (1)工作原理:利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 (2)柴油机的构造:与汽油机大致相同,不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 (3)工作过程:柴油机的工作过程与汽油机大致相同。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) (4)柴油机和汽油机的不同点。 ①构造不同:汽油机气缸顶部有火花塞,而柴油机气缸顶部有喷油嘴。 ②燃料不同:汽油机燃烧汽油,而柴油机燃烧柴油。 ③吸气冲程不同:汽油机吸进汽油和空气的混合物,柴油机只吸进空气。 ④点火方式不同:汽油机属点燃式点火,柴油机属压燃式点火。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【典例2】关于热机,下列说法正确的是( ) A.汽油机气缸顶部有喷油嘴,柴油机气缸顶部有火花塞 B.汽油机在吸气冲程中,将空气吸入气缸 C.热机是利用内能做功的装置,可将内能转化为机械能 D.一般情况下汽油机的压缩比大于柴油机,可输出更大的功率 C 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【解析】汽油机气缸的顶部有火花塞,柴油机气缸顶部有喷油嘴,故A错误;汽油机在吸气冲程中,将汽油和空气的混合物吸入气缸,故B错误;热机是利用内能做功的装置,燃料燃烧产生高温高压的气体,推动活塞做功,可将内能转化为机械能,故C正确;一般情况下柴油机的压缩比大于汽油机,其输出功率也更大,故D错误。故选C。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【变式训练2】如图是“柴油平板夯机”,它由柴油机(提供动力)、装有水的水箱(为柴油机降温)、夯板等组成。下列说法正确的是( ) A.水可以给柴油机降温是因为水的比热容较小 B.水给柴油机降温时,水的比热容变大 C.柴油机工作时,将内能转化为化学能 D.为柴油机提供动力的冲程是做功冲程 D 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【解析】水可以给柴油机冷却降温是因为水的比热容较大,改变相同的温度,相同质量的水比其他液体吸收的热量更多,故A错误;比热容是物质的属性,不随温度而变化,给柴油机降温时,水的比热容不变,故B错误;柴油机工作时,燃烧柴油燃料产生高温高压燃气,将燃料的化学能转化为燃气的内能,故C错误;柴油机的做功冲程中,高温高压燃气推动活塞做功,将内能转化为机械能,为柴油机提供动力,故D正确。故选D。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 知识点一 热机 1.热机是利用能做功的机械。热机的种类有蒸汽机、、汽轮机、等。 随堂练习 内 内燃机 喷气发动机 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 2.下列交通工具没有利用热机的是( ) A.喷气式飞机 B.燃油汽车 C.越野摩托车 D.山地自行车 D 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 知识点二 汽油机 3.汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,下列说法正确的是( ) A A.汽油机在图丙冲程能获得动力 B.图丙冲程中没有能量的转化 C.图丁冲程中将内能转化为机械能 D.在一个工作循环过程中正确的顺序是:乙、甲、丁、丙 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 知识点三 柴油机 4.(2025 深圳中考)晓凤同学提出问题:收割机用四冲程柴油机提供动力,其中压缩冲程过程中,柴油机气缸内气体( ) A.质量变大 B.内能减小 C.体积变大 D.温度升高 【解析】四冲程柴油机中的压缩冲程,活塞向上移动,气缸内气体体积变小,气体质量不变,压缩冲程将机械能转化为内能,内能变大,温度升高,故D符合题意,A、B、C不符合题意。 故选D。 D 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 5.如图所示的内燃机它正处在冲程,若其上方安装有喷油嘴,那么该内燃机应该是(选填“汽油”或“柴油”)机;已知该内燃机的转速为600 r/min,它1秒钟对外做功次。 吸气 柴油 5 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 课后练习 03 1.点燃的“蹿天猴”爆竹升空时,火药燃烧产生的高温气体迅速向下喷射,推动爆竹飞向高空,对爆竹做功,这一过程的能量转化与下列四冲程汽油机的哪个冲程相同( ) 基础巩固 C 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 2.如图所示是四冲程汽油机工作过程中的某一冲程的示意图。关于这一冲程,下列说法正确的是( ) A.这是吸气冲程,气缸内吸进混合气体 B.这是压缩冲程,把机械能转化为内能 C.这是做功冲程,把内能转化为机械能 D.这是排气冲程,排出气缸中的废气 B 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 3.如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图,关于柴油机和汽油机工作的相关说法正确的是( ) A.柴油机和汽油机的吸气冲程吸进的都是空气 B.除了做功冲程外,其余冲程都需要依靠惯性完成 C.柴油机顶部的喷油嘴可以替换成火花塞 D.柴油机和汽油机气缸内的燃料都是点燃的 B 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 4.如图所示,在一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速下压活塞时,可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过(选填“做功”或“热传递”)的方式使玻璃筒内空气的内能增加,此过程中将活塞的(选填“机械”或“内”)能转化为筒内空气的内能。 做功 机械 【解析】向下压活塞时,活塞压缩气体做功,将活塞的机械能转化为玻璃筒内空气的内能,气体的内能增大,温度升高,当达到乙醚的燃点时,棉花就会燃烧。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 5.如图所示,打开礼花喷射器的气阀,压缩气体快速释放并伴随礼花喷出的过程中,气罐内气体的内能,温度,能量转化情况与四冲程汽油机的冲程相似。 减小 降低 做功 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 6.古代的人们曾发明一种活塞式点火器,如图所示,以牛角作套筒,木质推杆前端黏附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾绒即燃,随即将杆拔出,口吹立见火苗。手推杆入筒的过程与内燃机工作的哪个冲程相同( ) A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 能力达标 B 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【解析】封闭的气体被推杆压缩过程中,活塞对气体做功,气体内能增加,是机械能转化为内能,汽油机的压缩冲程是机械能转化为内能的冲程,与上述能量转化相同,故B符合题意,A、C、D不符合题意。故选B。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 7.水壶中的水烧开后,壶盖会向上跳动,以下四个事例中能量转化与之相同的是( ) A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁 A 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 8.某热机的其中一个冲程如图所示。由图可知,该热机是(选填“汽油机”或“柴油机”)。若该内燃机一个工作循环对外做功40 J,则燃料完全燃烧所放出的热量一定(选填“大于”“小于”或“等于”)40 J。该热机飞轮的转速为3 000 r/min,则每秒对外做功次。 汽油机 大于 25 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 【解析】由题图可知,内燃机的顶端是火花塞,所以该内燃机是汽油机。热机在工作过程中,排放废气等会带走大量的热量,则燃料完全燃烧所放出的热量没有全部转化为机械能,因此一定大于40 J。该热机飞轮的转速为3 000 r/min,则每秒飞轮转50 r,由于飞轮每转两圈对外做一次功,因此每秒做功25次。 返回目录 下一页 上一页 物理 九年级 上册 (人教版) 感 观 看 谢 $