14.2　热机 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第十四章内能的利用第2节热机关键能力训练素养分层评价必备知识导学学习任务清单序号学习任务核心素养1知道热机的概念及工作原理物理观念2了解汽油机的构造和工作过程物理观念3了解柴油机的构造和工作过程物理观念知识点一热机1.热机是利用

能做功的机械。

2.蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机。3.燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机,叫作

。

4.内燃机分为

和

两大类,它们分别用汽油和柴油作为燃料。

内

内燃机

汽油机

柴油机

例1下列装备的动力装置不是热机的是(

)。A.新能源电动汽车B.东风号远洋轮船C.国产大飞机C919D.长征五号运载火箭方法点拨:

可从能量转的角度来判断动力装置是不是热机。

A

知识点二汽油机1.四冲程汽油机的剖面图如图所示。要使汽油机连续工作,活塞必须能在气缸内往复运动。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

2.四冲程汽油机的工作原理图解。吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程进气门

,排气门

,活塞向

运动,汽油和空气的混合物进入气缸

进气门

,排气门

,活塞向

运动,燃料混合物被压缩

进气门

,排气门

,火花塞点火,燃料燃烧,高温高压的气体推动活塞向

运动

进气门

,排气门

,活塞向

运动,把废气排出气缸

(1)每一个工作循环,曲轴和飞轮转

周,活塞上下往复

次,对外做功

次

(2)

冲程使机械获得动力,吸气、压缩和排气冲程是依靠飞轮的

完成的

(3)压缩冲程中,

能转为

能;做功冲程中,

能转为

能

打开

关闭下

关闭

关闭

上

关闭

关闭

下

关闭

打开

上

2

2

1

做功

惯性

机械

内

内

机械

例2右图是内燃机工作循环中的一个冲程,它是(

)。A.压缩冲程,学能转为内能B.压缩冲程,机械能转为内能C.做功冲程,内能转为机械能D.做功冲程,机械能转为内能方法技巧:

比较四冲程汽油机工作示意图,找出其中一张与另外三张都不同的特点,更方便记忆。(1)火花塞点火:做功冲程。(2)进气门打开:吸气冲程。(3)排气门打开:排气冲程。C

例3

某台汽油机,在1s内,飞轮转30圈,汽油机对外做功

次。这台汽油机飞轮的转速为

r/min。

151800

知识点三柴油机汽油机和柴油机的异同点。异同点汽油机柴油机不同点燃料汽油柴油构造气缸顶部有火花塞气缸顶部有喷油嘴点火方式点燃式压燃式主要特点轻巧、输出功率小笨重、输出功率大适用范围小型汽车等载重汽车等相同点燃料燃烧位置气缸顶部产生动力冲程做功冲程,内能转为机械能吸气冲程进气门打开,排气门关闭排气冲程进气门关闭,排气门打开例4某同学家有一辆拖拉机,父亲检查发动机时,该同学发现发动机上有喷油嘴,可判断这台发动机是

(填“汽油机”或“柴油机”),该发动机在吸气冲程中把

(填“燃料”“空气”或“燃料和空气的混合物”)吸入气缸。

知识拓展:

柴油机没有火花塞,是因为柴油机在压缩冲程中对空气的压缩程度大,空气内能增加,温度升高,空气的温度超过了柴油的燃点,当喷油嘴喷出雾状柴油时,柴油被点燃。柴油机空气知识点一热机1.以下四种交通工具,不用热机作为动力机械的是(

)。A.飞机 B.轮船C.电动车 D.货车

C2.在火箭加速升空的过程中,忽略质量损失,下列说法正确的是(

)。A.火箭发动机是利用内能做功的机械,它是热机B.火箭升空时,它的温度会升高,内能不变C.火箭在加速升空的过程中,机械能守恒D.火箭上升过程中摩擦生热创造了能量,不符合能量守恒定律A知识点二汽油机3.下列说法正确的是(

)。A.在做功冲程中,汽油机飞轮因惯性带动活塞向下运动B.汽油机的吸气冲程中只吸入空气C.在做功冲程中,机械能转为内能D.汽油机具有运转速度大、体积小的特点D4.一台四冲程汽油机,若它工作时转速为1200r/min。关于此汽油机,下列说法不正确的是(

)。A.四个冲程中只有两个冲程涉及能量转B.只有做功冲程对外做功C.1s内完成80个冲程,做功20次D.吸气、压缩、排气冲程均靠飞轮的惯性带动活塞完成C知识点三柴油机5.柴油机和汽油机的主要区别在于:汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物,而柴油机吸入的只有

;构造上柴油机顶部有喷油嘴,而汽油机顶部有

。

6.柴油机是通过压缩空气直接点燃柴油的,在压缩冲程中,

能转为

能,被压缩的空气温度

柴油的燃点,柴油被点燃。

空气

火花塞

机械

内

高于

1.下列运载工具中,工作时没有利用热机的是(

)。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

2.如图所示,用酒精灯对试管加热,等水沸腾后,可以看到水蒸气把软木塞顶出。下列说法正确的是(

)。A.用酒精灯加热试管,水内能的增加是通过做功的方式实现的B.水蒸气把软木塞顶出的过程,实现了内能向机械能的转C.水蒸气把软木塞顶出的过程,相当于汽油机的排气冲程D.试管口出现的白雾是水汽后形成的水蒸气

B

3.一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,则关于该冲程,下列说法正确的是(

)。A.该冲程是压缩冲程B.气体对外做功,内能转为机械能C.活塞依靠飞轮的惯性而运动D.气体对外做功,气体的内能增大B

4.下列四幅图中,实现了从机械能转为内能的是(

)。

D

ABCD5.关于四冲程汽油机的工作过程,下列说法正确的是(

)。A.吸气冲程:只吸入空气B.压缩冲程:缸内气体温度降低C.做功冲程:气体推动活塞做功D.排气冲程:内能转为机械能C

6.内燃机有两种,汽油机和

机,它们都是将

能转为

能的机器。多数汽油机是由

、

、

和

四个冲程不断循环来保证连续工作的。汽油机中曲轴的飞轮转1圈,活塞往复运动1次,运行

个冲程。

7.汽油机将内能转为机械能的是

冲程,某单缸四冲程汽油机飞轮转速是2400r/min,则此汽油机每秒对外做功

次。

柴油

内

机械

吸气

压缩

做功

排气

2

做功

20

8.如图所示,在试管里盛适量的水,用带玻璃管的胶塞塞住试管口,加热试管使水沸腾,玻璃管口冒出的“白气”推动管口处的小叶轮转动。下列说法正确的是(

)。A.水在沸腾过程中,不断吸收热量,温度不变B.实验过程中通过热传递使试管内水的内能减小C.玻璃管口冒出的“白气”是水汽形成的水蒸气D.“白气”使小叶轮转动的过程相当于汽油机的压缩冲程A

9.(传统文)我国传统的“走马灯”如图所示。点燃底部的蜡烛,热空气上升驱动纸风车的扇叶转动,观众看到小纸片人的影子动了起来,在此过程中,能量的转方式是热空气的

能转为扇叶的机械能,这与四冲程汽油机的

冲程相似。

内

做功

10.课外活动中,某同学将刚喝完水的空矿泉水瓶的瓶盖拧上,握住上下两部分,用力拧成如图所示的形状,会看到瓶盖被弹出,并发出爆响声,同时瓶口出现白雾。拧瓶子过程中瓶盖未弹出前跟汽油机的

冲程类似,瓶盖被弹出时,瓶内气体内能会

而导致温度降低,出现白雾。

压缩

减少

11.(科技发展)2024年9月25日,我国成功发射一枚洲际弹道导弹,飞行距离约1.2万千米,精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如图所示,其发动机是

(填“电动机”或“热机”),工作时主要将学能转为

能再转为

能。

热机

内

机械

12.压缩空气动力车。(1)某同学将充满气的气球捆绑在小车上,制成压缩空气动力小车。当气球向右喷气时,静止的小车向左运动起来,如图甲所示,该现象说明力的作用是

;还说明力可以改变物体的

。

相互的

甲运动状态(2)为制造压缩空气动力汽车,工程师将装有