文档文本内容
14.2 热机
目 录
A 组 巩固过关
知识点1：基础概念
知识点2：生活中的比热容问题
知识点3：探究不同物质的吸热本领
知识点4：热量及其相关计算
B 组 能力进阶
C 组 思维拔高
基础概念
1.热机是利用________来做功的装置，是将________能转化为________能的机器。
2.内燃机分为________机和________机两大类，其燃料分别是________和________。
3.汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，分别是________冲程、________冲程、________冲程、________
冲程。
4.在四个冲程中，________冲程是燃气对外做功，将________能转化为________能；在压缩冲程中，将
________能转化为________能。
5.汽油机的四个冲程中，只有________冲程对外做功，其余三个冲程都是依靠飞轮的________完成的。
6.一个工作循环中，曲轴转动________周，活塞往复运动________次，对外做功________次。
7.和汽油机相比，柴油机的气缸顶部没有________，而有一个________。柴油机的吸气冲程中，吸入气缸的
是________；汽油机的吸气冲程中，吸入气缸的是________。
知识点1
热机
1．（25-26 九年级上·广西南宁·阶段检测）下列设备不属于热机的是（ ）
A．自行车
B．汽油机
C．蒸汽机
D．柴油机
2．（25-26 九年级上·四川成都·期中）下列动力机械不属于热机的是（ ）
A．文老师骑的雅迪电动自行车里的电动机
B．四火老师骑的雅马哈摩托车里的汽油发动机
C．歼-20 战机里的涡扇15 煤油发动机
D．长征五号火箭里的液氢液氧发动机
3．（25-26 九年级上·黑龙江佳木斯·期末）2024 年12 月27 日，长征6 号遥三运载火箭在海南文昌卫星发射
中心成功将实践二十号卫星送入预定轨道。
(1)点火后，燃料燃烧的过程中_______能转化为__________能
(2)火箭在大气层中加速升空的过程中，头部温度升高，此过程是_________能转化为___________能
4．（25-26 九年级上·河南鹤壁·期中）如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，会
看到塞子________，水蒸气的内能转化成塞子的________能，这过程与内燃机的________冲程相似。
5．（25-26 九年级上·重庆开州·期末）2025 年11 月5 日，神舟二十号在轨执行任务时遭空间碎片撞击，返回
舱关键防护结构受损，无法独立安全返回。我国航天深空救援科技硬实力精准迸发，神舟二十一号紧急驰
援，于11 月14 日成功携航天员平安返回！（如图所示）返回舱进入大气层与空气摩擦，将________能转化
为内能，该转化与内燃机________冲程一致。
知识点2
汽油机的构造及工作过程
6．（25-26 九年级上·天津西青·阶段检测）在四冲程汽油机的工作过程中，做功冲程是（ ）
A．
B．
C．
D．
7．（25-26 九年级上·山东威海·阶段检测）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部，放入一小团干燥的
棉花，用力将活塞迅速下压，棉花温度升高到着火点而燃烧。与此过程能量转化相同的是汽油机的哪个冲
程（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（25-26 九年级上·广东湛江·期末）如图所示，是小汽车内的四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中
___________图是做功冲程，这个冲程中的___________能转化为___________能。
知识点3
9．（25-26 九年级上·湖南长沙·阶段检测）热机是将内能转化成___________能的机器，一台四冲程汽油机飞
轮转速是1200r/min，则汽油机每秒燃气做功___________次。
10．（25-26 九年级上·河南信阳·阶段检测）汽车发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气
缸中往复运动，一个工作循环经历吸气、压缩、______和排气四个冲程。汽油机工作时将燃料燃烧的内能
转化为______能。
柴油机与汽油机的异同
11．（25-26 九年级上·山西大同·阶段检测）如图是“柴油平板夯机”，它由柴油机（提供动力）、装有水的水
箱（为柴油机降温）、夯板等组成。下列说法正确的是（ ）
A．水可以给柴油机降温是因为水的比热容较小
B．水给柴油机降温时，水的比热容变大
C．柴油机工作时，将内能转化为化学能
D．为柴油机提供动力的冲程是做功冲程
12．（25-26 九年级上·河南南阳·阶段检测）如图所示是一个四冲程柴油机的剖面图，下列关于柴油机和汽油
机工作的相关说法不正确的是（ ）
知识点4
A．柴油机和汽油机吸气冲程吸进的都是空气
B．除了做功冲程外，其余冲程都需要依靠曲轴的惯性完成
C．柴油机顶部是喷油嘴，汽油机顶部是火花塞
D．柴油机多用于载重汽车、火车、轮船、拖拉机等
13．（24-25 九年级上·四川成都·期中）如图A，迅速来回拉动绳子看到塞子被顶出，塞子被顶出过程的能量
转化相当于B 图中的________（选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）冲程能量转化过程。若四缸四冲程柴油机的转速
为3000r/min；1s 内该缸对外做功________次。
14．（25-26 九年级上·江西赣州·阶段检测）汽油机是应用最为广泛的热机之一，图是汽油机的构造，其做功
冲程中两气门处于______（选填“打开”或“关闭”）状态；汽油机和柴油机在构造上的主要区别是：汽油机汽
缸顶部有火花塞，柴油机汽缸顶部有______。
15．（25-26 九年级上·山东滨州·期末）如图所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住管口，用酒精灯加热试管
使水沸腾一段时间后，水蒸气会把橡皮塞从管口顶开，管口出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．试管口出现的白雾是水蒸气
B．水被加热过程是通过做功的方法改变内能
C．水蒸气顶开橡皮塞使水蒸气的内能减少
D．水蒸气顶开橡皮塞的过程相当于内燃机的排气冲程
16．（25-26 九年级上·山东日照·期末）二氧化碳
2
CO
爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术，广泛应
用于矿山开采、道路修建等工程。起爆前高压泵将
2
CO 压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内；爆破时电
加热管发热，使筒内的液态
2
CO 迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，从而完成爆破作业。这一过
程的能量转化过程与热机工作过程类似。请结合内能变化和热机工作原理的相关知识，判断下列说法正确
的是（ ）
A．高压泵压缩
2
CO ，相当于热机中的做功冲程
B．高压泵压缩
2
CO ，气体内能减小，温度升高
C．高压
2
CO 气体喷出时，相当于热机中的压缩冲程
D．高压
2
CO 气体喷出时，内能减小，温度降低
17．（25-26 九年级上·湖南衡阳·期末）如图A 是四冲程汽油机的工作示意图，如图B 是我国古代曾发明的一
种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端。取火时一只手握住套筒，另一只手向内猛推推杆，
推杆前端的艾绒就会被点燃。下列说法错误的是（ ）
A．图A 丁冲程中存在着化学能转化为内能的过程，甲、乙、丙冲程要消耗外部能量
B．图B 把推杆推入牛角套筒内时能量转化过程与热机中的图丁冲程相同
C．做功冲程中，高温、高压燃气减少的内能绝大部分转化为机械能
D．汽油机和柴油机的构造类似，柴油机在压缩冲程中对气体的压缩程度更高
18．关于四冲程汽油机和柴油机的工作过程有以下几种说法，其中正确的是（ ）
①汽油机和柴油机的点火方式相同
②用酒精灯给试管加热，试管口软木塞冲出的过程中的能量转化情况和内燃机压缩冲程的能量转换情况相
同
③只有做功冲程是燃气对外做功
④若汽油机的转速是600r / min ，1min 内燃机对外做了300 次功
A．只有①②③B．只有①③
C．只有③④
D．只有②③④
19．（25-26 九年级上·江西宜春·期末）如图甲所示，用力将活塞迅速下压，玻璃筒内的硝化棉燃烧起来。活
塞下压过程的能量转化情况与图__________（选填“乙”或“丙”）所示汽油机工作冲程相同。若该汽油机飞轮
转速为1200r / min ，则汽油机每秒完成__________个冲程。
20．（25-26 九年级上·黑龙江大庆·期末）汽油机是热机的一种，如图甲所示是一台单缸四冲程汽油机工作状
态示意图，由图可以看出，此冲程为 _______ 冲程。它的能量转化情况与 _____ （选填“乙”或“丙”）图相
同，都是_______能向________能的转化，如果此汽油机飞轮的转速为 2400 r/min，则每秒钟对外做功
__________次。
21．（25-26 九年级上·山东青岛·阶段检测）如图甲为一种经常在喜庆场合使用的手持礼炮，其结构简化图如
图乙所示。使用时，气罐内的高压气体推动纸筒内的彩条沿纸筒方向快速喷出，这说明力可以改变物体的
______，此过程中的能量转化与内燃机的_______冲程相同。若某单缸四冲程汽油机每秒做功30 次，则飞
轮的转速为_______r/min。
22．（25-26 九年级上·河南周口·期末）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程的工作示意图，该冲程是
________冲程。若该汽油机的转速是3600r/min，每次对外做功100J，则该汽油机的功率为________W。
23．（25-26 九年级上·广东梅州·期中）吉利牌“涡轮增压”（T 型）轿车，通过给发动机更足量空气使汽油更
充分地燃烧，比普通轿车（L 型）更节能，排气更清洁，同样的汽油加在T 型轿车内与加在L 型轿车内相比，
热值_______（选填“更大”、“一样大”或“更小”）；为防止发动机温度过高，用水进行冷却，这是利用水的
_______较大；若该汽油机每秒钟对外做功15 次，则飞轮转速为_______r/min。
24．（25-26 九年级上·江苏无锡·期中）若一台四冲程汽油机的汽缸面积为50cm2，活塞行程为0.1m。做功冲
程燃气的平均压强为
5
6 10 Pa
´
，飞轮转速为1800r/min，那么该汽油机1 分钟内对外做功_________次，工
作时汽缸内气体对活塞的平均压力为_________N。这台汽油机的功率是_________W。
25．（25-26 九年级上·安徽安庆·阶段检测）如图甲所示为四缸汽油发动机，制造时通过连杆把四个相同汽缸
的活塞连在一根曲轴上，并使各汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的半周里，都有一汽缸在做功，其他三
个汽缸分别在做吸气、压缩和排气工作。如图乙所示，该汽油发动机的活塞的行程（即活塞上下运动的距
离）L=10cm，每个汽缸在做功冲程时的燃气平均气体压力为5000N，若此四缸汽油发动机飞轮的转速为
3600r/min，则该发动机的功率为______kW。
26．（25-26 九年级上·湖南湘西·期末）如图是某单缸四冲程汽油机工作循环的________冲程，若其功率为
10kW，飞轮转速为2400r/min，则该冲程工作一次能对外做功________J。
27．（25-26 九年级上·江苏徐州·期中）如图所示，是某单缸四冲程汽油机的某一冲程示意图，它表示的是
______冲程，若该汽油机的气缸活塞面积为
2
30cm ，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工
作时做功冲程燃气平均压强为
5
6 10 Pa
´
，飞轮转速为2400r/min，则汽油机一个冲程燃气对活塞做的功为
______J，汽油机的功率为______W。
28．（25-26 九年级上·内蒙古赤峰·期中）传统的爆米花制作方法是将玉米粒经过一段时间的加热，然后在开
罐的瞬间“砰”地蹦出炸裂开的爆米花。试回答：
(1)开罐瞬间爆米花被蹦出，这个过程相当于热机的哪个冲程？
(2)开罐瞬间蹦出爆米花时的能量如何转化？
29．（2025·贵州铜仁·三模）过年期间有小孩用鞭炮炸狗盆，狗盆飞向空中；甚至还有将鞭炮扔进类似密闭
空间的设施附近，导致危险事件发生。请结合此现象回答下列问题：
(1)简述鞭炮爆炸时狗盆飞向空中这一过程与内燃机的哪个冲程相似，同时说明鞭炮爆炸时狗盆飞向空中的
能量转化；
(2)从安全教育和环境保护的角度，分析这种行为可能带来的危险。（写出一条即可）
30．（25-26 九年级上·广东珠海·阶段检测）随着人民生活水平的提高，汽车开始进入普通百姓家庭。小明的
爸爸最近也购买了一辆汽车，他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的
许多部件都用到了物理知识。
(1)汽车的发动机是四冲程汽油机，图1 表示的是______冲程；压缩冲程可将______能转化为______能。发
动机通常用水作为冷却液，这是因为水的______比较大。
(2)当单缸四冲程汽油机的转速为3600r/min 时，在1s 内汽油机对外做功的次数是______次。
(3)汽车在行驶过程中，很多部位会发热，如：①发动机外壳发烫；②轮胎发热；③刹车片发热；④水箱
中的水变热。其中属于通过做功改变内能的（ ）
A．①②③④
B．②④
C．①③
D．②③
(4)小明通过上网查到了这种汽车的输出功率与转速的关系如图2 所示。小明又向爸爸询问了一些实测数据：
汽车行驶的路况好，平均车速为100km/h，发动机转速为2000r/min，平均油耗为9L/100km，由图2 中数据，
分析这辆汽车在这种状态下行驶时，每小时对外所做的有用功为______J，如该发动机为单缸四冲程发动机，
则该汽油发动机每次做功消耗汽油的质量为______kg。（已知汽油的密度为0.8×103kg/m3）
31．（25-26 九年级上·江苏苏州·期中）阅读短文，回答问题。
汽车发动机
发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在汽缸中往复运动，一个工作循经历进气、压缩、
做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在汽缸内通过的容
积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个汽缸，那么所有汽缸“工
作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。
如图所示发动机有4 个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4 个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽
缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排
气冲程。
在汽车领域，大家习惯用“推重比”来表示车辆的动力性能。汽车的推重比通常指发动机的最大功率与车辆质
量之比，常用单位是千瓦每吨（kW/t）。
(1)汽油机工作时的能量转化是_____。
(2)若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为W=______
（用字母表示）。
(3)某四缸发动机的最高转速为3600r / min ，则每缸每秒对外做功_____次；一辆质量为1.6t 、排量为2.0L的
汽车装有该四缸发动机，做功冲程燃气对活塞的平均压强是
6
2
10 Pa
×
，则该车的推重比为_____kW / t 。
