第1節(jié) 熱機(jī)（雙基過關(guān)+考點(diǎn)突破）-2022-2023學(xué)年九年級物理全一冊通關(guān)講義（人教版）（原卷版）

第1節(jié)熱機(jī)雙基過關(guān)知識(shí)點(diǎn)一、熱機(jī)：1.實(shí)驗(yàn)探究：利用內(nèi)能可以做功（1）過程：如圖，用酒精燈給密封的試管的水加熱。實(shí)驗(yàn)時(shí)，軟木塞不要塞得太緊，以免軟木塞不能從試管中沖出，導(dǎo)致試管炸裂傷人，同時(shí)試管口不能對著人。（2）現(xiàn)象：水被加熱到一定程度后，軟木塞飛出，管口有“白氣”產(chǎn)生。（3）現(xiàn)象分析：酒精燃燒，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為水和水蒸氣的內(nèi)能，水蒸氣推動(dòng)活塞沖出，將水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能，水蒸氣內(nèi)能減少，溫度降低液化為小水珠，管口出現(xiàn)“白氣”。（4）結(jié)論：利用內(nèi)能可以對外做功。上圖體現(xiàn)了蒸汽機(jī)的工作原理。2.熱機(jī)（1）概念：利用內(nèi)能做功的機(jī)械。（2）種類：蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等。（3）工作原理：燃料的化學(xué)能（燃燒）→內(nèi)能（做功）→機(jī)械能3.常見的熱機(jī)——內(nèi)燃機(jī)（1）概念：燃料直接在汽缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動(dòng)力的熱機(jī)。（2）分類：汽油機(jī)和柴油機(jī)，它們分別以汽油和柴油為燃料?；A(chǔ)自測：1．如圖所示，在試管內(nèi)裝適量水，用橡膠塞塞住管口，將水加熱至沸騰一段時(shí)間后，橡膠塞被推出，管口出現(xiàn)大量“白氣”。此實(shí)驗(yàn)中，主要是通過做功改變物體內(nèi)能的過程是（）A．試管變熱的過程 B．水變熱的過程 C．水變成水蒸氣的過程 D．水蒸氣推出橡膠塞的同時(shí)變成“白氣”的過程2．如圖，燒瓶內(nèi)水上方存著水蒸氣，瓶口用軟木塞塞住，用小打氣筒緩慢向瓶內(nèi)加壓，達(dá)到一定程度時(shí)塞子跳起來，瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧。下列說法正確的是（）A．瓶內(nèi)出現(xiàn)白霧，是因?yàn)槠孔油獠繙囟鹊虰．出現(xiàn)白霧的過程是一個(gè)吸熱的物態(tài)變化過程C．該實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明氣體膨脹對外做功，內(nèi)能減小D．這個(gè)實(shí)驗(yàn)展示了蒸汽機(jī)的工作原理3．2018年12月8日，我國“嫦娥四號”探測器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。運(yùn)載火箭攜帶探測器升空的過程中，探測器相對于運(yùn)載火箭是的，燃料燃燒后產(chǎn)生的能轉(zhuǎn)化為火箭的能。4．如圖，在大玻璃瓶與小玻璃瓶內(nèi)各裝入適量的水，將小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好懸浮.塞緊大瓶瓶塞，用氣筒向大瓶內(nèi)打氣，大瓶內(nèi)水面上方氣壓增大，小瓶會(huì)_________(下沉/上浮/繼續(xù)懸浮)；繼續(xù)打氣直到瓶塞跳起，瓶口出現(xiàn)“白霧”，此過程大瓶上方的氣體對瓶塞做功，_________能轉(zhuǎn)化為_________能。知識(shí)點(diǎn)二、汽油機(jī)1.工作原理利用氣缸內(nèi)汽油燃燒時(shí)生成的高溫高壓的燃?xì)鈦硗苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.構(gòu)造進(jìn)氣門、排氣門、火花塞、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。3.工作過程過程吸氣沖程壓縮沖出做功沖程排氣沖程圖示進(jìn)氣門開關(guān)關(guān)關(guān)排氣門關(guān)關(guān)關(guān)開活塞的運(yùn)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)向下運(yùn)動(dòng)向上運(yùn)動(dòng)能量的轉(zhuǎn)化無機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能無作用靠飛輪慣性完成，吸入汽油和空氣的混合物靠飛輪慣性完成，壓縮汽油和空氣的混合物高溫高壓的氣體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)對外做功靠飛輪慣性完成，把廢氣排出氣缸（1）沖程：活塞從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程。（2）四沖程汽油機(jī)由吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的。（3）一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對外做功一次。基礎(chǔ)自測5．如圖所示，是小普同學(xué)跟爺爺學(xué)習(xí)氣功的四個(gè)基本動(dòng)作。由此他聯(lián)想到熱機(jī)的四個(gè)沖程，以下與做功沖程最相似的是（）6．如圖是汽油機(jī)工作的四個(gè)沖程，其中表示排氣沖程的是（）A．甲B．乙C．丙D．丁7．關(guān)于汽車的說法中，下列表述不正確的是（）A．與其他液體相比，水的比熱容比較大，適合做汽車的冷卻劑 B．汽車在公路上高速駛過時(shí)，飄落在車旁的樹葉被卷入車底 C．急剎車時(shí)，車上的乘客由于受到慣性作用身體會(huì)向前傾斜 D．汽油機(jī)的壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能8.如圖所示是四沖程汽油機(jī)的剖面圖，關(guān)于其四個(gè)沖程的描述正確的是（）A.吸氣沖程中，汽油和空氣的混合物進(jìn)入汽缸B.壓縮沖程中，通過做功的方式使汽缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減小C.做功沖程中，燃料釋放的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.排氣沖程中，廢氣帶走了燃料釋放的能量的極少部分 知識(shí)點(diǎn)三、柴油機(jī)1.工作原理利用氣缸內(nèi)柴油燃燒時(shí)所產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈦硗苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。2.構(gòu)造進(jìn)氣門、排氣門、噴油嘴、氣缸、活塞、連桿、曲軸、飛輪等。3.利用對比法了解柴油機(jī)的工作過程異同點(diǎn)汽油機(jī)柴油機(jī)不同點(diǎn)燃料汽油柴油構(gòu)造氣缸頂部有火花塞氣缸頂部有噴油嘴點(diǎn)火方式點(diǎn)火式壓燃式吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物吸入空氣壓縮沖程壓縮程度較小，混合物被壓縮后，壓強(qiáng)達(dá)6-15atm，溫度達(dá)250-300℃壓縮程度較大，混合物被壓縮后，壓強(qiáng)達(dá)35-45atm，溫度達(dá)500-700℃做功沖程火花塞點(diǎn)火，燃料燃燒，即點(diǎn)火式噴油嘴噴出霧狀柴油，遇高溫空氣燃燒，即壓燃式主要特點(diǎn)輕巧、體積小、效率較低笨重、功率大、效率較高用途摩托車、小型汽車、輕型飛機(jī)等載重汽車、輪船、坦克、大型發(fā)電機(jī)相同點(diǎn)工作循環(huán)一個(gè)工作循環(huán)都是有吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程和排氣沖程構(gòu)成的。同時(shí)曲軸（飛輪）轉(zhuǎn)動(dòng)2周，對外做功一次?；A(chǔ)自測9．四沖程柴油機(jī)在工作過程中，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程10.關(guān)于四沖程汽油機(jī)和柴油機(jī)，下列說法正確的是（）A．.在吸氣沖程中，吸入汽缸的都是空氣B．.在壓縮沖程末，汽油機(jī)汽缸內(nèi)氣體溫度比柴油機(jī)高C．.在做功沖程初，都是火花塞點(diǎn)火D．在排氣沖程中，排氣都依靠飛輪的慣性完成11．下列關(guān)于內(nèi)燃機(jī)說法正確的是（）A．柴油機(jī)吸氣沖程吸人的是柴油和空氣的混合物 B．汽油機(jī)氣制頂部有噴油嘴 C．做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．內(nèi)燃機(jī)功率越大，效率越高12．我們經(jīng)常會(huì)看到一邊行駛一邊向空中噴霧的汽車，人們形象地將它稱為霧炮車（如圖）。噴向空中的水霧能使塵埃粒子快速沉降到地面，起到凈化空氣的作用。（1）噴向空中的水霧，有許多在掉向地面之前已經(jīng)在空中散失了，還能起到降溫作用。其原理是________。（2）該霧炮車的發(fā)動(dòng)機(jī)是柴油機(jī)。柴油機(jī)四個(gè)沖程中的________沖程實(shí)現(xiàn)了內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從新驅(qū)動(dòng)霧炮車前進(jìn)。考點(diǎn)突破考點(diǎn)1.汽油機(jī)的工作過程方法：（1）三招搞定汽油機(jī)工作沖程的判斷問題①根據(jù)氣門判斷：進(jìn)氣門打開、排氣門關(guān)閉是吸氣沖程；進(jìn)氣門關(guān)閉、排氣門打開是排氣沖程。②根據(jù)活塞判斷：兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)是壓縮沖程；活塞向下運(yùn)動(dòng)是做功沖程。③根據(jù)火花塞判斷：火花塞點(diǎn)火是做功沖程。（2）汽油機(jī)具有能量轉(zhuǎn)化的兩個(gè)沖程①壓縮沖程：壓縮汽油和空氣的混合物，使其內(nèi)能增加，溫度升高，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。②做功沖程：火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的氣體，進(jìn)而推動(dòng)活塞帶動(dòng)曲軸（飛輪）轉(zhuǎn)動(dòng)，對外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。例1.（2021·湖南懷化市·中考真題）如圖所示是某四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程例2.（2021·甘肅武威市·中考真題）如圖所示是四沖程汽油機(jī)內(nèi)部剖面圖，此為______沖程；汽油機(jī)需要用冷卻液進(jìn)行降溫，是利用了冷卻液的______大的特性。例3.（2021·海南中考真題）雙手相互摩擦?xí)r感覺發(fā)熱，這一過程的能量轉(zhuǎn)化與四沖程汽油機(jī)的哪個(gè)沖程相同（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程考點(diǎn)2.汽油機(jī)和柴油機(jī)方法：汽油機(jī)和柴油機(jī)的主要區(qū)別（1）結(jié)構(gòu)：汽油機(jī)氣缸頂部有火花塞；柴油機(jī)氣缸頂部有噴油嘴。（2）吸氣沖程：汽油機(jī)吸氣沖程吸入的是汽油和空氣的混合物；柴油機(jī)吸氣沖程吸入的是純凈的空氣。（3）壓縮沖程：汽油機(jī)壓縮程度較小，混合物的溫度較低；柴油機(jī)壓縮程度較大，氣缸內(nèi)空氣的溫度較高。（4）點(diǎn)火方式：汽油機(jī)是點(diǎn)火式；柴油機(jī)是壓燃式。（5）特點(diǎn)：汽油機(jī)輕巧、體積小、功率較小、效率較低，適用于輕型汽車、飛機(jī)；柴油機(jī)比較笨重、功率較大、效率較高，適用于重型機(jī)械，如載重汽車、火車、輪船等。例4.（2021·湖南邵陽市·中考真題）小汽車已成為大多數(shù)家庭出行代步的工具，其發(fā)動(dòng)機(jī)大多數(shù)為汽油機(jī)，下列有關(guān)汽油機(jī)的說法正確的是（）A．汽油機(jī)的吸氣沖程吸入的是空氣 B．汽油機(jī)的效率一般比柴油機(jī)的效率高C．汽油機(jī)的點(diǎn)火方式是壓燃式 D．汽油機(jī)的壓縮沖程是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能考點(diǎn)3.熱機(jī)的計(jì)算問題方法：轉(zhuǎn)數(shù)與做功次數(shù)和工作循環(huán)個(gè)數(shù)的關(guān)系一個(gè)工作循環(huán)包括四個(gè)沖程，曲軸（飛輪）轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，兩次能量轉(zhuǎn)化（包含一次壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；一次做功沖程，