2024年初中物理講義專題練習(xí)9全冊（人教版）14.1 熱機（考點解讀）（原卷版）

\o"10.3物體的浮沉條件及應(yīng)用"14.1熱機（考點解讀）（原卷版）1、熱機（1）熱機：利用內(nèi)能做功的機械叫熱機①熱機的種類：分為蒸汽機、內(nèi)燃機、汽輪機、噴氣發(fā)動機。②內(nèi)燃機：燃料直接在發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒產(chǎn)生動力的熱機。內(nèi)燃機根據(jù)其所使用的燃料分為汽油機和柴油機兩類。（2）汽油機：

①構(gòu)造：進氣門、排氣門、氣缸、火花塞、曲軸、連桿等；

②工作原理：在氣缸內(nèi)燃燒汽油，生成高溫高壓的燃氣〔化學(xué)能→內(nèi)能〕，使燃氣推動活塞做功〔內(nèi)能→機械能〕；

③沖程：活塞在往復(fù)運動中從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程；

④工作過程：多數(shù)汽油機是由吸氣、壓縮、做功〔燃燒-膨脹做功〕和排氣沖程的不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的；

⑤工作過程中能量的轉(zhuǎn)化：①壓縮沖程：機械能→內(nèi)能；②做功沖程：先是化學(xué)能→內(nèi)能，再由內(nèi)能→機械能；

⑥汽油機工作的四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對活塞做功，其它三個沖程要靠飛輪的慣性來完成．在開始運轉(zhuǎn)時，要靠外力先使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，以后，汽油機才能自己工作。

（2）柴油機：

①構(gòu)造：與汽油機相似，區(qū)別在于柴油機頂部沒有火花塞，而有一個噴油嘴；

②工作原理：與汽油機相同；

③工作過程：與汽油機相似；

④柴油機啟動時也要靠外力使飛輪和曲軸轉(zhuǎn)動起來；

⑤特點與應(yīng)用：

特點：柴油比汽油便宜，但柴油機比較笨重．

應(yīng)用：載重汽車、拖拉機、坦克、火車、輪船以及發(fā)電機．2、內(nèi)燃機的四個沖程

內(nèi)燃機是熱機的一種，是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機，內(nèi)燃機分為汽油機和柴油機：

（1）汽油機的工作原理：燃料在汽缸中燃燒時，將存儲的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱娜細猓ㄕ羝┑膬?nèi)能，又通過燃氣（蒸汽）推動活塞做功，由內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能；

（2）汽油機的工作流程：內(nèi)燃機通過吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程不斷循環(huán)來保證連續(xù)工作的，如圖：①吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關(guān)閉，活塞由上端向下端運動，汽油和空氣組成的燃料混合物從進氣門吸入氣缸；

②壓縮沖程：進氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運動，壓縮汽缸內(nèi)燃料混合物，溫度升高；

③做功沖程：在壓縮沖程末尾，火花塞產(chǎn)生電火花，使燃料猛烈燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃氣，高溫高壓氣體推動活塞向下運動，帶動曲軸轉(zhuǎn)動，對外做功；

④排氣沖程：進氣門關(guān)閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。

（3）工作過程中能量的轉(zhuǎn)化：①壓縮沖程：機械能→內(nèi)能；②做功沖程：先是化學(xué)能→內(nèi)能，再由內(nèi)能→機械能；（4）一個工作循環(huán)中對外做功1次，活塞往復(fù)2次，曲軸轉(zhuǎn)2周，飛輪轉(zhuǎn)2圈。3、汽油機和柴油機區(qū)別（1）構(gòu)造區(qū)別：汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機汽缸頂部有噴油嘴。（2）燃料區(qū)別：汽油機燃料是汽油，而柴油機燃料是柴油。（3）工作區(qū)別：①吸氣沖程：汽油機吸進的是汽油和空氣的混合物，柴油機吸進的僅僅是空氣；②壓縮沖程：汽油機壓縮的是汽油和空氣的混合物，汽油機壓縮的僅僅是空氣；③做功沖程：汽油機用火花塞點火（點燃），柴油機用噴油嘴噴油（壓燃）?！究键c1熱機】【典例1-1】（2022秋?武侯區(qū)期末）隨著科技的發(fā)展，機械走進人們的生活，為我們的生產(chǎn)生活帶來了方便，下列常用機械中屬于熱機的是（）A．汽車發(fā)動機 B．洗衣機 C．自行車 D．滑輪組【典例1-2】（2023?范縣一模）生產(chǎn)的發(fā)展需要更為強大的動力，17世紀，人類發(fā)明了熱機。蒸汽機是最早的熱機，英國人在1782年發(fā)明了往復(fù)式蒸汽機，使蒸汽機成為可以廣泛使用的動力機。物理學(xué)中用他的名字命名了這個物理量的單位?！咀兪?-1】（2022秋?柳州期末）如圖顯示了熱機的共同特點，其中虛線框處應(yīng)該填（）A．內(nèi)能 B．電能 C．動能 D．勢能【變式1-2】（2022秋?青羊區(qū)期末）下列我國的“大國重器”中屬于熱機的是（）A．殲—20戰(zhàn)機渦扇—15煤油發(fā)動機 B．新一代高鐵永磁同步牽引電機 C．天宮空間站裝備的霍爾推進器 D．白鶴灘水電站的水輪發(fā)電機組【變式1-3】世界上很多發(fā)明都是受到生活現(xiàn)象的啟發(fā)而萌生的創(chuàng)意，比如：蒸汽機、汽輪機、汽油機和柴油機的發(fā)明。圖中是機的剖面圖，圖甲的工作原理是圖所示的過程?！究键c2內(nèi)燃機的四個沖程】【典例2-1】（2023?牟平區(qū)校級一模）如圖，下壓活塞使硝化棉著火，這個過程與選項四沖程汽油機工作示意圖中，哪一個沖程的能量轉(zhuǎn)化過程是相同的（）A． B． C． D．【典例2-2】（2023?南開區(qū)二模）汽車的發(fā)動機是汽車的心臟，發(fā)動機有很多種類，汽油機是其中的一種。如圖所示是汽油機的一個沖程，它是四沖程中的沖程；水箱是汽車冷卻系統(tǒng)的主要機件，通過冷卻液在發(fā)動機水道中的循環(huán)，給發(fā)動機散熱，這是通過（選填“做功”或“熱傳遞”）的方式改變發(fā)動機的內(nèi)能。【變式2-1】（2023?高新區(qū)模擬）如圖是街邊師傅在嘣爆米花的情景。下列沖程中能量轉(zhuǎn)化與爆米花嘣出時相同的是（）A． B． C． D．【變式2-2】（2023?甘南縣一模）（多選）如圖所示，對于圖片中所描述的物理過程，下列分析中正確的是（）A．圖甲，厚玻璃內(nèi)的空氣被壓縮時，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高 B．圖乙，瓶子內(nèi)的空氣推動塞子跳起時，空氣的內(nèi)能增大 C．圖丙，忽略阻力時，試管內(nèi)的水蒸氣推動塞子沖出后，塞子的機械能守恒 D．圖丁，是汽油機的做功沖程，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能【變式2-3】（2023?河北區(qū)二模）2022年6月5日10時44分，搭載著神舟14號載人飛船的長征二號F火箭發(fā)射成功。在載人飛船加速升空的過程中，艙內(nèi)3名宇航員的機械能（選填“增加”、“不變”或“減小”）。火箭發(fā)動機將燃料燃燒后燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機械能，此能量轉(zhuǎn)化過程與四沖程汽油機的沖程相同?！究键c3汽油機和柴油機區(qū)別】【典例3-1】汽油機和柴油機的構(gòu)造和工作過程不同的是（）①汽油機有進氣門，而柴油機沒有；②汽油機有火花塞，而柴油機在同一位置則是噴油嘴；③汽油機一個工作循環(huán)有四個沖程，而柴油機則只需二個沖程；④汽油機吸氣沖程中要吸入汽油，而柴油機吸氣沖程則不吸入柴油機。A．①② B．③④ C．①③ D．②④【典例3-2】試從熱機結(jié)構(gòu)和點火方式回答汽油機和柴油機的區(qū)別。當(dāng)前社會建設(shè)非常重視生態(tài)環(huán)境的保護，許多國家都制定了燃油汽車逐步退出市場的規(guī)劃，新能源汽車發(fā)展前景良好，以電動汽車發(fā)展更為突出。試談一談電動汽車的優(yōu)勢（請談兩點）。解：汽油機和柴油機的區(qū)別：結(jié)構(gòu)：。點火方式：。電動汽車的優(yōu)勢：?！咀兪?-1】（2022秋?巴中期末）下面關(guān)于汽油機與柴油機的說法中，不正確的是（）A．柴油機與汽油機除使用的燃料不同外，在構(gòu)造上完全相同 B．柴油機氣缸頂部有個噴油嘴，汽油機氣缸頂部有個火花塞 C．汽油機與柴油機使用的燃料不同 D．柴油機采用壓燃式點火，汽油機采用點燃式點火【變式3-2】（2022?陽信縣開學(xué)）如圖所示，這是一個（選填“柴油機”或“汽油機”）模型。家用汽車一般選用（選填“柴油機”或“汽油機”）做為發(fā)動機?！咀兪?-3】根據(jù)汽油機與柴油機的區(qū)別，完成下表：區(qū)別機種柴油機汽油機構(gòu)造吸入物質(zhì)汽油與空氣混合物點火方式壓燃式使用范圍一、選擇題。1．（2023?寶山區(qū)二模）四沖程汽油機在工作過程中，將燃氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的沖程是（）A．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程2．（2023?南崗區(qū)校級模擬）下列說法不正確的是（）A．汽油機的壓縮沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能 B．用吸管將瓶中飲料吸入口中，利用了大氣壓 C．船閘工作時，應(yīng)用了連通器的原理 D．潛水員深潛時要穿潛水服，以防水壓過大壓壞胸腔3．（2022秋?云州區(qū)期末）近年來，我國科技高速發(fā)展，航天事業(yè)成果輝煌！未來，國人暢游月球?qū)⒊蔀楝F(xiàn)實。未來的你將駕駛自己設(shè)計的月球車在月球上暢游，但月球上沒有大氣，你設(shè)計的月球車做動力裝置的設(shè)備應(yīng)為（）A．柴油機 B．汽油機 C．空氣噴氣發(fā)動機 D．電動機4．（2023?普陀區(qū)二模）四沖程汽油機工作時，能量發(fā)生轉(zhuǎn)化的沖程有（）A．1個 B．2個 C．3個 D．4個5．（2022秋?濱城區(qū)校級期末）下列關(guān)于汽油機和柴油機的主要區(qū)別，說法正確的是（）A．構(gòu)造上，汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞 B．在做功沖程中，柴油機的燃氣溫度和壓強比汽油機里的高 C．在壓縮沖程末，柴油機的點火方式是點燃式，汽油機的點火方式是壓燃式 D．吸氣沖程中，柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入汽缸的是空氣6．（2021秋?建平縣期末）關(guān)于汽油機，下列說法正確的是（）A．汽油機氣缸頂部有噴油嘴 B．在吸氣沖程中，吸入的是空氣 C．完成做功沖程后進氣門打開，排氣門關(guān)閉 D．汽油機的一個工作循環(huán)對外只做一次功，活塞往復(fù)兩次7．（2023?南山區(qū)校級二模）如圖所示的四個情景，下列選項中說法正確的是（）A．甲圖中夏季海邊白天總是出現(xiàn)從陸地吹向大海的風(fēng)，是因為水比砂石的比熱容大B．乙圖中迅速壓下活塞硝化棉燃燒是利用做功改變物體的內(nèi)能 C．丙圖中兩個鉛塊緊壓在一起后能吊住重物，說明分子間存在擴散現(xiàn)象 D．丁圖中是內(nèi)燃機的做功沖程，活塞向下運動，燃氣的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成活塞的機械能8．（2023?諸城市二模）（多選）圖甲是一種氮氣彈簧，該彈簧以密閉高壓氮氣為工作介質(zhì)，具有體積小、彈力大、工作平穩(wěn)等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于生活和工業(yè)中，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖乙所示。當(dāng)氣缸內(nèi)氮氣推動活塞向上運動時，下列說法正確的是（）A．氣缸內(nèi)氮氣的密度變大、溫度降低 B．氣缸內(nèi)氮氣的溫度升高、內(nèi)能增大 C．氣缸內(nèi)氮氣的分子間距變大、分子熱運動減慢 D．該過程中能量的轉(zhuǎn)化方式與汽油機的做功沖程相同二、填空題。9．（2023??？谝荒＃┤鐖D所示，在試管內(nèi)裝一些水，用軟木塞塞住，用酒精燈加熱試管使水沸騰，水蒸氣會把軟木塞沖出。在水蒸氣沖出軟木塞的過程中能量轉(zhuǎn)化與內(nèi)燃機中的沖程相同。同時將發(fā)現(xiàn)管口周圍出現(xiàn)白霧，這是由于水蒸氣遇冷而成（填物態(tài)變化的名稱）。10．（2022秋?廈門期中）如圖是內(nèi)燃機中的（填“汽油”或“柴油”）機的剖面圖，由圖可看出它正處于沖程。11．（2023?渭南二模）清晨城市清潔車在平直路面上邊勻速前進邊工作。（1）清潔車在路面上前行并將地面上的落葉吸入車內(nèi)，若不計油量消耗，清潔車的機械能將（選填“增大”“減小”或“不變”），地面落葉吸入車內(nèi)是利用了空氣流速越大的地方原理。（2）清潔車靜止在水平路面上時，清潔車所受重力與路面對清潔車的支持力是一對。（3）汽油機是汽車的“心臟”，四沖程汽油機的沖程實現(xiàn)了內(nèi)能向機械能的轉(zhuǎn)化。12．（2022秋?婺源縣期末）熱機是利用內(nèi)能做的機械，家用煤氣灶熱機（選填“屬于”或“不屬于”）。13．（2022秋?高新區(qū)期末）2022年11月12日搭載天舟五號貨運飛船的長征七號遙六運載火箭，在文昌航天發(fā)射場準時點火發(fā)射，取得圓滿成功?；鸺l(fā)動機（選填“屬于”或“不屬于”）熱機?；鸺诩铀偕者^程中，火箭外殼會急劇升溫，這是通過方式改變火箭外殼的內(nèi)能。三、解答題。14．（2021秋?仙居縣期末）老師用圖1所示實驗裝置，加熱試管使水沸騰，發(fā)現(xiàn)試管斜上方的小風(fēng)車開始不停地轉(zhuǎn)動。由此引出以下問題，請利用所學(xué)的知識回答。（1）圖1實驗中能量轉(zhuǎn)化方式與圖2中汽油機的哪個沖程相同？。（2）圖2汽油機的工作沖程順序是丁→→乙。15．（2022?自貢模擬）小汽車是常用的交通工具。請你運用所學(xué)的物理知識回答下面有關(guān)小汽車的問題：（1）汽油機是汽車的“心臟”。汽油機工作時什么沖程使汽車獲得動力？（2）汽車發(fā)動機要用水作冷卻劑，這是因為。（3）一輛停在冰面上的空車，司機把車發(fā)動起來想把車開走，但車輪只是空轉(zhuǎn)，車卻不能前進，正好當(dāng)時有一群小