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第 4 课 热机
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课程标准 课标解读
1.了解四冲程热机的构造和工作原理；
1.了解内燃机气缸结构及四冲程各部件的运动情
2.认识热机四冲程工作过程中的能量转化；
况；
3.能识别热机四冲程；
2.认识各冲程运动过程中的能量转化规律；
4.了解四冲程热机各冲程工作过程；
3.根据给出的气缸图形信息能正确区别各冲程。
5.了解汽油机和柴油机异同。
知识精讲
知识点01 热机
1.热机：利用内能 的机械叫热机。
热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生 的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴
油机两类。
2. 内燃机的工作原理
（1）汽油机：四冲程汽油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、火花塞。
冲程—活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
汽油机的工作过程： 、 、 、 。
吸气冲程—靠惯性运动，吸进汽油与空气的混合物；
压缩冲程—外界对气体做功，机械能转化为 ，气体温度 ；
做功冲程—化学能转化为内能，气体温度升高，气体对外 ，内能转化为 ；
排气冲程—靠惯性运动，排出废气。
（2）柴油机：四冲程柴油机的结构—汽缸、活塞、连杆、曲轴、进气门、排气门、喷油嘴。
【重点解析】汽油机与柴油机的异同
1.相同点：
（1）基本构造和主要部件作用相似。
（2）每个工作循环都一样，有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。
（3）四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。
（4）一个工作循环中，活塞往复两次，曲轴转动两圈，飞轮转两圈，做功一次。
2.不同点：（1）构造不同：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
（2）燃料不同：汽油机燃烧汽油，而柴油机燃烧柴油。
（3）吸气冲程不同：汽油机吸进汽油和空气和燃料混合物，柴油机只吸进空气。
（4）点火方式不同：汽油机属点燃式点火，柴油机属压燃式点火。
【知识拓展】四冲程气缸工作过程
1.吸气冲程
是向气缸内填充新鲜气体的过程。进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成
的燃料混合物从进气门吸入气缸。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从上止点向下止点移动的过程此时进
气门打开；排气门关闭。当活塞到达下止点时该过程结束。
2.压缩冲程
是将缸内的气体压缩的过程（为燃烧着火创造基本条件，缸内温度升高）。进气门和排气门都关闭，
活塞向上运动，燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点向
上止点移动的过程此时进气门、排气门均关闭。当活塞到达上止点时该过程结束。
3.做功冲程
在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活
塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。活塞在燃气压力的作用下由上止点向下止点运动，曲轴通过连杆
带动旋转输出功。此时进、排气门均关闭。当活塞到达下止点时该过程结束。
4.排气冲程
是为了下一循环工作而清除缸内燃烧后的废气的过程。进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把
废气排出气缸。活塞在气缸中由曲轴通过连杆带动从下止点相上止点运动的过程。当活塞到达上止点时该
过程结束。
【对点练习1】（2021·广东中考真题）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
【对点练习2】（2021·湖南怀化市）如图所示是某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
分层提分
题组A 基础过关练
1．下列与热学有关叙述合理的是（ ）。
A．年平均气温为-25℃的南极的冰山没有内能；
B．烤火取暖是火焰的温度转移到人身上；
C．内燃机压缩冲程将机械能转化为内能；
D．“端午佳节粽叶飘香”，人们闻到粽子的香味是升华现象
2.某汽油机的四个冲程如图所示。在该汽油机的一个工作循环中，压缩冲程结束后，下一个冲程是（
）。
A． B． C． D．
3.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
4．四冲程汽油机在工作过程中，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
5．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法：
①在吸气冲程中，都会吸入空气；
②在做功冲程中，是机械能转化为内能；
③只有做功冲程是燃气对外做功；
④汽油机和柴油机的点火方式相同；
以上说法中正确的是（ ）。
A．只有①②③ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③④
6．如图所示描述的物理过程，下列分析正确的是（ ）。A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能不变；
B．图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，瓶子内空气的内能增大；
C．图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能增加；
D．图丁：汽缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内能减少
7．如图所示的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
低汽油机内汽缸的温度，汽缸外有一个水箱将汽缸包围住，这是通过____________的方式减少汽缸的内能。
8.内燃机的一个工作循环是由四个冲程组成的，如图所示的是工作循环中的_____冲程，若飞轮转动
40周，则对外做功______次。
题组B 能力提升练
1．如图是内燃机某冲程的工作示意图，下面四个事例中能量转化与之相同的是（ ）。A． 瓶塞冲出 B． 搓手取暖
C． 压缩气体 D． 钻木取火
2．有关四冲程内燃机的叙述中，不正确的是（ ）。
A．工作中只有做功冲程把内能转化为机械能；
B．工作开始时要靠外力启动；
C．工作中压缩冲程是把内能转化为机械能；
D．每一个工作循环，燃气只做功一次
3．如图所示是四冲程汽油机工作时各冲程的示意图，其中表示压缩冲程的是（ ）。
A． B． C． D．
4．关于四冲程内燃机，下面说法错误的是（ ）。
A．内燃机是利用内能来做功的机器；
B．在做功冲程，内能转化为机械能；
C．在压缩冲程，内能转化为机械能；
D．四个冲程依次为吸气、压缩、做功、排气冲程
5.新冠疫情过后，同学们回到刚刚消毒过的教室，就能闻到很浓的酒精味，这是 现象。酒精也
可以和汽油混合作为汽车的燃料。如图是汽油机工作循环中的 冲程，该冲程将内能转化为 能。
6．如图所示，一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见桶
内棉花燃烧起来。这是通过 的方式使玻璃筒内的空气 增加、温度升高的。从能量转化的角
度看，汽油机工作时 冲程与该图实验相同。7．根据图中提供的信息回答下列问题。
（1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？
回答： ；
（2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？
回答： ；
（3）举出一个此原理在生产生活中的实际应用的实例。
回答： 。
题组C 培优拔尖练
1．（2021·海南中考真题）双手相互摩擦时感觉发热，这一过程的能量转化与四冲程汽油机的哪个
冲程相同（ ）。
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．（2021·黑龙江绥化市）司机在加油站给小轿车加油时闻到汽油味，这是______现象，小轿车汽
油机在______冲程中将机械能转化为内能。
3．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）如图所示试管内水蒸气将塞子推出的过程，水蒸气的________能转
化为塞子的机械能。四冲程汽油机工作过程中的________冲程与上述能量转化过程相同。
4．（2021·四川眉山市）如图所示是某单缸四冲程汽油机的______冲程；若该汽油机每1秒钟对外做
功25次，那么该汽油机飞轮的转速为______ 。
