第十四章
第1节
热机
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
提升版（适用于考试得分率在60%——80%以内的学员）
教学目的
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。
重、难点
重点：知道利用内能可以做功；理解汽(柴)油机的工作过程。
难点：对四冲程汽油机的工作原理的理解
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
【演示实验】 如图所示,在试管中装些水,用橡胶塞塞住试管口,加热使水沸腾,观察会发生什么现象:一段时间后,橡胶塞突然被推出.
[思考] 橡胶塞为什么会被推出?这个现象过程中，有哪些能量转化？
【新知讲解】
※知识点一：热机
一、热机
请大家细心观察，并注意以下几个问题：
①实验中有哪些能量转换？
②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热？
③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能？
学生思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热……
师
同学们回答得很好，酒精燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气推动塞子做功，内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.
1.定义：利用内能做功的机械.
2.工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.
3.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等.
4.内燃机及其分类
(1)定义:燃料直接在发动机汽缸内燃烧的热机.
(2)最常见的内燃机：根据所使用燃料的不同,可以分为汽油机和柴油机两大类
【拓展延伸】 内能的利用主要在两个方面:一是利用内能直接对物体加热;二是利用内能做功.利用内能加热物体实际是内能转移的过程,利用内能做功实际是内能转化成其他形式能的过程.
汽油机的工作原理与刚才所做实验的原理差不多,下面我们来分析一下汽油机的工作过程.
二、汽油机
1.汽油机是利用汽油作燃料来工作的.?
2.构造：排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.
3.工作过程:依据课本自学、交流.
冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程.
汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.
(1)第一冲程:吸气冲程
问题:吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸?汽缸中活塞由哪端向哪端运动?
回答:吸气冲程时,活塞下移,汽缸内空间增大,气压下降.活塞由上往下运动.
(2)第二冲程:压缩冲程
问题1:压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化?
回答1:机械能转化成燃料的内能.
问题2:压缩冲程末产生什么结果?
回答2:火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体.
问题3:汽油机是利用什么方式点火的?
回答3:利用火花塞产生电火花引燃汽油和空气的混合物.
(3)第三冲程:做功冲程
问题:做功冲程中为什么能做功?是什么能向什么能转化?
回答:汽缸中的燃气被火花塞点燃后体积急剧增大,推动活塞向下运动而做功.气体的内能转化为机械能.
(4)第四冲程:排气冲程
问题:排气冲程有什么作用?
回答:燃烧以后产生的废气及时排出,以免影响下一次做功.
【拓展延伸】 内燃机的工作过程简记为“四冲二转一做功”.意思是:做一次功,曲轴和飞轮转两圈,经过四个冲程.
柴油机的构造和汽油机有什么不同?做功过程有什么区别?
三、柴油机
1.柴油机的构造:
展示图片,让学生观察柴油机的构造.
2.汽油机和柴油机构造的异同点:
(1)相同点:都有汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门等.
(2)不同点:汽油机汽缸顶部有火花塞;柴油机没有,只有喷油嘴.
3.汽油机和柴油机工作过程的异同点:
学生观察发现,柴油机和汽油机在构造上和工作过程中有不同之处,这些不同会引起哪些变化?
问题1:柴油机燃烧室顶端有一个喷油嘴,有什么作用?
回答1:在压缩冲程结束时,汽缸内空气温度超过柴油的燃点,雾状柴油直接喷入立刻燃烧.
问题2:汽油机和柴油机吸气冲程吸入的物质有什么不同?
回答2:汽油机吸气冲程吸入空气和汽油的混合物;柴油机吸气冲程只吸入空气.
问题3:柴油机没有火花塞,如何点燃?
回答3:压缩空气点燃,俗称“压燃式”.
4.汽油机与柴油机的优缺点:
(1)汽油机转速高,结构简单,质量轻,造价低廉,运转平稳,使用维修方便.汽油机在汽车上,特别是小型汽车上大量使用.
(2)柴油机比较笨重,主要用于载重汽车、拖拉机、火车和轮船上.
(3)柴油发动机与汽油发动机相比,热效率高.因此从节约能源、降低燃料成本角度上讲,柴油发动机在小汽车上的推广使用具有更重大的意义.
【拓展延伸】 四冲程内燃机工作过程可巧记为:“一门打开,上排下吸气,两门关闭,上压下做功.”其中“门”指进气门和排气门,“上”“下”指活塞的运动方向.
5.学生阅读“科学世界”,了解现代汽车.
课堂小结
项目汽油机柴油机相同点把内能转化为机械能;通常是四个冲程;燃烧化石燃料把内能转化为机械能;通常是四个冲程;燃烧化石燃料不
同
点燃料汽油柴油汽缸构造汽缸较短,顶部有一个火花塞汽缸较长,顶部有一个喷油嘴吸入气体空气与汽油的混合物空气压缩比较小较大点火方式点燃式压燃式效率较低较高优缺点汽油机震动小、转速高,适用于轿车和轻型车辆柴油机功率大,经济性能好,适用于货车和大型客车
◎例题
【例1】如图所示，用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体，能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似（
）
A.
压缩冲程
B.
吸气冲程
C.
排气冲程
D.
做功冲程
【答案】D
【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
【例2】四冲程柴油机在工作过程中，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
【答案】C
【解析】在四冲程汽油机的工作过程，四冲程汽油机工作过程中，有两次能的转化，其中压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，因此本题选C。
?练习
1、如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
【答案】C
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C。
2、某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_______冲程工作示意图，活塞向______运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为_______。
【答案】压缩
；
上；
内能。
【解析】由图知，进气门、排气门均关闭，活塞有向上标志（或火花塞没有火花），所以该图为汽油机的压缩冲程工作示意图，压缩冲程对应活塞是向上运动的，此时燃料混合物被压缩，燃料混合物的温度升高，内能增加，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。
§知识小结
【课堂检测】
1.（2019
山东枣庄市）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ）
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
2.(2019
黑龙江省绥化市)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是（ ）
A．
B．
C．
D．
3.（2019
山东淄博市）关于下面四幅图的说法正确的是（
）
A.
甲图：活塞压缩空气，硝化棉燃烧，此过程与热机的压缩冲程原理相同
B.
乙图：瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是汽化现象
C.
丙图：抽出玻璃板，下瓶中出现红棕色二氧化氮气体，表明气体间可以发生扩散现象
D.
丁图：悬挂重物不能把两块铅块分开，说明分子间存在引力，没有斥力
4.(2019
江西省)如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是(
)
A.鼻孔吸气
B.
气沉丹田
C.排山倒海
D.打完收工
5.（2019
云南昆明）如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（
）
A
B
C
D
6.（2019
甘肃省武威市）如图所示是汽油机的______冲程。
7.（2019
广东省）某汽油机工作过程有吸气、压缩、做功和排气四个冲程。如图为_______冲程工作示意图，活塞向______运动，燃料混合物被压缩，在这个过程中机械能转化为_______。
8.(2019
扬州市)如图所示是汽油机的_________冲程。在压缩冲程中，是通过_________方式增加燃气的内能。汽油机的转速为
3000r/min，则
ls
内汽油机对外做功_________次。
9.（2019
辽宁省辽阳市）如图是汽油机两个冲程的示意图，其中
图中的冲程为汽车提供了动力。汽油机在吸气冲程吸入气缸的是
（填“空气”或“汽油和空气”）汽车发动机用水来冷却、是利用了水的
大的特点。
10.（2019
四川德阳市）用天燃气烧水，水烧沸腾时，壶盖不断向上跳动，此过程中能量转化与四冲程汽油机的______冲程的能量转化相同；在标准大气压下用天燃气把3kg的水从20℃加热至刚沸腾时，水吸收了______J的热量。[c水=4.2×103J/（kg℃）]
【答案】
1.C
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花打火，这是做功冲程的特点；在做功冲程中，能量转化关系是气体的内能转化为机械能；故选C。
2.B
【解析】在汽油机的四个冲程中只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的。
A图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，不符合题意；
B图：两气门都关闭，活塞向下运行，火花塞点火，气缸容积增大，是做功冲程，符合题意；
C图：两气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，不符合题意；
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程，不符合题意。
3.A
【解析】
A．图甲所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，由于压缩玻璃筒内的空气对其做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，故A正确；
B．乙图中，瓶内空气推开瓶塞，内能减少，瓶口出现的白雾是水蒸气遇冷液化现象，故B错误；
C．丙图中，上方的二氧化氮气体密度大，抽去玻璃板后，两瓶中的气体逐渐混合，可能是扩散现象，但也可能是重力的作用，故不能表明气体间可以发生扩散现象，故C错误；
D．图中两个压紧的铅块能吊起钩码而不分开，是由于分子间存在引力，但也有斥力，故D错误。
4.C
【解析】A.
鼻孔吸气，相当于吸气冲程，不符合题意；
B.
气沉丹田，相当于压缩冲程，不符合题意；
C.
排山倒海，对外做功，相当于做功冲程，符合题意；
D.
打完收工，相当于排气冲程，不符合题意；
5.C
【解析】A．两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故A不符合题意；
B．进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故B不符合题意；
C．排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故C符合题意；
D．两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D不符合题意。
6.做功
【解析】
由图知，两气门都关闭，火花塞冒出电火花，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程。
故答案为：做功。本题应抓住汽油机的一个工作循环由如图所示的四个冲程组成：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。做功冲程：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，火花塞冒出电火花。
7.压缩
；
上；
内能。
【解析】由图知，进气门、排气门均关闭，活塞有向上标志（或火花塞没有火花），所以该图为汽油机的压缩冲程工作示意图，压缩冲程对应活塞是向上运动的，此时燃料混合物被压缩，燃料混合物的温度升高，内能增加，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能。
8.
(1).
做功
(2).
做功
(3).
25
【解析】进气口、出气口关闭，活塞向下，为做功冲程；压缩冲程时通过做功的方式增加其他内能；3000r/min则每秒钟转50转，一个完整的过程包含四冲程两转一对外做功，则可知对外做功25次。
9.乙；汽油和空气；比热容。
【解析】由图可知，甲图中两个气门都关闭，活塞上行，为压缩冲程，图乙中，两个气门关闭，活塞下行，为做功冲程，为汽车提供动力的冲程是做功冲程，故图乙是正确的；在吸气冲程中汽油机吸入的是汽油和空气的混合物；
与其它液体相比较，水的比热容最大，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量最多，制冷效果最好。
10.做功
?
1.008×106
【解析】（1）水烧开以后，水蒸气膨胀对壶盖做功，把壶盖顶起来，将水蒸气的内能转化为壶盖的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化相同，在汽油机的做功冲程中，是将燃气的内能转化为活塞的机械能；
（2）在标准大气压下水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，
水吸收的热量为：
Q吸=c水m水△t=4.2×103J/（kg℃）×3kg×（100℃-20℃）=1.008×106J。
【课堂总结】
【家庭作业】
1．小刚双手对搓后感觉手上发热，这是通过__
_____的方式改变手的内能。这与汽油机工作中__
____冲程的能量转化相同。
2．如图是四冲程汽油机压缩冲程示意图，此冲程把
能转化为
能。下一冲程是
冲程，
3．柴油机工作时的一个工作循环有四个冲程，其中
冲程是活塞对外做功，若飞轮转速为2400r/min，则每秒做功次
。
4．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；为了降低汽油机汽缸的温度，汽缸外有一个水箱，使汽缸被水包围着，这是通过
的方式减少汽缸内能的。
5．如图是汽油机一个工作循环的四个冲程之一，是将
能转化为
能的冲程。现有一台四冲程汽油机，飞轮的转速为2400r/min，这次汽油机每秒钟内完成
个冲程，对外做了
次功。
6．常见汽车的动力机械是内燃机，四冲程内燃机中的压缩冲程将
能转化为了
能，此过程中，气缸内的混合物温度升高，这是通过
的方式改变混合物的内能，汽车在匀速爬坡的过程中，重力势能会
，机械能会
（后两空选填“增大”、“减小”或“不变”）
8．内燃机在一个工作循环中，将内能转化为机械能的是（
）
A．做功冲程
B．压缩冲程
C．吸气冲程
D．排气冲程
9.下面实例中属于机械能转化为内能的有
（
）
A、水沸腾时，水蒸气将壶盖顶起
B、给自行车打气，打气筒变热
C、点燃的爆竹腾空而起
D、摩擦生热
10.关于热机，下列说法是正确的
（
）
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，将柴油和空气的混合气吸人气缸；
C、汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开；
D、汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能。
11.如图是四冲程内燃机工作循环中的一个冲程，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
12.如图所示流程图是用来说明单杠四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是（?
）
A.?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??????????
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??????????
D.?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
13.某校新购进了一辆校车，车上涉及许多物理知识，其中分析正确的是（
）
A.?汽油机在做功冲程中将机械能转化为内能
B.?车上配有安全带是为了防止惯性带来的危害
C.?校车的观后镜是利用了光的折射
D.?校车行驶时，打开车窗后遮阳的窗帘总是往外飘，是因为窗外空气流速大，压强大
14.在寒冬季节，小明同学双手搓后感觉手上发热，这一过程的能量转化与四冲程内燃机的哪个冲程相同（
）
A.?吸气冲程?????????????B.?压缩冲程??????????????C.?做功冲程???????????????D.?排气冲程
【答案】
1．
做功
做功_
2．
机械
内能
做功
3．
做功
30
。
4．
压缩
热传递
5．
机械
内
80
20
6．
机械能
内能
做功
增大
增大
8．A
9.D
10.
D
11、B
12.C
13、B
14、C 第十四章
第1节
热机
辅导科目
物理
年
级
九年级
教材版本
人教版
讲义类型
基础版（适用于考试得分率低于60%的学员）
教学目的
1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。
重、难点
重点：知道利用内能可以做功；理解汽(柴)油机的工作过程。
难点：对四冲程汽油机的工作原理的理解
授课时长
建议授课时长2小时
教学内容
【课程导入】
18世纪世界上第一辆汽车问世时，它的速度只有每小时几公里，而目前最快的汽车速度已经超过了声速，达到每小时一千多公里。你知道汽车是如何获得机械能的吗？
2001年问世的世界最快汽车，时速达1678公里，已突破陆地极限。
【新知讲解】
※知识点一：热机
1、热机
如图，在一个试管中装适量的水，用软木塞塞紧。给试管加热使水沸腾，在这个试验中，你看到了什么现象？在这个过程中能量是如何转化的？
你观察到的现象是什么？实验中的能量的转化是怎样的？
现象：塞子被水蒸气冲出
能量的转化：
这个实验虽然简单，却展示了热机的原理。
热机的定义：
热机是热力发动机的简称，是利用内能（热能）做功的机械，
热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会。
汽车发动机
2．热机的种类
：热机的种类很多，如蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机等。
（1）蒸汽机
：把水加热成水蒸汽，水受热后体积膨胀，产生巨大的气压推动活塞运动，以此为动力的机械即为蒸汽机；蒸汽机主要运用在早期的火车、轮船上。
（2）汽轮机
：把水加热成水蒸汽，水受热后体积膨胀，产生巨大的气压推动叶轮旋转，以此为动力的机械即为汽轮机。汽轮机主要运用在火力发电等方面。
在我们的生活中，纸风车、走马灯的原理和汽轮机的原理基本相同。特别是走马灯，其原理与近代的燃气轮机原理一样，但中国民间在八百多年前就已经发明了走马灯，欧洲直到1550年才出现燃气轮机雏型，比中国发明走马灯迟了四百多年。
（3）内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞做功，将内能转化为动机械能。
最早的汽车（1886年）
使用内燃机的汽车
使用内燃机车的火车
（4）喷气发动机：通过燃料燃烧时产生的气体高速喷射而产生动力。
拓展：喷气发动机的祖先——古代火箭
火箭起源于中国，是我国古代重大发明之一。我国宋代就已经发明了火箭。它在某种模型上扎几个火药筒，筒的前端封闭，点燃火药时，火药燃烧生成的燃气以很大的速度向后喷出，“火箭”就向前飞出。
现代的火箭属于喷气发动机的一种，自带燃料和氧化剂，可以在外太空工作。现代火箭的构造虽然比古代火箭复杂得多，但基本原理与古代火箭相同。
3.
内燃机的原理：内能转化为机械能
燃料直接在气缸内燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞做功，使燃料的内能转化为机械能。内燃机是最常见的一种热机。
4.
内燃机的分类
汽油机
柴油机
5、汽油机
（1）汽油机的结构
下图是四缸四冲程汽油机的剖面图，汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞上下往复运动带动曲轴转动。
（2）汽油机的工作过程
①
冲程
活塞在汽缸内往复运动，从汽缸的一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。
②
工作过程
A、吸气冲程
进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，曲轴转动半周，此时，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。
B、压缩冲程
C、做功冲程
D、排气冲程
想一想
（1）在四个冲程中，压缩和做功冲程各发生了怎样的能量转化？压缩冲程：飞轮由于惯性而运动，机械能转化为内能；做功冲程：在燃气的推动下活塞向下运动，内能转化为机械能。
（2）哪个冲程使汽车获得动力？做功冲程。
小结：对汽油机的工作过程的理解:
①汽油机完成一个工作循环，对外做功一次，要经历四个冲程，二次能量转化，曲轴要转二周；
②四个冲程中只有做功冲程对活塞做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性来完成；
③四个冲程中只有压缩冲程和做功冲程发生了能量的转化。
判断内燃机工作属于哪个冲程应抓住两点：
一是气阀门的闭合；二是活塞的运动方向。观察上图可知，活塞是向上运动，进气门和排气门关闭，故此冲程是压缩冲程，将机械能转化为内能。
6、柴油机
（1）柴油机的特点
①
构造上与汽油机相似，但柴油机是通过压缩空气直接点燃柴油，因此汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。
②
柴油机的工作过程也分为四个冲程，但与汽油机相比，
吸气物不同：
汽油机吸进的是空气和汽油的混合物；而柴油机吸进的只是空气。
点火方式不同：
汽油机为点燃式；而柴油机为压燃式。
在压缩冲程中，活塞把气缸内空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高。在压缩冲程结束时，汽缸内空气的温度已经超过了柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气便会立刻燃烧起来。
教师归纳:
柴油机的特点——没有火花塞；吸气物不同；点火方式不同。
（2）柴油机的优点:热机效率高
原因：柴油机对空气的压缩程度比汽油机高，因此，在压缩冲程末期，柴油机气缸内燃气的温度和压强都比汽油机高，因此对外做功比汽油机多，热机效率比汽油机要约高20﹪左右。
（3）缺点:对零件强度要求高，笨重、体积大、噪声大。
由于柴油机工作中的压强较大，对零件结构强度要求高，因此柴油机较笨重。其主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上，有的地方也用柴油机发电。
随着近年来柴油机技术的发展，其体积、噪声和污染等方面的缺点都逐步得到了改善，越来越多的汽车也开始使用柴油发动机了。
7、汽油机与柴油机的异同：
（1）构造：与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴．
（2）工作原理：与汽油机相同．
（3）工作过程：与汽油机相似．
（4）区别：
①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物；
②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高；
③点火方式：柴油机—压燃式；汽油机—点燃式；
④相比汽油机，柴油机的效率比较高。
◎例题
【例1】热机包括内燃机，柴油机和汽油机都属于内燃机，关于热机的下列说法中正确的是（ ）
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将柴油和空气的混合气吸入气缸
C．四冲程汽油机在工作过程中，进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D．在柴油机的压缩冲程中，机械能转化为柴油和空气混合物的内能
【例2】生活中常见的汽车和摩托车大多是采用四冲程汽油机来工作的．四冲程汽油机在一个工作循环中，下列说法不正确的是（ ）
A．对外做功一次
B．有两次能量转化
C．曲轴转动两周
D．压缩冲程把内能转化为机械能
【例3】四冲程汽油机的转速为60r/s，那么它每秒钟对外做功的次数是（ ）
A．30次
B．20次
C．60次
D．120次
?练习
1.
从原理的发现到实际的应用，往往要解决许多技术上的难题．如图所示的汽油机只有在做功冲程中燃气才给活塞一个动力，但汽油机却可以连续工作，其中关键部件是（ ）
A．火花塞
B．连杆
C．曲轴和飞轮
D．进气门和排气门
2、汽油机飞轮的转速为600r/min，那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为（ ）
A．5，5
B．10，10
C．15，15
D．20，20
3、一台单缸四冲程内燃机飞轮转速为1800r/min，它1s完成了几个冲程，做了几次功？
4、一台单缸四冲程柴油机，它的转数是800r/min,做功冲程时推动活塞一次做功1500J，那么这台柴油机的功率是多少？
§知识小结
【课堂检测】
1.(2019年四川巴中)下列关于内燃机说法正确的是（ ）
A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物
B．汽油机气缸顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能
D．内燃机功率越大，效率越高
2.（2019
湖北省武汉市）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．吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B．压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C．做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D．排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
3（
2019
上海市）四冲程柴油机在工作过程中，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
4.（2019
四川省乐山）下列说法正确的是（ ）
A.
两个削平的铅块被紧压在一起不易分开，是因为分子间只有引力，没有斥力
B.
腌制咸鸭蛋，利用了分子在不停地做有规则运动
C.
内燃机的压缩冲程，将机械能转化成内能
D.
常用水作汽车发动机的冷却液，是因为水的比热容较小
5.（2019
山东省潍坊）(多项选择题)关于热现象，下列说法正确的是（ ）
A．液体很难被压缩，说明分子间有引力B．内能和温度有关，0℃的冰块没有内能C．常用水作冷却剂，是利用了水比热容大这一性质D．四冲程内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能
6.（2019
江苏省淮安市）如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精。盒盖迅速飞出。这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能摄转化相同
（
）
A．吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
7．(2019
天津市)如图是某四冲程汽油机的______冲程，在此冲程中内能转化为______能。
8.（2019
铜仁市）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是
冲程。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水
的性质。
9.(2019
四川攀枝花)如图所示的实验中，打开酒精灯的盖子就能闻到酒精的气味，这说明酒精分子在做
运动。加热一段时间，塞子被冲出，这个过程中能量的转化与四冲程汽油机的
冲程相同。
10.（2019
铜仁市）一台四冲程汽油机在一个工作循环中，把内能转化为机械能的冲程是
冲程。汽油机用水作为冷却剂，这是利用了水
的性质。
【答案】
1.C
【解析】A选项中，柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故A错误；
B选项中，汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；
C选项中，汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故C正确；
D选项中，功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故D错误。
2.A
【解析】A选项中，汽油机在吸气冲程中，进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸，故A正确；
B选项中，在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
C选项中，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选项中，在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。
3、C
【解析】在四冲程汽油机的工作过程，四冲程汽油机工作过程中，有两次能的转化，其中压缩冲程把机械能转化为内能，做功冲程把内能转化为机械能，因此本题选C。
4.C
【解析】A选项中，分子间的引力与斥力总是同时存在的；故A错。
B选项中，腌制咸蛋，是利用分子不停做无规则运动；故B错。
C选项中，内燃机压缩冲程，活塞往上运动，压缩气缸内的气体，活塞对气缸内的气体做功，活塞的机械能转化为气体的内能；故C正确。
D选项中，水因为比热容大常常用作冷却液；故D错。
5.C
D
【解析】A选项中，液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误；
B选项中，任何温度的物体都具有内能，故B错误；
C选项中，常用水作冷却剂，利用了水比热容较大的性质，这样在同等情况下可以吸收更多的热量，故C正确；
D选项中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故D正确
6.C
【解析】按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。
7．做功
;?
机械。
【解析】由图可知，两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，因此是做功冲程；汽油机的做功冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能。
8.做功
，比热容较大.。
【解析】四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能。因为水的比热容大，吸收同样的热量，升高的温度小，散热效果好。所以汽油机用水作为冷却剂。
9、无规则；做功。
【解析】（1）因为一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，酒精分子扩散到空气中，就会闻到酒精的气味；
（2）图中的塞子被试管内的水蒸气推出过程是水蒸气的内能转化为塞子机械能的过程，与热机的做功冲程的能量转化相同。
10.做功
，比热容较大.。
【解析】四冲程汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是把内能转化为机械能。因为水的比热容大，吸收同样的热量，升高的温度小，散热效果好。所以汽油机用水作为冷却剂。
【课堂总结】
【家庭作业】
1.汽油机的工作过程由吸气、________、做功、排气四个冲程组成，其中将内能转化为机械能的是________冲程.
2.在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是________冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的________来完成的。
3.如图甲是一台单杠四冲程汽油机工作状态示意图，由图甲可以看出，它此时正处在________冲程，其能量转化情况与___丙_____（选填“乙”或“丙”）图相同．如果此汽油机每秒对外做功20次，则汽油机每秒内完成________个冲程，飞轮的转速为________r/min．
4.汽油机是热机的一种．汽油机工作时，汽油在气缸内燃烧时将________能转化为________能．图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．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________R/min．
5.小明的爸爸新买了一辆小汽车，如图1所示，今年“五?一”期间，爸爸开车带着小明出去旅游．汽车（包括车上的人和物品）质量为1.8×103kg，车轮与地面的总接触面积为0.09m2
，
当汽车以25m/s的速度在平直路面上匀速行驶时，匀速行驶时所受阻力为1000N．求：
（1）当汽车以25m/s的速度在平直路面上匀速行驶时牵引力是多大？
（2）汽车静止时对路面的压强？
观察小汽车的外型，判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时，对地面压力哪一个大？为什么？
（4）汽车以汽油做为燃料，如图2四幅图片表示的是汽油机工程过程中的4个冲程，在汽车行驶中能给汽车提供动力的是如图2中的哪一个________．
6.四冲程汽油机的飞轮转速是1200转/分，那么1秒钟内汽油机对外做功次数为（ ）
A.?5次???????????????????????????B.?10次????????????????????????????C.?20次?????????????????????????????D.?40次
A.?电火花发生器点火后将盒盖顶出??????????B.?滚摆向下运动
C.?向下压缩空气引火仪??????????????????????????D.?酒精灯加热杯中冷水
7．汽车是一种重要运输工具，与汽车有关的物理知识下列说法正确的是（ ）
A．发动机的做功冲程将机械能化为内能
B．选择水作为发动机的冷却剂，是利用水的比热容较小的特点
C．汽车的速度越大动能越大
D．车轮胎上的花纹是为了减小摩擦
8．影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
9．如图所示是街边师傅利用葫芦形压力锅崩爆米花的情景，关于这个过程，如下说法正确的是：（ ）
A．加热过程是通过做功改变锅内玉米的内能
B．打开锅盖将爆米花崩出的瞬间，锅口出现的白汽是液化现象
C．打开锅盖将爆米花崩出的过程，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同
D．玉米膨胀变成爆米花时，体积变大，内能增大
10.汽油机和柴油机的主要不同点是（ ）
A.?在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞
B.?在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油
C.?在压缩冲程末汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火
D.?在做功过程中汽油机里的燃气温度和压强比柴油机里的高
11.有关热机的说法中正确的是（ ）
A.?热机工作的过程就是内能产生的过程??????????????????B.?热机工作时机械能的产生是做功冲程形成的
C.?热机的大量使用会造成环境污染?????????????????????????D.?增大热机功率可以提高热机的效率
12.单缸四冲程内燃机的四个冲程的示意图如图所示，下列关于这种内燃机一个工作循环的四个冲程的顺序排列正确的是（ ）
?
A.?丙、丁、乙、甲????????B.?乙、丁、甲、丙?????C.?乙、甲、丁、丙?????D.?甲、乙、丙、丁
13.如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中实验时从贫困喷入酒精丙盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻废除，关于此实验，以下分析不正确的是（ ）
A.?酒精不完全燃烧时热值不变????????????????????????????????
B.?纸筒飞出后瓶内气体的内能减小，温度降低
C.?能闻到酒精的气味说明分子在永不停息的做无规则运动??????????
D.?燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的压缩冲程
【答案】
6-10
BCCBC
11、C
12、B
