热机课件-2025-2026学年沪科版九年级物理全一册

第十四章内能与热机第三节热机

热机1.【跨学科·工程实践】(2024新疆中考)下列运载工具中,不需

要利用热机的是

()A.喷气式飞机

B.柴油拖拉机C.纯电动汽车

D.长征系列火箭

C

解析热机是将燃料燃烧释放的内能转化成机械能的装置。

喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均利用了热机;纯电动汽车

利用电动机将电能转化为机械能,没有利用热机。故选C。2.【新特色·国防教育】(2025广东深圳盐田外国语学校期中)

如图所示,2024年9月25日8时44分,我国成功发射一枚携载训

练模拟弹头的洲际弹道导弹,导弹飞越约1.2万千米,准确落入

预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是_______(选填“电

动机”或“热机”),工作时将_______能转化为内能再转化

为_______能。机械

化学

热机

解析该洲际弹道导弹的发动机工作时将燃料的化学能转化

为内能,再将内能转化为机械能,属于热机。

内燃机3.(2024江苏常州中考)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

C

解析四冲程汽油机的一个工作循环由四个冲程组成:吸气

冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中压缩冲程将机

械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能,故C正确。4.(2024江苏镇江中考)下列汽油机工作的四个冲程中,做功冲

程是

()

C

解析

A选项中一个气阀打开,活塞向下运动,所以为吸气冲

程;B选项中两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以为压缩冲程;

C选项中两个气阀都关闭,活塞向下运动,火花塞发出电火花,

所以为做功冲程;D选项中一个气阀打开,活塞向上运动,所以

为排气冲程。故选C。5.【跨学科·社会发展】(2024四川广元中考)1883年人类发明

了汽油机。一台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃

料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲

程

()A.是压缩冲程B.气体对外做功,内能转化为机械能C.活塞依靠曲轴的惯性而运动D.气体对外做功,气体的内能增加

B

解析火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动

活塞对外做功,将内能转化为机械能,对应汽油机的做功冲程,

故选B。6.(2025四川达州月考)汽油机和柴油机相比较,下列叙述中正

确的是

()A.吸气冲程中吸入气缸的都是空气B.在压缩冲程末的点火方式是相同的C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高D.一般情况下,汽油机的效率都比柴油机的高

C

解析汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物,柴油机吸

入的是空气,故A错误。汽油机的火花塞发出电火花点燃混合

物,柴油机则是喷油嘴喷出雾状柴油,进行压燃式点火,故B错

误。柴油机气缸内的气体被压缩的程度更大,推动活塞做功

的缸内气体的压强更大,温度更高,故C正确。一般情况下,汽

油机的效率都比柴油机的低,故D错误。7.(2025安徽怀宁期中)如图甲所示,向盒内滴入数滴酒精,再将

盒盖盖紧,然后按动电火花发生器的按钮,酒精燃烧产生高温

高压气体,高温高压气体的______能转化为盒盖的_______

能,盒盖被顶飞。图______(选填“乙”或“丙”)的工作过程

与上述过程的能量转化一致。

丙

机械

内

解析酒精燃烧产生的高温高压气体推动活塞做功,将内能

转化为机械能。乙图中进气阀、排气阀均关闭,活塞向上运

动,是压缩冲程,将机械能转化为内能;丙图中进气阀、排气阀

关闭,火花塞发出电火花,高温高压的气体推动活塞做功,是做

功冲程,将内能转化为机械能。故丙图与甲图过程中的能量

转化一致。8.(2024黑龙江龙东地区中考)汽油机将内能转化为机械能的

是_______冲程,某单缸四冲程汽油机曲轴转速是2400r/

min。则此汽油机每秒对外做功__________次。

20

做功

解析汽油机的做功冲程中,高温高压的气体推动活塞做功,

把内能转化为机械能;汽油机的曲轴转速为2400r/min,说明1s内汽油机的曲轴转动40周。汽油机的1个工作循环中,曲轴

转动2周,对外做功1次,因此1s内汽油机对外做功20次。

9.【跨历史·古人取火】(2024山东枣庄中考,★☆☆)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

杆前端粘附艾绒。取火时,一手握住套筒,另一手猛推推杆,艾

绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中,能量转化情况

不同的是()

A

A.内燃机的做功冲程

B.内燃机的压缩冲程C.钻木取火

D.流星雨的形成解析猛推推杆入筒的过程中,推杆压缩筒内空气,对筒内空

气做功,使筒内气体内能增加,温度升高,将机械能转化为内

能。内燃机的做功冲程中,将内能转化为机械能,故A符合题

意;内燃机的压缩冲程中,将机械能转化为内能,故B不符合题

意;钻木取火时,木材间相互摩擦,将机械能转化为内能,故C不

符合题意;流星穿过大气层时,与空气剧烈摩擦,机械能转化为

内能,故D不符合题意。10.(2025河南郑州八中期中,★★☆)大多数汽车的内燃机采

用的都是汽油机,关于以下汽油机的四个冲程,说法正确的是

()

D

A.依靠曲轴惯性完成的冲程是乙、丙、丁B.四冲程汽油机在一个工作循环中的工作过程依次是丁、

丙、乙、甲C.为汽车提供动力的冲程是甲D.丙冲程中气缸内气体的温度会下降解析甲图中,两气阀都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程;乙图

中,排气阀打开,活塞向上运动,是排气冲程;丙图中,两气阀都

关闭,活塞向下运动,是做功冲程;丁图中,进气阀打开,活塞向

下运动,是吸气冲程。汽油机的四个冲程中,只有做功冲程对

外做功,气缸内高温高压的气体推动活塞带动曲轴转动,其他

三个冲程是依靠曲轴的惯性完成的,即依靠曲轴惯性完成的

冲程是甲、乙、丁,故A错误;汽油机的四个冲程依次是吸气

冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程,即丁、甲、丙、乙,

故B错误;为汽车提供动力的冲程是做功冲程,即丙冲程,故C错误;在做功冲程中,气缸内高温高压的气体对活塞做功,内能

转化为机械能,内能减小,温度降低,故D正确。压缩

11.(2025广东佛山期中,★★☆)现代生活越来越离不开热机,

熟悉热机的结构和工作过程对我们的生活至关重要,请你回

答下列问题:(1)如图所示的流程图可以说明汽油机的一个工作循环及涉

及的能量转化情况,请将其补充完整:①_________;②___________________。

内能转化为机械能

比热容

(2)热机工作时,一般要在气缸的外面安装一个水箱用来降低

气缸的温度,是利用水的________大的特性,这是采用

________的方式来减小气缸的内能的。热传递

解析

(1)内燃机的四个冲程是吸气冲程、压缩冲程、做功

冲程、排气冲程;压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将

内能转化为机械能;(2)气缸外面安装水箱,气缸和水之间存在

温度差,因此气缸可以通过热传递的方式将热量传向低温的

水,从而达到冷却的目的;水的比热容较大,质量相同的水和其

他物质相比,可以吸收更多的热量。12.(2025四川成都七中期中,★★☆)某同学利用塑料瓶制作

的“水火箭”如图甲所示,其原理是压缩空气使水从“火

箭”尾部向下喷出,推动“火箭”飞向空中。往“水火箭”

里打气相当于图乙中_________(选填“A”或“B”)所示的内燃机冲程;若某内燃机1s内对外做功28次,则该内燃机的曲轴转速是_____________r/min。

3360

A

解析往“水火箭”里打气时,压缩瓶内空气,对瓶内空气做

功,瓶内空气的内能增大,温度升高,相当于内燃机的压缩冲

程。图乙中,A冲程两气阀均关闭,活塞向上运动,为压缩冲程;

B冲程两气阀均关闭,火花塞发出电火花,活塞向下运动,为做

功冲程,因此往“水火箭”里打气相当于图乙中的A冲程。内

燃机的1个工作循环中,曲轴转动2周,对外做功1次,则该内燃

机1s内曲轴转动56周,则该内燃机的曲轴转速为3360r/min。

13.【跨学科·社会发展】(2025广东深圳实验中学月考)阅读

短文,回答问题。汽车发动机汽车发动机是为汽车提供动力的装置,决定着汽车的动力

性、经济性、稳定性和环保性。根据动力来源不同,汽车发

动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车电动机等。汽油机以汽油为燃料,使活塞在气缸中往复运动,一个工

作循环经历吸气、压缩、做功和排气四个冲程,汽油机的性

能和气缸排量有关。气缸排量指在一个冲程中活塞从上止点

移动到下止点所通过的工作容积,它取决于活塞的面积和活

塞运动的距离(冲程长度)。如果发动机有若干个气缸,那么所

有气缸“工作容积”之和称为发动机排量,实际生活中,汽车

往往采用多缸发动机,如图所示的发动机有4个气缸(图中标

注1、2、3、4),通过连杆把4个气缸的活塞连在一根曲轴

上。各个气缸的做功过程并不重叠,在曲轴转动的每半周里,都有一个气缸在进行做功冲程,其他三个气缸分别在进行吸

气、压缩和排气冲程。(1)汽油机工作时将燃料燃烧产生的内能转化为_______能。(2)若一个气缸的排量为V,高温高压气体对活塞的平均压强为

p,则一个做功冲程中高温高压气体对活塞所做的功为_______(用字母表示)。(3)若汽车发动机以恒定功率输出,在爬坡的时候减慢车速,目

的是_________________。增大牵引力

pV

机械

(4)若做功冲程中高温高压气体对活塞的平均压强是p0,发动

机的排量为V排,汽油机曲轴转速为3000r/min时,该轿车的输

出功率P与发动机排量V排的关系式为________________。

P=25p0V排

解析

(1)汽油机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的

装置。(2)在做功冲程中,假设活塞移动的距离为L,活塞的横

截面积为S,发动机一个气缸的排量V=SL,高温高压气体对活

塞所做的功为W=FL=pSL=pV。(3)发动机的功率P=

=

=Fv,当功率一定时,汽车行驶的速度与牵引力成反比,因此降低

速度是为了增大牵引力。(4)汽油机的1个工作循环中,曲轴转

动2周,所以发动机曲轴转速为3000r/min时,汽油机每分钟完

成1500个工作循环。每个工作循环所需要的时间为t=

s=0.04s。由题意