第十四章 内能的利用 第1节 热机 课前导学 （含解析）人教版 九年级全册

（4）热机—九年级物理人教版全一册课前导学
知识集锦：
知识点1 热机
1.概念：把燃料燃烧时释放的①__________能转化为②__________能的装置称为热机。
2.种类：热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3.能量转化：所有热机在工作时能量转化的过程是相同的，即燃料燃烧使③__________能转化为内能，然后通过做功，把内能转化为④__________能。
4.内燃机：燃料直接在发动机⑤__________内燃烧产生动力的热机，叫作内燃机。内燃机分为⑥__________机和⑦__________机。
知识点2 汽油机
1.构造：汽油机实物图以及剖面图。
2.工作原理：在汽缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气（⑧________能→⑨________能），使燃气推动活塞做功（内能→⑩________能）。
3.工作过程：
多数汽油机是由 __________(如图甲)、 __________(如图乙)、 __________(如图丙)、 __________(如图丁)四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
工作过程如下：
（1）吸气冲程的特点：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入 __________________。
（2）压缩冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，温度升高。
b.能量转化：机械能转化为内能。
（3）做功冲程
a.特点：进气门、排气门都关闭，火花塞产生电火花，活塞在 _____________作用下向下运动。
b.能量转化：内能转化为机械能。
（4）排气冲程的特点：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将废气排出汽缸。
知识点3 柴油机
1.概念：利用 _________作为燃料的内燃机。
2.构造和工作过程：柴油机的构造及工作过程和汽油机大致相同。
3.汽油机和柴油机的异同点：
（1）相同点：四个冲程相同，能的转化相同；
（2）不同点：
a.构造不同：汽油机为火花塞，柴油机为 _________；
b.吸入物质不同：汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是 _________；
c.点火方式不同：汽油机为点燃式，柴油机为 _________；
d.效率高低不同：汽油机效率低，比较轻巧；柴油机效率高，比较笨重。
自我检测：
1.如图所示，四冲程内燃机工作循环中一个冲程的示意图，它是( )
A.压缩冲程，将内能转化为机械能 B.压缩冲程，将机械能转化为内能
C.做功冲程，将内能转化为机械能 D.做功冲程，将机械能转化为内能
2.下面是汽油机工作时的各个冲程示意图，其中做功冲程是( )
A. B.
C. D.
3.下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况。关于对图中①②③④的补充正确的是( )
A.①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能
B.①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能
C.①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能
D.①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能
4.如图是四冲程汽油机工作原理示意图，下列说法正确的是( )
A.甲图是吸气冲程，吸入汽缸的物质是汽油
B.乙图冲程是通过做功使燃料混合物内能增加
C.丙图冲程中，燃气的内能增加、温度升高
D.甲、丙、丁是辅助冲程，靠飞轮惯性完成
5.如图所示，这是四冲程汽油机工作时的______冲程，此过程中气缸内燃料混合物的内能______（选填“增大”或“减小”），若其工作时，曲轴转速为1200r/min，此汽油机1s内对外做功______次。常用水冷却内燃机是由于水的______大。
答案以及解析
知识集锦：
①内 ②机械 ③化学 ④机械 ⑤汽缸 ⑥汽油 ⑦柴油 ⑧化学 ⑨内 ⑩机械 吸气 压缩 做功 排气 汽油和空气的混合物 高温高压的气体 柴油 喷油嘴 空气 压燃式
自我检测：
1.答案：C
解析：图中的气门关闭，活塞下行，因此这是做功冲程；在做功冲程中，将内能转化机械能，故选C。
2.答案：C
解析：A.进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，故A不符合题意；
B.两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内能，故B不符合题意；
C.两气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，从而获得动力，故C符合题意；
D.排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，故D不符合题意。
故选C。
3.答案：A
解析：汽油机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中压缩冲程是机械能转化为内能，做功冲程是内能转化为机械能。故A正确，BCD错误。
故选A。
4.答案：B
解析：甲图中进气门打开，活塞向下运行，汽缸容积增大，是吸气冲程，汽油机吸气冲程中，吸入汽缸的是空气和汽油的混合物，故A错误；乙图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，机械能转化为内能，此冲程通过做功使燃料混合物内能增加，故B正确；丙图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，燃气的内能减小，温度降低，故C错误；丙是做功冲程，做功冲程对外提供动力，不是依靠飞轮的惯性完成的，故D错误。
5.答案：压缩；增大；10；比热容
解析：如图所示，两个气门关闭、活塞上行，是四冲程汽油机工作时的压缩冲程。在这一冲程中，活塞压缩燃料混合物，对其做功，使燃料混合物的内能增大，温度升高，是通过做功的方式改变内能的。
四冲程汽油机曲轴转速是1200r/min，因汽油机在一个工作循环中曲轴转两周，所以1min完成了600个工作循环；则此汽油机每秒钟完成10个工作循环，对外做功10次。
因为水的比热容大，相同质量的水和其他物质，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以用水来冷却发动机。