期中复习专题05 热机 （26页PPT）九上物理人教版2024 期中复习 知识点+习题

(共26张PPT)
人教版2024九年级上册
专题05 热机
期中复习
思维导图
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知识剖析
知识点1 热机
实验探究：热机的工作原理
知识讲解
实验现象：如图所示，在试管中装一些水，用橡胶塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯加热.水沸腾后，水蒸气会把橡胶塞冲出去，试管内观察到大量“白雾”出现.
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知识剖析
知识点1 热机
实验探究：热机的工作原理
知识讲解
实验分析：酒精燃烧释放出热量(化学能转化为内能),通过热传递将一部分内能转移给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气.水蒸气越来越多，对橡胶塞的压力越来越大，最后将橡胶塞推出试管口，这时水蒸气对橡胶塞做功.同时，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管内可以观察到大量“白雾”.
探究归纳：该实验装置基本展示了热机的工作原理，其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递的方式传递给工作物质——水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡胶塞冲出，水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能.
2
知识剖析
知识点1 热机
热机
知识讲解
(1)热机：利用内能做功的机械.汽车、轮船和飞机的发动机都是利用燃料燃烧时释放的内能来做功的装置，都是热机.
(2)热机的种类
热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.尽管它们的构造不同，但它们具有一个共同的特点，就是把内能转化为机械能.
(3)热机工作时的能量转化
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知识剖析
知识点1 热机
热机
知识讲解
(4)常见热机——内燃机
现代生活中常见的汽车并不靠水蒸气来提供汽车动力，而是利用汽油或柴油作为燃料，产生高温高压的气体，利用气体做功将内能转化为机械能.
①定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫作内燃机.
②分类：内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.
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知识剖析
知识点2 汽油机
工作原理
知识讲解
利用气缸内汽油燃烧时生成的高温高压的气体来推动活塞做功，将内能转化为机械能.
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知识剖析
知识点2 汽油机
构造
知识讲解
(1)主要结构：如图所示，汽油机的主体是一个气缸，气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连.
(2)冲程：汽油机在工作时，活塞在气缸内往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程.
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知识剖析
知识点2 汽油机
工作过程
知识讲解
(1)汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，通过四个冲程的不断循环来连续工作.
汽油机的工作过程如表所示.
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知识剖析
知识点2 汽油机
工作过程
知识讲解
(2)汽油机工作过程中的能量转化情况可用下图来表示：
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知识剖析
知识点3 柴油机
原理与构造
知识讲解
利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压气体推动活塞做功，将内能转化为机械能.柴油机的构造与汽油机相似，所不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴.
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知识剖析
知识点3 柴油机
工作过程
知识讲解
柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环.在一个工作循环中，曲轴转动两周，活塞往复运动两次，对外做功一次，如表所示.
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知识剖析
知识点3 柴油机
柴油机与汽油机的异同点
知识讲解
柴油机 汽油机
不同点 燃料 柴油 汽油
构造 气缸顶部有一个喷油嘴 气缸顶部有一个火花塞
点火方式 压燃式 点燃式
吸气冲程 吸入空气 吸入汽油和空气的混合物
压缩冲程 压缩程度较大，气体体积被压缩为吸进体积的1/22~1/18,压强更大，温度更高 压缩程度较小，气体体积被压缩为吸进体积的1/9~1/6 ,压强变大，温度升高
做功冲程 喷出的雾状柴油遇到高温高压的热空气直接 燃烧 火花塞产生电火花，使燃料燃烧
主要特点 笨重，输出功率大 轻巧，输出功率小
适用范围 载重汽车、火车等 摩托车、小汽车等
3
知识剖析
知识点3 柴油机
柴油机与汽油机的异同点
知识讲解
柴油机 汽油机
相同点 燃烧位置 气缸内 点火时刻 压缩冲程结束时 启动方式 靠外力先使连杆和曲轴转动 产生动力冲程 做功冲程，内能转化为机械能 吸气冲程 进气门打开，排气门关闭 排气冲程 进气门关闭，排气门打开
综合训练
考点01 热机的定义与种类
1．（2024秋 白云区期中）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
C．纯电动汽车利用的是电能，将电能转化为机械能，没有使用热机，故C符合题意。
ABD．喷气式飞机、燃油摩托车、柴油拖拉机均是使用热机进行运作，将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，故ABD不符合题意；
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点02 四冲程的判断
2．（2024秋 广西校级期中）如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
由图可知，汽油机的进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD错误，B正确。
故选：B。
B
典例分析
综合训练
考点03 四冲程的顺序
3．（2024秋 宁远县期中）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（　　）
A．甲、乙、丙、丁
B．乙、丁、甲、丙
C．甲、丙、乙、丁
D．丁、丙、甲、乙
甲图进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丁图排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；则一个工作循环顺序甲丙乙丁；故C正确。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点04 四冲程的能量转化
4．（2024秋 双清区校级期中）如图是烟花弹燃放时的情形。火药点燃，推动烟花前进，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化是相同的（　　）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
火药点燃，推动烟花前进，燃气的内能转化为烟花的机械能；内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，因此这一现象相当于内燃机的做功冲程，故C正确，ABD错误。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点05 依靠飞轮惯性的冲程
5．（2024秋 大田县期中）四冲程汽油机工作时，活塞向上运动，并依靠飞轮的惯性来完成运转的冲程是（　　）
A．吸气冲程和做功冲程
B．压缩冲程和做功冲程
C．压缩冲程和排气冲程
D．做功冲程和排气冲程
依靠飞轮惯性完成的冲程有：吸气、压缩和排气三个冲程，故活塞向上运动的，且靠飞轮惯性完成的冲程是压缩冲程和排气冲程；
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点06 汽油机
6．（2024秋 娄星区期中）内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是（　　）
A．电动机
B．计算机
C．汽油机
D．照相机
A、电动机是通电导体在磁场中受力转动的，因此是将电能转化为机械能的过程，不是将内能转化为机械能，故A错误；
B、计算机是利用电能工作的，故B错误；
C、汽油机是热机的一种，是将内能转化为机械能的机器，是利用内能工作的，故C正确；
D、照相机是利用光能来工作的，故D错误。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点07 柴油机
7．（2024秋 魏县期中）关于热机，下列说法正确的是（　　）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率
C．汽油机和柴油机在压缩冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠惯性运动
D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
A、汽油机有火花塞，而柴油机有喷油嘴，故A错误；
B、在四冲程内燃机中，废气带走的热量最多，减少废气带走的大量热量可以大大提高热机的效率，故B正确；
C、汽油机和柴油机在做功冲程中，燃气推动活塞运动，其他冲程活塞都是靠飞轮的惯性运动的，故C错误；
D、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机损失的能量较少，并不是因为柴油的热值高，故C错误。
故选：B。
B
典例分析
综合训练
考点08 汽油机与柴油机的异同
8．（2024秋 深圳期中）关于汽油机和柴油机描述正确的是（　　）
A．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞
B．柴油机在吸气冲程中，柴油和空气的混合物进入汽缸
C．做功冲程中，燃料释放的能量100%转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的大部分能量
A、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；
B、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸（没有吸入柴油），故B错误；
C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
D、在排气冲程中，排出的废气温度仍很高，废气带走了燃料释放的大部分能量，故D正确。
故选：D。
D
典例分析
综合训练
考点09 曲轴和飞轮的圈数
9．（2024秋 盘锦校级期中）汽油机是热机的一种。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 　做功　 冲程。某单缸四冲程汽油机在1s内完成了15个循环，则该汽油机工作时飞轮的转速为 　1800　 R/min。
从图中可以看出，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程；
汽油机在1s内完成了15个循环，转15×2＝30R，则1min转30×60＝1800R，故该汽油机工作时飞轮的转速为1800R/min。
故答案为：做功；1800。
典例分析
综合训练
考点10 做功的次数
10．（2024秋 怀化期中）下列关于如图所示的某单缸四冲程汽油机的说法中，正确的是（　　）
A．靠飞轮的惯性完成的冲程是甲、乙、丁
B．四冲程内燃机一个工作循环中的工作过程依次是丁、丙、甲、乙
C．若飞轮转速为3000r/min，则该汽油机1s能做功25次
D．丁图中汽缸内气体的温度会降低
AB、甲图中两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；乙图中进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；丙图中排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；丁图中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，所以正确的排序是乙、丁、甲、丙；内燃机的一个工作循环有四个冲程，只有在做功冲程中使机车获得动力，内能转化为机械能，其它三个冲程均为辅助冲程，依靠惯性完成，即依靠飞轮惯性完成冲程的是乙、丙、丁，故AB错误；
C、四冲程汽油机的飞轮转速为3000r/min，则该飞轮1s转50圈，因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以1s飞轮转50圈，共25个工作循环，共100个冲程，共做功25次，故C正确；
D、丁图是压缩冲程，机械能转化为内能，气体的内能增加，气体的温度会升高，故D错误。
故选：C。
C
典例分析
综合训练
考点11 冲程的个数
11．（2024秋 汝阳县期中）一台单缸四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min，那么每秒钟内（　　）
A．活塞完成60个冲程
B．燃气对活塞做功30次
C．曲轴转动240转
D．完成120个工作循环
飞轮转速3600r/min＝60r/s，因为飞轮转动2转为一个工作循环，对外做功1次，完成4个冲程，所以内燃机每秒钟曲轴转动60转，完成30个工作循环，燃气对外做功30次，完成120个冲程。
故选：B。
B
典例分析
综合训练
考点12 工作循环次数
12．（2024秋 集贤县期中）某四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min，则在每秒钟内（　　）
A．对外做功30次
B．对外做功60次
C．完成240个冲程
D．完成60个工作循环
四冲程内燃机的飞轮转速为3600r/min＝60r/s，即内燃机飞轮每秒转60圈，
由于内燃机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功一次，所以该内燃机每秒钟完成120个冲程，有30个工作循环，对外做功30次。
故选：A。
A
典例分析