第05講熱機

[Qm內(nèi)容導(dǎo)航一預(yù)習(xí)三步曲

第一步：學(xué)

析教材學(xué)知識教材精講精析、全方位預(yù)習(xí)

教材習(xí)題學(xué)解題、快速掌握解題方法

5大核心考點精準(zhǔn)練

第二步：記

思維導(dǎo)圖助力掌握知識框架、學(xué)習(xí)目標(biāo)復(fù)核內(nèi)容掌握

第三步：測

過關(guān)測穩(wěn)提升小試牛刀檢測預(yù)習(xí)效果、查漏補缺快速提升

析教材學(xué)知識

叵知識點1熱機

1.實驗探究：利用內(nèi)能做功

注意事項:實驗時，橡膠塞不要塞得太緊，避免橡膠塞不能沖出，導(dǎo)致試管

實驗裝置炸裂傷人，同時試管口不能對著人，以防試管內(nèi)的水沸騰時橡膠塞沖出試管

_''1口而傷人

實驗過程在試管內(nèi)裝些水，用橡膠塞塞住試管口，用酒精燈給水加熱至沸騰

實驗現(xiàn)象橡膠塞被沖出，試管口出現(xiàn)“白霧”

酒精燃燒放出熱量，熱量通過試管傳遞給水使其內(nèi)能增加、溫度升高，產(chǎn)生大量的水蒸氣。

交流與論證水蒸氣膨脹對橡膠塞做功，將橡膠塞推出試管口，同時，在試管口觀察到大量的“白霧”，

說明水蒸氣的內(nèi)能減少，溫度降低

能量轉(zhuǎn)化化學(xué)能燃料燃燒>內(nèi)能燃?xì)庾龉?gt;機械能

結(jié)論利用內(nèi)能可以做功

2.熱機

(1)定義：如車、船、飛機等的發(fā)動機通過燃料燃燒，獲得內(nèi)能，并利用內(nèi)能做功，像這樣的機械叫熱機。

(2)工作原理：利用內(nèi)能來做功

(3)熱機的工作原理：化學(xué)能燃料燃燒>內(nèi)能燃?xì)庾龉?gt;機械能

(4)熱機的種類：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。它們構(gòu)造不同，但它們有一個共同特點，

那就是利用內(nèi)能做功。

2.常見的熱機一一內(nèi)燃機

(1)燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。

(2)分類：內(nèi)燃機中最常見的是汽油機和柴油機兩類。

S知識點2汽油機

1.工作原理

利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

2.構(gòu)造

(1)主要結(jié)構(gòu)：如圖所示，汽油機的主體是氣缸。氣缸上部有進氣門和排氣門，頂部有火花塞，下部有

活塞，活塞通過連桿與曲軸相連。

(2)沖程：活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運動時，從汽缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。

利用氣缸內(nèi)汽油燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

(3)試管實驗與汽油機構(gòu)造比較：如圖。

3.工作過程

（1）汽油機的一個工作循環(huán)：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。通過四個沖程的不斷循環(huán)來

連續(xù)工作。

次序1234

沖程吸氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程

富

工作

示意圖魅而癱修

氣門開閉進開、排閉進閉、排閉進閉、排閉進閉、排開

活塞運動方向向下向上向下向上

曲軸的運動半周半周半周半周

火花塞產(chǎn)生電火花，使燃

壓縮空氣和汽油的料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高

吸入汽油和空氣

混合物，使其內(nèi)能增壓氣體，高溫高壓氣體推排出廢氣

沖程的的混合物

力口、溫度升高動活塞向下運動，帶動曲

作用

軸轉(zhuǎn)動，對外做功

能的轉(zhuǎn)化機械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能

說明1個工作循環(huán)，包含4個沖程，活塞往復(fù)運動2次，曲軸和飛輪運轉(zhuǎn)2周，對外做功1次

溫馨:

判斷內(nèi)燃機處于哪個工作沖程應(yīng)抓住兩點：一是氣門的開與關(guān)；二是活塞的運動方向。有火花塞的就

是做功沖程，兩個氣門都關(guān)閉，無火花塞，就是壓縮沖程，若是吸氣沖程，進氣門打開，排氣沖程，排氣

門打開。

（1）汽油機在開始工作時，要靠外力先使曲軸、連桿轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動以后，汽油

機才能連續(xù)工作；

（2）在汽油機的一個工作循環(huán)中，包含4個沖程，活塞往復(fù)運動兩次（兩圈），曲軸轉(zhuǎn)動兩周，對外做功

一次，巧記為；

(3)在四個沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，其他三個沖程是靠飛輪的慣性

來完成的，故飛輪的質(zhì)量要足夠大；

知識點3柴油機

1.工作原理

利用柴油在氣缸內(nèi)燃燒所產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿踊钊龉?，將?nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能o

2.構(gòu)造

不同點相同點

項目汽油機柴油機

(1)構(gòu)造基

構(gòu)造汽缸頂部有火花塞汽缸頂部有噴油嘴

本相同都是

點火壓縮沖程末由火花塞放出電火花點燃，壓縮沖程末由噴油嘴向汽缸內(nèi)噴霧狀柴油燃料在氣缸

內(nèi)燃燒，都

方式稱點燃式遇到高溫高壓的空氣自動燃燒，稱壓燃式

是內(nèi)燃機。

燃料汽油、吸氣沖程吸進汽油和空氣混合物柴油、吸氣沖程吸進汽缸的只是空氣

(2)都將內(nèi)

壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體壓縮沖程末氣體體積被壓縮為吸進體積的能轉(zhuǎn)化為機

壓縮比

積的1/9至1/61/22至1/16械能。

做功沖程初燃?xì)鈮簭姙?0至50個大氣做功沖程初燃?xì)鈮簭姙?0至100個大氣壓，(3)每一個

做功壓，溫度2000℃至2500℃,高溫高壓溫度1700℃至2000℃,高溫高壓的氣體推工作循環(huán)都

的氣體推動活塞做功動活塞做功是由吸氣、

壓縮、做功、

效率效率較低20%至30%效率較高30%至45%

排氣四個沖

笨重，多用于拖拉機、載重汽車、輪船等重

用途輕便，多用于汽車、飛機、小型農(nóng)機具程組成。

型機械

練習(xí)題講典例

教材習(xí)題01解題方法

除了飛機、汽車、摩托車之外，你還知道哪些地方用到了熱機？①思考：什么是熱機，內(nèi)燃機和

你列舉的這些熱機中哪些是內(nèi)燃機？熱機間是什么關(guān)系？

②舉例說明

【答案】拖拉機、火箭、輪船、火車等拖拉機和火車屬于內(nèi)燃機

教材習(xí)題02解題方法

從能量轉(zhuǎn)化的角度看，一臺四沖程內(nèi)燃機在一個循環(huán)中①思考：內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)

（1）哪個沖程存在著化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程？包括哪些，在轉(zhuǎn)動過程中，能量

（2）哪個沖程存在著內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的過程？是如何轉(zhuǎn)化的？

（3）哪個沖程具有很明顯的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程？②作答

【答案】做功做功壓縮

教材習(xí)題03解題方法

在如圖中，甲為四沖程內(nèi)燃機吸氣沖程的示意圖，圖中畫出了吸氣①思考：四沖程內(nèi)燃機的四個沖

沖程中活塞和曲軸的位置和進氣門、排氣門的開閉情況.請在圖乙、程，氣門的閉合狀態(tài)以及轉(zhuǎn)軸所

丙、丁中，分別畫出壓縮、做功、排氣沖程中活塞和曲軸的位置和處的位置。

進氣門、排氣門的開閉情況.②畫出氣門的閉合狀態(tài)、活塞連

桿及曲柄的大致位置。

nTrTrTr

???

不/二乙FKMRM功T1?3

【答案】因為玻璃和水接觸在一起，并且玻璃分子和水分子間的距離在引力作用的范圍內(nèi)，故水分子

和玻璃分子之間存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板時，彈簧測力計的讀數(shù)將變大。

qg練考點強知識

考點1：熱機的種類

【典例1］（24-25九年級上?廣西防城港?期中）以下機械屬于內(nèi)燃機的是（）

A.電風(fēng)扇B.汽油機

C.滑輪組D.洗衣機

【答案】B

【詳解】AD.電風(fēng)扇和洗衣機的主要部件電動機，不是內(nèi)燃機，故AD不符合題意；

B.內(nèi)燃機是一種熱機，汽油機和柴油機都是內(nèi)燃機，故B符合題意；

C.滑輪組是一種簡單機械，不是內(nèi)燃機，故C不符合題意。

故選B。

【變式1-1]（24-25九年級上?吉林?期中）下列裝備的動力裝置不是熱機的是（）

A.電動汽車B.海纜施工船

C.國產(chǎn)飛機C919D.長征五號運載火箭

【答案】A

【詳解】A.電動汽車的動力裝置主要是電動機，它利用的是電能轉(zhuǎn)化為機械能，而不是通過燃料燃燒產(chǎn)生

的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以電動汽車的動力裝置不是熱機。故A符合題意；

B.海纜施工船通常使用柴油機等內(nèi)燃機作為動力裝置，內(nèi)燃機是熱機的一種，故B不符合題意；

C.國產(chǎn)飛機C919通常使用渦扇發(fā)動機等燃?xì)廨啓C作為動力裝置，燃?xì)廨啓C也是熱機的一種，故C不符合

題意；

D.長征五號運載火箭使用的是液體火箭發(fā)動機，它通過燃燒燃料產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?，推動火箭前進，火

箭發(fā)動機也是熱機的一種。故D不符合題意。

故選A?

【變式1-2]（24-25九年級上?陜西榆林?階段練習(xí)）2024年5月3日，搭載嫦娥六號探測器的長征五號遙

八運載火箭，在中國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射?；鸺ㄟx填“屬于”或“不屬于"）熱機,（選

填“能”或“不能”）在大氣層外工作。在探測器加速上升過程中，它的機械能（選填“守恒”或“不守

恒”）。

【答案】屬于能不守恒

【詳解】口][2]火箭發(fā)動機屬于熱機，是利用內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能來工作的；火箭要把探測器送到大氣層外，

所以火箭的發(fā)動機能在大氣層外工作。

[3]探測器加速升空時，質(zhì)量不變，速度增大，動能增大，高度增大，重力勢能增大，所以機械能增大，即

機械能不守恒。

考點2：熱機工作過程中的能量變化

【典例2]（24-25九年級上?青海果洛?期末）2024年10月30日4時27分，搭載神舟十九號載人飛船的長

征二號F遙十九運載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心點火發(fā)射（如圖1）o火箭在加速上升過程中，下列說法正確

的是（）

A.火箭上升過程中機械能增加B.火箭上升過程中動能不變

C.火箭上升過程中動能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能D.若不計空氣阻力，火箭上升時機械能守恒

【答案】A

【詳解】A.火箭加速上升時，將燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以，火箭的機械能在加速上升過程

中是增加的。故A正確；

B.動能是物體由于運動而具有的能量，與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)?；鸺诩铀偕?升過程中，速度明顯增大,

因此動能是變化的。故B錯誤；

C.火箭上升過程中，是燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，故C錯誤；

D.若不計空氣阻力，火箭上升時火箭的發(fā)動機在工作，將燃料燃燒釋放的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能。所以,

火箭的機械能在上升過程中是增加的，不守恒。故D錯誤。

故選A。

【變式2-1］（2025?河南?二模）物理科技文化節(jié)中，同學(xué)們展示了自制水火箭，結(jié)構(gòu)如圖所示。在塑料瓶

中裝入適量水，用帶有打氣管的瓶塞將瓶口塞住，發(fā)射時用打氣筒向瓶內(nèi)打氣，當(dāng)瓶內(nèi)壓強足夠大時，瓶

內(nèi)的水向下噴出，水火箭升空。用打氣筒將空氣壓入水火箭的能量轉(zhuǎn)化與汽油機的（選填“壓縮”或“做

功”）沖程相同；水火箭上升過程中，瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能（選填“增加”“減少”或“不變”）。

【答案】壓縮減少

【詳解】口］⑵汽油機的壓縮沖程是由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，用打氣筒將空氣壓入水火箭，當(dāng)外界對物體做功

時，物體的內(nèi)能增大，伴隨著能量轉(zhuǎn)化是由機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以用打氣筒將空氣壓入水火箭的能量轉(zhuǎn)

化與汽油機的壓縮沖程相同；水火箭上升過程中，瓶內(nèi)氣體對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，所以內(nèi)能減少。

【變式2-2】科學(xué)家發(fā)明了一款單缸六沖程內(nèi)燃機，它每一個工作循環(huán)的前四個沖程與單缸四沖程內(nèi)燃機相

同，在第四沖程結(jié)束后，立刻向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再

次做功，水蒸氣溫度（選填“升高”、“降低”或“不變”），其內(nèi)能（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

【答案】降低減小

【詳解】山⑵在做功沖程中，高溫氣體迅速膨脹對活塞做功，氣體的內(nèi)能減小，溫度降低，轉(zhuǎn)化為機械能。

在第四沖程結(jié)束后，立即向汽缸內(nèi)噴水，水在高溫汽缸內(nèi)迅速汽化成高溫、高壓水蒸氣，推動活塞再次做

功，水蒸氣溫度降低，內(nèi)能減小。

考點3：汽油機的構(gòu)成及工作過程

【典例3]（24-25九年級上?湖北武漢?期末）如圖所示為單缸四沖程汽油機工作示意圖，下列說法正確的是

甲乙丙丁

A.圖甲：吸入汽缸的是空氣

B.圖乙：氣體對活塞做功，是壓縮沖程

C.圖丙：汽油的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，為汽油機提供動力

D.圖?。簭U氣帶走的能量占比大，是汽油機效率低的一個原因

【答案】D

【詳解】A.汽油機在吸氣沖程中吸入了汽油和空氣的混合物，故A錯誤；

B.由圖乙可知為壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤；

C.圖丙為做功沖程，汽油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為機械能，為汽油機提供動力，故C錯誤；

D.圖丁是排氣沖程，廢氣帶走的能量占比大，是汽油機效率低的一個原因，故D正確。

故選D。

【變式3-1]（24-25九年級上?河南鄭州?期末）2024年11月30日，我國新型運載火箭長征十二號成功實現(xiàn)

首飛?；鸺剂先紵a(chǎn)生的高溫燃?xì)鈱鸺a(chǎn)生反推力，推動火箭升空，此能量轉(zhuǎn)化過程相當(dāng)于熱機的哪

個沖程（）

【答案】C

【詳解】A.火箭燃料燃燒產(chǎn)生的高溫燃?xì)鈱鸺a(chǎn)生反推力，推動火箭升空，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，相當(dāng)

于熱機的做功沖程。圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是壓縮沖程，故A不符合

題意；

B.圖中進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，此沖程沒有明顯的能量轉(zhuǎn)化，是排氣沖程，故B不符合

題意；

C.圖中兩氣門都關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，是做功沖程，故C符合題意;

D.圖中排氣門關(guān)閉，進氣門打開，活塞向下運動，此沖程沒有明顯的能量轉(zhuǎn)化，是吸氣沖程，故D不符

合題意。

故選C。

【變式3-2］（24-25九年級上?廣東廣州?期末）如圖所示，圖甲為小昕自制的熱機模型，她在礦泉水瓶的側(cè)

壁上開了一個孔，把電火花發(fā)生器緊緊插入孔中，實驗時從上方瓶口噴入液態(tài)酒精并輕輕蓋上一次性塑料

杯，按動電火花發(fā)生器的按鈕，點燃瓶內(nèi)酒精后，塑料杯立即飛出，此過程酒精燃燒產(chǎn)生的能轉(zhuǎn)化

為塑料杯的能，相當(dāng)于圖乙中（選填"A”、“3”、"。，或“D”）的能量轉(zhuǎn)化過程。

甲乙

【答案】內(nèi)機械C

【詳解】口］燃料在汽缸中燃燒時，將存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為高溫高壓的燃?xì)獾膬?nèi)能，又通過燃?xì)馔苿踊钊?/p>

功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能。

⑵圖乙C中活塞向下運動，火花塞點火，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能；酒精燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

塑料杯的機械能的過程，相當(dāng)于圖乙中C的能量轉(zhuǎn)化過程。

考點4：采油機的構(gòu)造及工作過程

【典例4】（24-25九年級上?廣西南寧?期末）如圖所示，迅速壓下活塞的過程相當(dāng)于柴油機的（）

A.吸氣沖程B.壓縮沖程C.做功沖程D.排氣沖程

【答案】B

【詳解】迅速壓下活塞，會發(fā)現(xiàn)筒的棉花燃燒起來。下壓活塞時，活塞對筒內(nèi)的空氣做功，機械能轉(zhuǎn)化為

空氣的內(nèi)能，柴油機的壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以與該實驗的能量轉(zhuǎn)化相同的是壓縮沖程。

故選B。

【變式4-1］（24-25九年級上?河南洛陽?期中）如圖是內(nèi)燃機工作時某沖程示意圖，該沖程為沖程,

它是（“汽油”或喋油"）機。若飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在Is內(nèi)，該內(nèi)燃機完成個工作循

環(huán)。

【答案】壓縮柴油20

【詳解】［1］如圖，兩氣門關(guān)閉，活塞上行，為壓縮沖程。

⑵如圖，該內(nèi)燃機有噴油嘴，是柴油機。

［3］飛輪的轉(zhuǎn)速為

2400r/min=40r/s

一個工作循環(huán)飛輪轉(zhuǎn)兩周，在1s內(nèi)，該內(nèi)燃機完成20個工作循環(huán)。

【變式4-2］（24-25九年級上?湖北孝感?期中）關(guān)于四沖程汽油機和柴油機的工作過程有以下幾種說法：

①汽缸內(nèi)燃料燃燒得越充分，熱值越大；②在做功沖程中，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；③只有做功沖程是燃?xì)?/p>

對外做功；④汽油機和柴油機的點火方式相同。以上說法中正確的是（）

A.①②B.①③C.②③D.②③④

【答案】C

【詳解】①.熱值與物質(zhì)的種類有關(guān)，與燃燒情況無關(guān)。汽缸內(nèi)燃料燃燒得越充分，熱值不變；

②.在做功沖程中，高溫高壓的氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能;

③.四個沖程中，只有做功沖程是燃?xì)鈱ν庾龉?，其它三個沖程都依靠飛輪的慣性完成；

④.汽油機頂部有火花塞，采用的是點燃式點火；柴油機汽缸頂部沒有火花塞，有一個噴油嘴，采用的壓

燃式點火，汽油機和柴油機的點火方式不相同。

綜上，故C符合題意，ABD不符合題意。

故選C。

考點5：內(nèi)燃機工作循環(huán)中的計算問題

【典例5】（23-24九年級上.貴州六盤水?階段練習(xí)）一個汽油機上標(biāo)有“3000r/min”的字樣，則每秒鐘汽油

機完成對外做功次，其中發(fā)生能量轉(zhuǎn)化共次。

【答案】2550

【詳解】⑴汽油機飛輪轉(zhuǎn)速3000r/min=50r/s,四沖程汽油機的一個工作循環(huán)包括吸氣、壓縮、做功、排

氣四個沖程，在一個工作循環(huán)中，飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做功1次。則汽油機每秒完成的工作循環(huán)數(shù)為”=25（個），

由于一個工作循環(huán)對外做功1次，所以每秒對外做功的次數(shù)為25次。

⑵在四沖程汽油機的一個工作循環(huán)中，壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，做功沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，即

一個工作循環(huán)中發(fā)生2次能量轉(zhuǎn)化。每秒完成25個工作循環(huán)，那么每秒發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的次數(shù)為

25x2=50（次）。

【變式5-1］（24-25九年級上?江蘇無錫?期末）如圖所示，用電子點火槍點易拉罐內(nèi)的酒精氣體，可將一次

性杯子噴出很遠(yuǎn)。紙杯被沖飛的過程與汽油機的沖程能量轉(zhuǎn)化情況相同，若汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是

1800r/min,則該汽油機Imin內(nèi)燃?xì)鈱ν庾龉Υ巍?/p>

【答案】做功900

【詳解】［1］⑵紙杯被沖飛的過程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，紙杯被沖飛的過程與汽油機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化

情況相同，若汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速是1800r/min=1800r/60s=30r/s

則該汽油機Imin內(nèi)燃?xì)鈱ν庾龉?5次/sx60s=900次

【變式5-2］（24-25九年級上?甘肅平?jīng)?期末）如圖是汽油機的沖程示意圖；某單缸四沖程汽油機飛

輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min,在Is內(nèi)，汽油機對外做功次。

【答案】做功25

【詳解】口］如圖所示，進氣門關(guān)閉，排氣門關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，所以是做功沖程。

⑵飛輪轉(zhuǎn)速為3000r/min,則Is內(nèi)該汽油機的飛輪轉(zhuǎn)的圈數(shù)為50r,每一個工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)2圈，對外做

功一次，故1s內(nèi)該汽油機對外做功25次。

串知識識框架

EH知識導(dǎo)圖記憶

與汽油機

柴油機有噴由嘴，汽油機有火花塞

的不同點

四沖

程的-柴油機壓燃式點火，汽油機火花塞點火

柴油

機都是內(nèi)燃機

與汽油機的相同點

都是四沖程

口知識目標(biāo)復(fù)核

1.通過實驗，知道利用內(nèi)能可以做功，初步了解熱機的工作原理。（物理觀念、科學(xué)探究）

2.了解四沖程汽油機的構(gòu)造和工作過程。（物理觀念、科學(xué)思維）

3.了解柴油機的構(gòu)造和工作過程，了解柴油機與汽油機工作過程的異同點。（物理觀念、科學(xué)思維）

4.知道汽油機和柴油機工作過程中的能量轉(zhuǎn)化。（物理觀念）

5,了解內(nèi)燃機在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，提高將科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于日常生活和社會的意識。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）

一、單選題

1.（24-25九年級上?陜西西安?期末）“奔跑吧?少年”2024年陜西省青少年體育俱樂部輪滑聯(lián)賽總決賽11月

2至3日在閻良區(qū)石川河極限運動中心舉行。如圖所示，選手激烈追逐時，輪滑鞋與地面摩擦溫度升高，能

量轉(zhuǎn)化與其相同的是（）

A.做功沖程B.壓縮沖程C.吸氣沖程D.排氣沖程

【答案】B

【詳解】選手激烈追逐時，輪滑鞋與地面摩擦溫度升高，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。熱機中的

壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以此過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機沖程中壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同，故B符合題

意，ACD不符合題意。

故選B。

2.（24-25九年級上?山東濟寧?期末）如圖是一種雜技的道具，點燃一端封閉的金屬盒內(nèi)的火藥，火焰從盒

的開口端噴出，木棒連同金屬盒由靜止開始順時針旋轉(zhuǎn)起來。道具中的能量轉(zhuǎn)化與下圖中汽油機的四個沖

程中能量轉(zhuǎn)化相同的是（）

【答案】D

【詳解】點燃金屬盒內(nèi)的火藥，火焰從盒內(nèi)噴出，此時將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，木棒連同金屬盒由靜止順時

針旋轉(zhuǎn)起來，此過程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；

A.圖中，進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，是排氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故A不符合題意；

B.圖中，進氣門、排氣門關(guān)閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B不符合題意；

C.圖中，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，是吸氣沖程，沒有能量轉(zhuǎn)化，故C不符合題意；

D.圖中，進氣門、排氣門關(guān)閉，活塞向下運動，是做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故D符合題意。

故選D。

3.（24-25九年級上?江蘇常州?期末）電火花發(fā)生器點燃塑料盒內(nèi)的酒精，酒精燃燒產(chǎn)生的燃?xì)饽軐⒑猩w噴

出很遠(yuǎn)。實驗時在盒內(nèi)滴入2xl（y4kg的酒精（q瞬=3xl07j/kg）。對于此實驗過程，以下說法不正確的是（）

A.燃?xì)庠趪姵龅倪^程中溫度會降低B.燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機械能

C.能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機的做功沖程相同D.酒精燃燒放出的熱量一定是6000J

【答案】D

【詳解】ABC.燃?xì)庠趪姵龅倪^程中，燃?xì)獾膬?nèi)能轉(zhuǎn)化為盒蓋的機械能，燃?xì)獾臏囟葧档停芰哭D(zhuǎn)化方

式與汽油機的做功沖程相同，故ABC正確，不符合題意；

D.酒精完全燃燒放出的熱量為Qymq-2xlO^kgx3xlO7J/kg=6000J

在燃燒過程中，酒精若不能完全燃燒，酒精燃燒放出的熱量將小于6000J,故D錯誤，符合題意。

故選D。

4.（24-25九年級上?江蘇南通?期末）如圖為單缸四沖程汽油機工作時各沖程的示意圖，該汽油機完成一個

D.④①②③

【答案】C

【詳解】①圖中進、排氣門關(guān)閉，活塞遠(yuǎn)離汽缸頂部，火花塞處于點火狀態(tài)，為做功沖程；②圖中進氣門

關(guān)閉，排氣門打開，活塞向缸頂運動，為排氣沖程；③圖中進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞遠(yuǎn)離汽缸頂部,

為吸氣沖程；④圖中進氣門、排氣門皆關(guān)閉，活塞向汽缸頂部運動，為壓縮沖程，因此油機完成一個工作

循環(huán)的四個沖程正確的順序為③④①②。故ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

5.（24-25九年級上?四川綿陽?期末）如圖所示的是某學(xué)校自制的教具，在礦泉水瓶的側(cè)壁上鉆一個孔，把

電火花發(fā)生器緊緊塞進孔中，實驗時從上方瓶口噴入液態(tài)酒精并蓋上一次性紙杯，按動電火花發(fā)生器的按

鈕，點燃瓶內(nèi)酒精后，紙杯即刻飛出，瓶口出現(xiàn)白霧。氣體推動紙杯飛出的過程中（）

紙杯

礦泉水瓶

電火花發(fā)生器

A.外界對氣體做功，氣體內(nèi)能增加B.氣體膨脹對外做功，內(nèi)能增加

C.能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同D.能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同

【答案】D

【詳解】氣體推動紙杯飛出的過程中，氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小，能量轉(zhuǎn)化由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，內(nèi)

燃機的做功沖程中，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程能量轉(zhuǎn)化相同，故D符合題意，ABC

不符合題意。

故選D。

6.（24-25九年級上?福建泉州?期末）如圖的禮花筒是利用鋼瓶內(nèi)的高壓空氣膨脹做功，將筒內(nèi)彩帶噴向空

中產(chǎn)生喜慶效果，選項圖中，汽油機的能量轉(zhuǎn)化與禮花筒的能量轉(zhuǎn)化情況相同的是（）

【答案】A

【詳解】禮花筒是利用鋼瓶內(nèi)的高壓空氣膨脹做功，將筒內(nèi)彩帶噴向空中產(chǎn)生喜慶效果，即是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為

機械能，汽油機的能量轉(zhuǎn)化與禮花筒的能量轉(zhuǎn)化情況相同的是做功沖程；選項中圖A的進氣門和排氣門都

關(guān)閉，火花塞點火，活塞向下運動，是做功沖程，故A符合題意，BCD不符合題意。

故選Ao

7.（23-24九年級上?貴州六盤水?階段練習(xí)）汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代生活中不可缺少的一部分，現(xiàn)代汽車多數(shù)采

用汽油機作為發(fā)動機，如圖是四沖程汽油機的工作循環(huán)示意圖，下列說法中正確的是（）

甲乙丙T

A.甲沖程是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能B.乙沖程是吸氣沖程

C.丙沖程是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.丁沖程吸入的是汽油和空氣混合物

【答案】D

【詳解】A.甲圖中，活塞向上運動，兩個氣門關(guān)閉，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤;

B.乙圖中，活塞向上運動，進氣關(guān)閉，排氣門打開，是排氣沖程，排出廢氣，故B錯誤；

C.丙圖中，活塞向下運動，兩個氣門關(guān)閉，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；

D.丁圖中，活塞向下運動，進氣門打開，排氣門關(guān)閉，是吸氣沖程，吸入的是汽油和空氣的混合物，故D

正確。

故選D。

二、多選題

8.（24-25九年級上?遼寧大連?期末）如圖甲所示，我們常用打氣筒來給自行車胎充氣，圖乙是打氣筒的結(jié)

構(gòu)簡化圖。當(dāng)推動活塞向下運動時，活塞擠壓筒內(nèi)氣體，使其充入輪胎。關(guān)于這個過程的說法正確的是（）

甲乙

A.打氣筒底部筒壁溫度降低

B.筒內(nèi)氣體分子運動得越來越劇烈

C.筒內(nèi)氣體溫度升高主要是因為熱傳遞

D.這一過程中的能量轉(zhuǎn)化與汽油機的壓縮沖程相同

【答案】BD

【詳解】A.當(dāng)推動活塞向下運動時，對打氣筒底部筒壁做功，內(nèi)能增加，溫度升高，故A錯誤；

B.當(dāng)推動活塞向下運動時，對筒內(nèi)氣體做功，筒內(nèi)氣體內(nèi)能增加，筒內(nèi)氣體分子的溫度升高，運動得越來

越劇烈，故B正確；

C.當(dāng)推動活塞向下運動時，對筒內(nèi)氣體做功，筒內(nèi)氣體內(nèi)能增加，溫度升高，通過做功的方式改變氣體的

內(nèi)能，故C錯誤；

D.當(dāng)推動活塞向下運動時，對筒內(nèi)氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，汽油機的壓縮沖程將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)

能，這一過程中的能量轉(zhuǎn)化與汽油機的壓縮沖程相同，故D正確。

故選BDo

9.（24-25九年級上?河南南陽?期中）如圖所示，將裝有少量水的礦泉水瓶瓶蓋擰緊，接著用兩手握住瓶下

三分之一處，用力擰幾圈使其嚴(yán)重變形，然后輕輕旋開瓶蓋，“砰”的一聲，瓶蓋飛出數(shù)米遠(yuǎn)，瓶口出現(xiàn)大

量白氣。下列說法正確的是（）

II

A.擰瓶子時機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，相當(dāng)于內(nèi)燃機的吸氣沖程

B.瓶蓋飛出是由于瓶內(nèi)氣體對瓶蓋做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C.瓶蓋飛出時的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機的做功沖程相同

D.瓶口出現(xiàn)的白氣是水蒸氣液化放熱形成的

【答案】CD

【詳解】A.擰瓶子時，是用做功的方式改變了瓶內(nèi)氣體的內(nèi)能，相當(dāng)于內(nèi)燃機壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化，將機

械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤；

BC.瓶蓋飛出，瓶內(nèi)氣體對瓶蓋做功，將自身的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶蓋的機械能，瓶蓋飛出時的能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃

機的做功沖程相同，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能，故B錯誤，C正確；

D.當(dāng)瓶蓋飛出時瓶口有白霧，這是因為瓶內(nèi)氣體對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，水蒸氣遇冷液化形成小

水滴，出現(xiàn)白霧，故D正確。

故選CD?

三、填空題

10.（24-25九年級上?江蘇南京?期末）如圖甲所示，此過程的能量轉(zhuǎn)化與熱機沖程的能量轉(zhuǎn)化相同;

若不放棉花，快速壓縮活塞，筒內(nèi)空氣溫度（選填“升高”、“不變”或“降低”）。如圖乙所示，盒蓋

飛出時，盒內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能（選填“變大”、“不變”或“變小”），這是通過的方式改變盒內(nèi)燃?xì)?/p>

內(nèi)能。IX

甲.壓縮空氣，棉花燃燒乙.盒內(nèi)燃?xì)馔瞥龊猩w

【答案】壓縮升高變小做功

【詳解】口］［2］甲圖中快速壓縮活塞對筒內(nèi)氣體做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，筒內(nèi)氣體的內(nèi)能增加，溫度升

高，與熱機沖程中壓縮沖程能量轉(zhuǎn)化相同。

⑶⑷盒蓋飛出時，盒內(nèi)燃?xì)鈱猩w做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化機械能，導(dǎo)致盒內(nèi)燃?xì)獾膬?nèi)能會變小，是通過做功的

方式改變盒內(nèi)燃?xì)鈨?nèi)能。

11.（23-24九年級上?湖北恩施?期中）如圖所示，某臺汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,在Is內(nèi)，汽油機完

成個工作循環(huán)。圖中所示是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖，由圖可以看出，此時它正處在______

沖程。

【答案】20做功

【詳解】⑴汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為2400r/min,即40r/s,Is內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)40r,完成80個沖程，對外做功20次，

完成20個工作循環(huán)。

⑵由圖可知，該沖程具有火花塞點火和活塞向下移動的特點，可以判斷這個沖程是做功沖程。

12.神舟飛船在穿越大氣層返回地面時，與大氣層摩擦，通過做功的方式將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這與圖—

（選填“甲”或“乙”）中汽油機的沖程一致，如果該汽油機飛輪的轉(zhuǎn)速為3000r/min,則Is內(nèi)汽油機對外做功

次，共完成個沖程。

甲乙

【答案】乙25100

【詳解】"］神舟飛船穿越大氣層返回地面時，與大氣層摩擦，克服摩擦做功，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，飛船

的溫度升高。在圖甲中的進氣門和排氣門都關(guān)閉，且活塞向下運動，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能；

圖乙中的進氣門和排氣門都關(guān)閉，且活塞向上運動，是壓縮沖程，將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故圖乙符合題意。

⑵⑶在內(nèi)燃機的一個工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動2周，活塞往復(fù)運動2