2025沪科版九年级物理上册 第14章 第三节 热机（高效培优讲义）原卷版

第三节热机

【题型导航】

【重难题型讲解】................................................................................1

题型1热机.................................................................................1

题型2汽油机...............................................................................4

题型3柴油机...............................................................................6

【能力培优练】..................................................................................8

【链接中考】...................................................................................13

【重难题型讲解】

题型1热机

1.热机定义：

利用燃料的燃烧把内能转化为机械能的装置。

2.热机原理：

燃料燃烧把化学能转化为内能，内能又转化为机械能.

3.热机的种类：

蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机等。

4.内燃机：

（1）定义：燃料在气缸内燃烧从而产生动力的热机。

（2）分类:主要有代油机和柴油播。

★特别提醒：火箭发动机

火箭是我国古代的一项重大发明。当点燃火药简中火药时，产生的高温高压燃气向后喷出，推动火药

筒和箭身向前飞行。现代火箭发动机的工作原理和占代火箭相同。

液体火箭发动机内部的燃料和氧化剂燃烧后产生的高温高压气体高速喷出，由此推动火箭前进。

【典例1-1]（24-25九年级上•广东深圳•期中）近年来我国先进装备层出不穷，我们倍感自

豪，如图所示装备的动力装置与其他不同的是（）

A.玉兔号月球车

B.福建号航母

C.歼20战机

D.C919大型客机

【典例1-2]（2025-江西抚州-模拟预测）如图所示，小明在科技节中展示了自己的作品。塑料

瓶内装入少量的液态乙惟，待乙醛充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间向前飞出一段距

离。活塞飞出的过程相当于热机的冲程，该过程中乙酸燃烧产生的内能转化为活塞的

能。

跟踪训练1（2025•湖南衡阳•模拟预测）2025.年4月24口是第十个“中国航天日”，物理社

团的同学们制作了水火箭，如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气

体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷出，从而使水火箭升空。结合题中信息，以下说

法错误的是（）

△X

图2

A.水向下喷出会使水火箭升空是由于物体间力的作用是相互的

B.上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少

C.水火箭升空过程中，如果以水火箭为参照物，地面是运动的

D.往水火箭里打气的过程相当于热机的做功冲程

跟踪训练2（24-25九年级下•江西赣州-期中）如图所示，陨石在大气层坠落时发热发光形成

流星，这是通过的方式将陨石的机械能转化为内能；汽油机的冲程与此过程的能量转化方式

相同。

题型2汽油机

1.汽油机的概念:

【典例2-2】（宽州省遵义市2024-2025学年九年级上学期月考联考（一）物理试题）高铁技术

是我国面向世界的一张名片，如图是东风11型内燃机车头牵引夏兴号进行道路测试的场景，网友评论

“带你熟悉一下路线，以后的路就要自己走了”。东风11型内燃机车头工作时，利用内能通过飞轮带

动机车各部分机械运转的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

跟踪训练1（2025•广东江门・一模）如图所示，这是四冲程汽油机的两个冲程示意图，下列

A.甲图为排气冲程

B.乙图为压缩冲程

C.甲图能量转化情况是机械能转化为内能

D.乙图能量转化情况是内能转化为机械能

跟踪训练2（2025•北京•三模）如图是我国古代流行于民间的走马灯。当点燃走马灯内的蜡烛

时，燃烧产生的高温气体便上升并推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这和内燃机的哪个冲程类

似（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

题型3柴油机

1.汽油机和柴油机的不同点:

内燃机汽油机柴油机

燃料汽油柴油

结构火花塞喷油嘴

吸入物质汽油和空气混合物空气

压缩程度较小较大

点火方式点燃式压燃式

效率较低较高

应用轻型机械重型机械

一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，活塞往复运动两

相同点次，曲轴转动两周，对外做功一次；压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲

程把内能转化为机械能

2.一个工作循环四个冲程，活塞往复2次，飞轮转动2周，对外只做1次功，其它3个冲程要

靠飞轮的惯性完成.

★小试牛刀

一个四冲程柴油机铭牌上标有“1200r/min"，则该柴油机每秒钟可进行个冲程，对外做功

次。

【典例3-1】（2025♦广东深圳•三模）如图为我国古代智慧成果“取火器”的模型图，把木质推

杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过_________方式使筒内空气

温度升高，达到艾绒着火点，这一过程与四冲程柴油机的冲程原理相同。

【典例3-2].<24-25九年级下•湖北省直辖县级单位-期中）小红到乡村参加劳动实践，发现

农用拖拉机使用的是柴油机，具结构原理如图，关「其四冲程柴油机的描述正确的是（）

A.吸气冲程中吸入汽缸的只有空气

B.压缩冲程中机械能转化为柴油和空气混合物的内能

C.做功冲程是依靠飞轮的惯性完成的

D.排气冲程中，废气带走的能量最少

【典例3-3]（2025•江苏无锡・二模）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达

53.09%的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列有关内燃机的说法

中正确的是（）

A.随着技术越来越先进，内燃机的效率可以达到100%

B.汽油机在做功冲程中将内能转化为机械能

C.尾气的柴油味越浓说明柴油燃烧越充分

D.用水作为发动机的冷却液，主要原因是水的流动性好，容易发生热交换

跟踪训练1（2025九年级下•江苏苏州-专题练习）一台单缸四冲程柴油机的飞轮转速是

2400r/min,柴油机每秒内做功次，其中只有冲程不是依靠惯性完成的。在设计制造

时，汽缸外有一个“水套”是利用水吸热来降低汽缸温度的•这是利用了水的大的性质。

跟踪训练2（24-25九年级上-云南楚雄-期末）随着我国农业机械化水平提高，各类型柴油机

农业机械已成为种植、收割粮食的主要工具。如图所示，耕北机正在农田里耕地。下列说法正确的是

()

A.柴油机工作时将柴油的化学能全部直接转化为机械能

B.柴油机的做功冲程将机械能转化为内能

C.耕地机的柴油机使用循环水冷却是因为水的比热容大

D.随着油箱内柴油质量的减小，柴油的热值变小

【能力培优练】

1.（2025•四川自贡•一模）如图是汽油机的四个冲程，下列说法正确的是（）

A.甲冲程中机械能转化为内能

B.一个工作循环中四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙

C.汽油充分燃烧，可以同时提高汽油机的效率和汽油的热值

D.若汽油机每秒做功15次，则飞轮的转速为1800〃min

2.（2025・江苏无锡•模拟预测）下列有关内燃机的说法正确的是（）

A.内燃机大部分冲程是依靠飞轮的惯性来完成的

B.压缩冲程是由大部分内能转化为机械能

C.柴油机吸气冲程吸入汽缸的是汽油和空气组成的燃料混合物

D.汽油机做功冲程的点火方式是压燃式

3.（2025•广西桂林•二模）如图的实例中通过做功使内能增加的是（）

A.图甲：内燃机的做功冲程B.图乙：迅速压下活塞

C.图丙：试管里的水蒸气把软木塞冲开D.图丁：用柴火烧水

4.（2025•黑龙江哈尔滨•模拟预测）如图所示为汽油机某冲程的示意图，与其能量转化过程完全相同的是

()

A.冬天搓手取暖B.压缩空气使硝化棉燃烧

水蒸气将塞子弹出

5.（2025•四川广元•中考真题）端午节，小梅随爸爸妈妈开车先去加油，随后回老家看望爷爷奶奶。下列

说法正确的是（）

A.刚一进门，粽香扑鼻而来，表明分子在不停地做无规则运动

B.水常作为汽车发动机冷却剂，是因为水的热值大

C.小汽车内燃机的压缩冲程，将内能转化为机械能

D.小汽车内燃机的曲轴转动一周，对外做功一次

6.（辽宁省锦州市2024—2025学年上学期期末考试九年级物理与化学试题-初中物理）父母劳累一天很辛

苦，小明想烧壶热水，给父母泡泡脚。如图所示，当水壶里面的水沸腾时，产生的大量水蒸气会将壶盖顶

开。他联想到汽油机在工作中，与此能量转化相同的冲程是（）

A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

7.（2025•江苏南京•三模）图甲是四冲程汽油机某冲程的示意图，图乙是空气压缩引火仪，图丙是对试管

中的水加热一段时间后而塞"飞出"。下列说法正确的是（）

A.三个过程中改变气体内能的方式相同

B.三个过程中气体内能大小的变化情况相同

C.图甲是做功冲程，其能量转化与图内中的能量转化相同

D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为600r/min

8.（2025•江苏盐城•二模）社团课上同学们正在认真练习轮滑，此时轮滑鞋与地面摩擦温度升高。下列汽

油机的四个冲程中能量转化与其相同的是（）

A.做功冲程B.压缩冲程C.吸气冲程D.排气冲程

9.（2025・四川成都•模拟预测）随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭，下列关于汽车的相

关知识说法正确的是（）

A.汽车在加油时人能闻到汽油的气味，说明分子间存在相互作用力

B.汽车的汽油机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是做功冲程

C.汽车在刹车过程中，刹车片与碟盘摩擦使汽车减速，此过程中内能转化为机械能

D.与其它液体相比，水的比热容比较大，适合作发动机冷却剂

10.（2025•黑龙江•中考真题）一台单缸四冲程汽油机的飞轮的转速是2400r/min,则此汽油机每秒完成的

冲程个数和对外做功次数分别是（）

A.完成80个冲程，对外做功20次

B.完成80个冲程，对外做功40次

C.完成40个冲程，对外做功10次

D.完成40个冲程，对外做功40次

11.（2025,江苏无锡•二模）如图为•种蒸汽船玩具，在玻璃瓶内装适量水，将小船放置在水面匕点燃

蜡烛加热玻璃瓶一段时间，产生大量水蒸气,并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出，推动小船前

进。下列有关该实验的说法不合理的是（）

玻璃瓶才蛆w

,A学烛

\船身

A.加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能

B.吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低

C.蒸汽推动小船前进，实现了机械能向内能的转化

D.蒸汽推动小船前进，能量为转化方式和内燃机的做功冲程相同

12.（2025•江苏常州•一模）2024年6月2日，嫦娥六号探测器在月球背面着陆。探测器着陆后，需钻取

月填样本,探测器采用辽宁省某肝究所研制的铝基复合材料制成的钻杆，其耐磨性和强度可与钢材媲美，

实现同样体积减重65%。由此可见铝基复合材料跟钢材相比，其减小，钻取时钻杆与月壤摩擦会产

生热量，这是利用了方式使机械能转化为内能的，该过程发生的能量转化与汽油机的冲程

的能量转化相同。

13.（24-25九年级下•江西上饶•期末）某同学利用塑料瓶制作的“水火箭〃如图中所示，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内燃机的冲

程（选填"A〃或"B"）；此时是通过方式改变内能的。

14.（2025•四川达州•模拟预测）在汽油机的压缩冲程中，是将能转化为能，这是通过_____方

式增加了燃气的内能。某单缸四冲程汽油机，飞轮转速是4800r/min,该汽油机每秒对外做功次。

15.（2025•广东揭阳•三模）火箭发射穿越大气层的过程中，其外壳与大气摩擦温度升高，这是通过

方式改变外壳内能的，这一能量转化过程与汽油机的冲程一致；如图所示是水的三态变化图，从

乙到丙发生的是（填物态变化）现象。

16.（24-25九年级下•福建龙岩•阶段练习）如甲图所示是演示点火爆炸的实验装置。按动电火花发生器的

按钮，点燃盒内酒精，盒盖飞出去。乙、丙两图为汽油机的其中两个冲程，1f1一个冲程跟上述现象-•致，

它是—（乙/丙）图。这个冲程中，燃气内能的改变是通过_____的方式。

【链接中考】

1.（2025・四川乐山•中考真题）如图所示，试管内的水沸腾后，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，这个过

程中能量转化的情况与汽油机冲程能量转化的情况相同；课前准备时，给酒精灯添加酒精，闻

到了酒精味，这是现象,

2.（2025•甘肃•中考真题）用打气筒打气时，气筒壁会发热，这主要是因为活塞对筒内气体

（选填“做功〃或“热传递〃），使筒内气体内能增大，温度升高，此过程中的能量转化与四冲程汽油机

冲程的能量转化相同。

3.（2025•四川自贡•中考真题）如图所示为内燃机的冲程，该过程是将转化为机械能。

4.（2025•内蒙古•中考真题）如图，物理兴趣小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的

水，用酒精灯加热，水沸腾后从管口喷出蒸汽使风车转动。简易汽轮机工作过程中（）

A.酒精燃烧将内能转化为化学能

B.水的内能增加的方式是热传递

C.蒸汽被喷出后内能保持不变

D