第14章 第三节 热机（作业手册）-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案（沪科版·新教材）

第三节 热机 01 基础达标 知识点一 热机 【1题答案】 【答案】A 【解析】 【详解】燃气轮机、煤油发动机和火箭都是热机，工作时把内能转化成机械能，而电动机是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A正确． 【2题答案】 【答案】 ①. 乙 ②. 内 ③. 机械 【解析】 【详解】[1][2][3]甲图：下压活塞，对空气做功，机械能转化为内能，棉花燃烧。这是压缩冲程的原理。乙图：水蒸气推动塞子冲出，内能转化为机械能，体现了热机的工作原理。这是做功冲程的原理。 知识点二 汽油机和柴油机 （江西中考） 【3题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】热机的四个冲程中，压缩冲程和做功冲程有明显的能量转化，压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能，故C符合题意。ABD不符合题意。 故选C。 【4题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内气体，火花塞未点火，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【5题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，其它三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。 故选D。 【6题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】A．在汽油机和柴油机的一个工作循环中，完成四个冲程，曲轴、飞轮转两圈，活塞来回往复运动2次，对外做功1次，故A错误； B．在吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸入的只有空气，故B错误； C．做功冲程中点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式，故C正确； D．柴油机压缩冲程末的温度远远高于汽油机压缩冲程末的温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压缩程度大，故D错误。 故选C。 【7题答案】 【答案】（1） （2） ①. 内 ②. 机械 【解析】 【小问1详解】 压缩冲程的特点是：活塞向上运动（在图乙中画一个向上的箭头，标注在活塞上），进气门和排气门都关闭（两个气门都画成闭合状态），如图所示： 【小问2详解】 [1][2]四冲程汽油机的做功冲程，火花塞点火，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （黑龙江中考） 【8题答案】 【答案】 ①. 机械 ②. 内 ③. 80 ④. 20 【解析】 【详解】[1] [2]由图像可知，汽油机进气门排气门均关闭，活塞向上运动，因此为压缩冲程阶段，该冲程阶段机械能转化为内能； [3] 飞轮的转速为，即，曲轴每转动一周为两个冲程，因此汽油机每秒钟内完成80个冲程； [4] 汽油机四个冲程为一个循环，其中只有做功冲程阶段对外做功，因此80个冲程中只有对外做功，即20个冲程． 02 能力提升 【9题答案】 【答案】B 【解析】 【详解】A. 柴油机汽缸顶部为喷油嘴，无火花塞，汽油机顶部为火花塞，故A正确，不符合题意； B. 汽油机和柴油机均属于四冲程内燃机，一个工作循环都包含四个冲程，故B错误，符合题意； C. 柴油机压缩冲程压强更大、温度更高，能量利用效率更高，效率高于汽油机，故C正确，不符合题意； D. 柴油机效率高更经济，结构强度要求高所以更笨重，故D正确，不符合题意。 故选B。 【10题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】甲图排气门开启，活塞上行，排出废气，是排气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，将内能转化为机械能；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，将机械能转化为内能；丁图进气门开启，活塞下移，空气和汽油混合物流入汽缸，是吸气冲程；故正确排列顺序应该为：丁丙乙甲，故应选C． （江苏中考） 【11题答案】 【答案】D 【解析】 【详解】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能． 【12题答案】 【答案】C 【解析】 【详解】汽油机的四个冲程分别是吸气冲程，压缩冲程，做功冲程和排气冲程，所以①压缩冲程，把机械能转化为内能，也就是压缩对气体做功使其内能增大温度升高 ③是做功冲程，把内能转化为机械能．对照答案C对． 【13题答案】 【答案】 ①. 四 ②. 一 ③. 做功 ④. 热传递 ⑤. 比热容 【解析】 【详解】[1]内燃机的一个工作循环有四个冲程，即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程； [2]内燃机的四个冲程中，对外做功一次； [3]在压缩冲程中，活塞由上向下压缩汽缸内的空气，即对空气做功，使得空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方式改变了汽缸内物质的内能； [4]同时为了避免汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，即通过水吸收热量而使得汽缸温度降低，这是通过热传递的方式改变内能的； [5]在这里我们之所以选择用水作为冷却剂，源于水的比热容最大，即相同质量的水和其他的液体相比较时，若都是升高1℃时，水能吸收的热量最多，故用水冷却效果最好． 【14题答案】 【答案】 ①. 内 ②. 做功 ③. 压缩 【解析】 【详解】[1]图中，水吸热迅速的汽化，形成大量的水蒸气，水蒸气对塞子做功，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能； [2][3]四冲程汽油机的做功冲程是将内能转化为机械能，与上述现象的能量转化过程相同；汽油机的四个冲程按照顺序分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，该冲程的前面一个冲程是压缩冲程。 03 思维拓展 【15题答案】 【答案】 ①. 降低 ②. 减小 ③. 排气 ④. 30 【解析】 【详解】水蒸气推动活塞做功时，自身的内能转化为活塞的机械能，对外做功的物体内能会减小，温度降低。 第五冲程为水蒸气做功冲程，后续需排出汽缸内残留物质，故第六冲程为排气冲程。 飞轮每秒转速为 这款六冲程内燃机每完成6个工作冲程，对应飞轮转3圈，对外做功2次，故每秒对外做功次数为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三节 热机 01 基础达标 知识点一 热机 1. 目前我国已将发动机研发列为国家重大科技项目之一．下列我国“陆、海、空、天”装备中动力机械不属于热机(利用内能做功的机械)的是( ) A. 高铁交流异步牵引电动机 B. 052D型导弹驱逐舰燃气汽轮机 C. “歼20”战机涡扇15煤油发动机 D. “长征五号”火箭液氢液氧发动机 2. 如图是两个演示实验的示意图。在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，棉花燃烧起来，如图甲所示，给试管里的水加热一段时间后，橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出去，如图乙所示。其中_________图体现了热机的工作原理，其能量转化是________能转化成________能。 知识点二 汽油机和柴油机 （江西中考） 3. 四冲程汽油机工作时，将内能转化为机械能的冲程是（ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4. 如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 5. 柴油机上安装了一个笨重的飞轮，是为了（ ） A. 提高热机效率 B. 节省燃料 C. 可以做更多的功 D. 利用飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气三个辅助冲程 6. 单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下面哪个说法是正确的（　　） A. 完成一个工作循环，曲轴转动一周 B. 吸气冲程汽缸吸进的物质，在汽油机中是汽油，柴油机中的是柴油 C. 做功冲程中的点火方式：汽油机是点燃式，柴油机是压燃式 D. 压缩冲程中，汽油机对燃气产生的压强最大，燃气升高的温度也比柴油机更大 7. 图甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，图中画出了吸气冲程中活塞的运动方向和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。 （1）请在图乙中画出压缩冲程中：①活塞的运动方向；②进气门、排气门的开闭情况。 （2）四冲程汽油机的做功冲程将_______能转化为________能。 （黑龙江中考） 8. 如图所示是汽油机一个工作循环的四个冲程之一，是将 ______ 能转化为 ______ 能的冲程．现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为，这次汽油机每秒钟内完成 ______ 个冲程，对外做了 ______ 次功． 02 能力提升 9. 汽油机和柴油机的区别，下列叙述错误的是（ ） A. 构造上，柴油机的汽缸顶部有一个喷油嘴而没有火花塞 B. 汽油机一个工作循环有四个冲程，而柴油机只需两个冲程 C. 柴油机的效率比汽油机高 D. 柴油机比汽油机经济，但是比较笨重 10. 下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，顺序排列正确的是（　　） A. 甲乙丙丁 B. 乙丙甲丁 C. 丁丙乙甲 D. 丁甲丙乙 （江苏中考） 11. 如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远．此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似 A. 压缩冲程 B. 吸气冲程 C. 排气冲程 D. 做功冲程 12. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是（ ） A. ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B. ①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C. ①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 D. ①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能 13. 汽油机的一个工作循环是由________个冲程组成，其中对外做功______次．在压缩冲程中，气体的温度升高，这是通过________的方式增加内能．为了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，汽缸外有一个水套，让汽缸被水包围着，这是通过_______的方式减少汽缸内能．用水来冷却汽缸是因为水的___________较大． 14. 如图所示，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的推力而冲出，此过程中，水蒸气的________能转化为塞子的机械能，从能量转换的角度来看，相当于四冲程汽油机的________冲程，该冲程的前面一个冲程是______冲程． 03 思维拓展 15. 科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压的水蒸气，推动活塞再次做功。在推动活塞做功的过程中，水蒸气温度________（填“升高”“降低”或“不变”），其内能________（填“增大”“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率。为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是________冲程。如果这种单缸六冲程内燃机飞轮转速是，则该内燃机每秒钟对外做功________次。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $