14.2 热机 导学案 (学生版+答案版)2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

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14.2 热机 导学案 (学生版+答案版)2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

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第2节 热机
知识梳理
一、热机
1.定义:利用 内能做功 的机械。
2.原理:燃料的化学能―→ 内 能―→ 机械 能。
3.内燃机:燃料直接在发动机 气缸内燃烧 产生动力的热机。分为 汽油机 和 柴油机 两大类。
二、汽油机
1.构造:气缸、进气门、排气门、 火花塞 、活塞、连杆和曲轴。
2.工作循环:四冲程汽油机的一个工作循环由 吸气 (吸入 汽油和空气 混合物)、 压缩 、 做功 和 排气 冲程构成。
3.工作规律:在一个工作循环中,活塞往复 两 次,曲轴转动 两 周,气缸内的燃料燃烧 一 次,对外做功 一 次。
三、柴油机
1.构造:气缸、进气门、排气门、 喷油嘴 、活塞、连杆和曲轴。
2.工作循环(与汽油机相比有以下不同):
(1)吸气冲程中吸入的只有 空气 。
(2)压缩冲程中气缸内气体被压缩的程度更 大 ,气体温度更 高 ,压强更 大 。
(3)压缩冲程末的点火方式是 压燃式 ,此时喷油嘴喷出的是 雾状柴油 。
(1)柴油机和汽油机吸入的气体都是空气( × )
(2)柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火( √ )
(3)柴油机和汽油机除使用的燃料不同外,在结构上完全相同( × )
重难突破
重难点 四冲程热机的工作过程
【典例】(多选)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,下列说法中正确的是(  )
   
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把内能转化为机械能
D.该汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min,则汽油机每秒对外做功20次
解析:甲冲程,进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,该冲程吸入汽油和空气的混合物,没有能量的转化,故A错误;乙冲程,气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,该冲程通过做功使燃料内能增大、温度升高,是将机械能转化为了内能,故B错误;丙冲程,气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为了机械能,故C正确;汽油机飞轮的转速为2 400 r/min,说明1 s内汽油机曲轴的转动次数等于40 r,一个工作循环中,曲轴转动两周,对外做功一次,1 s内曲轴转动40次,对外做功20次,故D正确。
答案:CD
判断冲程的方法:通过观察两气门(进气门与排气门)的开、关状态和活塞的运动方向来判断。
(1)进开排关是吸气,进关排开是排气。
(2)如果两门都关闭,活塞向上是压缩,活塞向下是做功。有时可直接通过火花塞是否产生电火花来直接判断是否是做功冲程。
(3)判断时应注意,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。
【对点训练】
1.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( D )
A.做功冲程中,实现了机械能向内能转化
B.吸气冲程中,只有汽油进入气缸
C.压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的很大部分
2.2024年4月20日,世界内燃机大会上,潍柴动力一款新型柴油机问世,此款柴油机效率达到了53.09%,成为世界首款热效率突破53%的柴油机。下列是关于四冲程汽油机和柴油机工作过程的几种说法:
①在做功冲程中,是机械能转化为内能;
②在做功冲程中,是内能转化为机械能;
③只有做功冲程是燃气对外做功,其他冲程依靠飞轮惯性完成;
④汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部是火花塞;
⑤柴油机在吸气冲程中,吸入气缸的只有空气。
以上说法正确的是( B )
A.①③⑤ B.②③⑤
C.①②③④ D.②③④⑤第2节 热机
知识梳理
一、热机
1.定义:利用 的机械。
2.原理:燃料的化学能―→ 能―→ 能。
3.内燃机:燃料直接在发动机 产生动力的热机。分为 和 两大类。
二、汽油机
1.构造:气缸、进气门、排气门、 、活塞、连杆和曲轴。
2.工作循环:四冲程汽油机的一个工作循环由 (吸入 混合物)、 、 和 冲程构成。
3.工作规律:在一个工作循环中,活塞往复 次,曲轴转动 周,气缸内的燃料燃烧 次,对外做功 次。
三、柴油机
1.构造:气缸、进气门、排气门、 、活塞、连杆和曲轴。
2.工作循环(与汽油机相比有以下不同):
(1)吸气冲程中吸入的只有 。
(2)压缩冲程中气缸内气体被压缩的程度更 ,气体温度更 ,压强更 。
(3)压缩冲程末的点火方式是 ,此时喷油嘴喷出的是 。
(1)柴油机和汽油机吸入的气体都是空气( )
(2)柴油机采用压燃式点火,汽油机采用点燃式点火( )
(3)柴油机和汽油机除使用的燃料不同外,在结构上完全相同( )
重难突破
重难点 四冲程热机的工作过程
【典例】(多选)汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分,汽车多数采用汽油机作为发动机。如图是四冲程汽油机的一个工作循环示意图,下列说法中正确的是(  )
   
A.甲冲程是把机械能转化为内能
B.乙冲程是排气冲程
C.丙冲程是把内能转化为机械能
D.该汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min,则汽油机每秒对外做功20次
判断冲程的方法:通过观察两气门(进气门与排气门)的开、关状态和活塞的运动方向来判断。
(1)进开排关是吸气,进关排开是排气。
(2)如果两门都关闭,活塞向上是压缩,活塞向下是做功。有时可直接通过火花塞是否产生电火花来直接判断是否是做功冲程。
(3)判断时应注意,只有做功冲程燃气对外做功,其他三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成的。
【对点训练】
1.如图所示是四冲程汽油机的剖面图,关于其四个冲程的描述正确的是( )
A.做功冲程中,实现了机械能向内能转化
B.吸气冲程中,只有汽油进入气缸
C.压缩冲程中,通过做功的方式使气缸内气体的内能减小
D.排气冲程中,废气带走了燃料释放的能量的很大部分
2.2024年4月20日,世界内燃机大会上,潍柴动力一款新型柴油机问世,此款柴油机效率达到了53.09%,成为世界首款热效率突破53%的柴油机。下列是关于四冲程汽油机和柴油机工作过程的几种说法:
①在做功冲程中,是机械能转化为内能;
②在做功冲程中,是内能转化为机械能;
③只有做功冲程是燃气对外做功,其他冲程依靠飞轮惯性完成;
④汽油机顶部有喷油嘴,柴油机顶部是火花塞;
⑤柴油机在吸气冲程中,吸入气缸的只有空气。
以上说法正确的是( )
A.①③⑤ B.②③⑤
C.①②③④ D.②③④⑤

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