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2025年新九年级物理暑假预习精品讲义
第03讲 热机及其工作原理
内容导航——预习三步曲
第一步：学
析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习
练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法
练考点 强知识：八大核心题型精准练
第二步：记
串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握
第三步：测
过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升
知识点1 什么是热机
1、自主活动
如图10-3-2所示，将适量水注入试管并用橡胶塞塞住试管口。用酒精灯加热试管，直至橡胶塞被“顶出”试管口。讨论并交流橡胶塞被“顶出”试管口的原因。
在上述实验中，酒精燃烧放出的热量，使水蒸气受热膨胀对橡胶塞做功，使橡胶塞被“顶出”试管口。
上述实验可以用来简单模拟热机产生动力的过程。
2、热机：我们把利用燃料燃烧释放的能量做功的机械叫做热机 。
3、热机工作原理：图10-3-3为热机工作原理的示意图，热机自高温物体处吸收热量，其中一部分用来对外做功，另一部分流向低温物体。
因此热机是将内能转化为机械能的机械。
4、热机的分类：热机的种类较多，按照燃料燃烧场所的差异，热机可分为外燃机和内燃机两种。
5、热机的分类——外燃机：燃料在发动机外的锅炉内燃烧并产生动力的热机叫做外燃机，蒸汽机就是最早的外燃机，它利用燃料加热锅炉中的水产生高压水蒸气，高压水蒸气推动活塞对外做功。由于老式蒸汽机过于笨重、能耗大、效率低，已逐渐被淘汰 。
举例：蒸汽轮机与蒸汽机工作模式相似，由大型锅炉产生的高温高压水蒸气直接喷射到汽轮机的叶片上，推动巨型汽轮机转动，带动大型发电机发电。目前，蒸汽轮机被广泛运用于电力工业领域。
6、热机的分类——内燃机：燃料直接在发动机内的气缸中燃烧并产生动力的热机叫做内燃机，现代社会中大部分交通工具的发动机都是内燃机 。
知识点2 内燃机如何工作？
1、内燃机的分类：最常见的内燃机是汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料 。
2、汽油机的结构示意图：如图所示，汽油机主要由气缸、活塞、火花塞、进气门、排气门、曲轴和连杆组成。
3、四冲程汽油机工作过程示意图
汽油机工作时，活塞在气缸内做往复运动 ， 下图是汽油机工作过程示意图。
汽油机的一个工作循环的四个冲程：活塞做一次单向运动的过程称为一个冲程， 汽油机的一个工作循环过程包括四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
做功冲程的重要性：做功冲程中，燃气对外做功，带动与曲轴相连的飞轮实现持续运转。其余三个冲程是辅助冲程，活塞靠旋转飞轮的惯性带动曲轴连杆运动。
4、柴油机的结构及其工作循环过程
①柴油机的结构：柴油机的结构与汽油机相似，图10-3-6为柴油机的结构示意图，由于柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，气缸顶部的火花塞换成了喷油嘴 。
②柴油机的工作循环过程：柴油机的工作循环过程也分为吸气、压缩 、做功、排气四个冲程。吸气冲程中只有空气进入气缸。压缩冲程使气缸内的空气温度升高。压缩结束时，气缸内温度超过柴油燃点，此时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即燃烧起来。做功冲程中气缸内气体的压强、温度急剧增大，从而有力地推动活塞对外做功。
5、汽油机与柴油机的异同
①与汽油机相比，柴油机的零件结构强度更高，也更笨重，但柴油机油耗低、功率大C用于载重汽车、坦克、轮船及小型发电机。近年来，随着柴油机技术的进步，传统柴油机的缺点逐步得到改善，目前许多汽车也采用柴油机作为动力装置。
②柴油机和汽油机的相同点与不同点
6、STSE(部分)
火箭发动机(图10-3-7)是一种新型的热机。由于要在缺氧的高空中工作、火箭发动机与大多数普通热机不同，必须自带氧化剂(如液氧)。燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷口向后喷出推动火箭前进。
教材习题01
热机是将_______能转化为_______能的机械。
教材习题02
图10-3-9为内燃机工作四个冲程的示意图。
(1)由图可判断：(a)为_______冲程，(b)为_______冲程，(c)为_______冲程，(d)为_______冲程。
(2)这四个冲程中，实现内能转化为机械能的是_______。
题型一 热机
1．下列运载工具中，利用热机工作的是（ ）
A．汽车 B．竹筏 C．无轨电车 D．自行车
2．热机的出现改变了世界，最早的热机是（ ）
A．汽油机 B．蒸汽机
C．火箭发动机 D．喷气发动机
3．下列工具工作过程中使用热机的是（ ）
A．“山东舰”上的战斗机 B．奥运会上的帆船 C．共享单车 D．电动新能源汽车
4．以下机械属于内燃机的是（ ）
A．电风扇 B．汽油机
C．滑轮 D．洗衣机
5．热机的发明及广泛使用，对人类社会的发展起到了重要的作用，下列不属于热机应用的是（ ）
A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机
C．纯电动汽车 D．燃油摩托车
6．如图所示，这是一个_______（选填“柴油机”或“汽油机”）模型。家用汽车一般选用_______（选填“柴油机”或“汽油机”）做为发动机。
题型二 内燃机（汽油机、柴油机）的工作循环过程
7．内燃机工作的过程，是将燃料所具有的_______能最终转化为_______能的过程，该过程可分成四个阶段（冲程），依次为_______冲程、_______冲程、_______冲程和_______冲程．
8．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：内能转化为机械能
9．汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将_______能转化为_______能，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_______冲程。
10．内燃机是将_______能转化机械能的装置。内燃机的一个工作循环是由_______个冲程组成的。其中压缩冲程是把_______能转化为_______能。
11．四冲程汽油机工作时，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
12．汽车获得动力的冲程是
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
13．如图为四冲程汽油机内部结构图，下列说法正确的是（ ）
A．汽油机吸气冲程吸入的只有空气
B．飞轮每转2转，汽油机对外做功1次
C．图中冲程能量转化是将机械能转为内能
D．汽车利用汽油机的压缩冲程获得动力
14．某单缸四冲程内燃机的转速为1800r/min，如图为该内燃机某冲程的示意图。下列说法错误的是（ ）
A．该内燃机是柴油机 B．这是压缩冲程，机械能转化为内能
C．该冲程是靠飞轮惯性完成的 D．该内燃机正常工作时，1s对外做功15次
15．汽油机的顶部有_____（火花塞/喷油嘴），除了做功冲程外，其它冲程是靠飞轮的______来完成的．
题型三 内燃机的四个冲程示意图综合辨析、填空
16．如图所示是内燃机工作的四个冲程，吸气冲程是_______ ；通过做功来改变燃气的内能的冲程有_______。（均选填序号）
…………
参考答案
教材习题01
【答案】 内 机械
解题方法 掌握热机的概念、热机的工作原理：热机自高温物体处吸收热量，其中一部分用来对外做功，另一部分流向低温物体。
教材习题02
【答案】 (1) 吸气 压缩 排气 做功；（2）做功冲程/(d)
解题方法 知道汽油机的一个工作循环中的四个冲程各自的特点（进气、排气、活塞运动方向、能量转化特点等）。
…………
不错
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