2024-2025学年人教版九年级物理全一册练习题：热机

第04讲：热机

【考点归纳】

考点一：热机的种类

考点二：汽油机构造和工作过程

考点三：汽油机和柴油机的辨析

考点四：热机工作过程中的能量转化

考点五：热机的计算问题

【知识梳理】

知识点一：热机

1.热机

(1)定义：如车、船、飞机等的发动机通过燃料燃烧，获得内能，并利用内能做功，像这样的机械叫热机。

(2)工作原理：利用内能来做功

(3)能量转化：化学能掇料侬-＞内能"侬.＞机械能

(4)热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是

利用内能做功。

2.内燃机

燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机两类。

知识点二：汽油机

1.工作原理

利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。

2.构造

(1)主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，

活塞通过连杆与曲轴相连。

(2)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。

利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。

（3）试管实验与汽油机构造比较：如图。

3.工作过程

（1）汽油机的一个工作循环：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。通过四个冲程的不断循环来连续工

作。

次序1234

冲程吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程

1而

工作!照

示意图1

1g

气门开闭进开、排闭进闭、排闭进闭、排闭进闭、排开

活塞运动

向下向上向下向上

方向

曲轴的运

半周半周半周半周

动

火花塞产生电火花,使燃料

猛烈燃烧，产生高温高压气

压缩空气和汽油的混体，高温高压气体推动活塞

冲程的吸入汽油和空气的混合

合物，使其内能增加、向下运动，带动曲轴转动，排出废气

作用物

温度升高对外做功

能的转化机械能转化成内能内能转化成机械能

说明1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次

知识点三：柴油机

1.工作原理

利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。

2.构造

3.汽油机与柴油机主要区别：

1.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴；

2.汽油机吸入汽油和空气的混合气体，柴油机吸入空气。

3.柴油机比汽油机效率高。

【题型归纳】

题型一：热机的种类

1.（23-24九年级上•广东佛山）近年来我国重大装备层出不穷，国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是

（）

A.新能源电动汽车B.东风号远洋轮船

C.国产大飞机C919D.长征五号运载火箭

【答案】A

【详解】热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧，把燃料的内能转化为机械能。

A.新能源电动汽车是把电能转化成机械能，不符合热机的特点，故A符合题意；

BCD.东风号远洋轮船、国产大飞机C919、长征五号运载火箭都是利用燃料燃烧产生的内能来做功，把内能转化

成机械能的装置，符合热机的特点，故BCD不符合题意。

故选Ao

2.（21-22九年级上•河北保定•期末）以下机械不属于热机的是（）

A.蒸汽轮机B.喷气式飞机

C.摩托车发动机D.电动自行车

【答案】D

【详解】ABC.蒸气轮机、喷气发动机、摩托车发动机都是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故ABC不符

合题意；

D.电动自行车是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，不属于热机，故D符合题意。

故选D。

3.（2024•福建南平•一模）下列设备工作过程中使用热机的是（）

A.“歼20”战斗机B.亚运会比赛帆船

C.共享单车D.航拍无人机

【答案】A

【详解】热机是把内能转化为机械能的装置。

A.战斗机中的柴油机是热机的一种，将内能转化为机械能，故A符合题意；

BC.亚运会比赛帆船、共享单车是消耗人体的化学能转化为机械能的，故BC不符合题意；

D.航拍无人机是利用电动机工作的，将电能转化为机械能，故D不符合题意。

故选Ao

题型二：汽油机构造和工作过程

4.（24-25九年级上•全国•课后作业）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（）

甲乙丙丁

A.汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙

B.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油

C.若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min

D.图丁是做功冲程，机械能转化为内能

【答案】C

【详解】A.甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，乙图是进气门打开，排气门关闭，此时活塞向

下运动，是吸气冲程，丙图中进气门关闭，排气门打开，此时活塞向上运动，是排气冲程，丁图中两个气门都关闭,

火花塞点火，此时活塞向下运动，是做功冲程，所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、

丙，故A错误；

B.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油和空气混合物，故B错误；

C.由题知，该内燃机每秒做功10次，每分钟做功600次，因飞轮每转2周对外做功一次，则飞轮的转速为1200

r/min，故C正确；

D.图丁是做功冲程，是把燃气的内能转化为机械能，故D错误。

故选C。

5.（2023・广东清远•二模）如图是四冲程汽油机的工作原理图，关于汽油机正确的是（）

甲乙丙丁

A.一个工作循环的顺序是甲乙丙丁B.丁图是机械能转化为内能

C.获得动力的是乙图冲程D.丙图吸入的是空气

【答案】B

【详解】ABC.甲图：气门都关闭，活塞向下运行，汽缸容积增大，是做功冲程，将内能转化为机械能，获得动力;

乙图：排气门打开，活塞向上运动，汽缸容积减小，是排气冲程，无能量转化；丙图：进气门打开，活塞向下运行,

汽缸容积增大，是吸气冲程；丁图：气门都关闭，活塞向上运行，汽缸容积减小，是压缩冲程，将机械能转化为内

能；热机的四个冲程依次是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，即一个工作循环的正确顺序是丙丁甲乙，

故AC错误，B正确；

D.丙图是吸气冲程，汽油机吸入的是汽油和空气的混合气体，故D错误。

故选B。

6.（23-24九年级上•山东枣庄•期末）如图是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（）

A.汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是汽油和空气的混合物

B.吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四个图的排序是：丁甲丙乙

C.丙图是做功冲程，发生的能量是把内能转化为机械能

D.若飞轮每分钟转3000转，则每秒对外做功50次

【答案】D

【详解】A.汽油机在吸气冲程中吸进汽缸的是汽油和空气的混合物，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气缸，故A正确，不符合题意；

B.由图可知，甲进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，乙排气门打开，进气门关闭，活塞向上运

动，是排气冲程，丙进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，丁进气门打开，排气门关闭，活塞向下

运动，是吸气冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的四个图的排序是：丁甲丙乙，故B正确，不符合

题意；

C.丙图是做功冲程，发生的能量是把内能转化为机械能，使汽油机获得动力，故C正确，不符合题意；

D.若飞轮每分钟转3000转，则每秒转50转，2转经历4个冲程，对外做功1次，所以50转对外做功25次，故D

错误，符合题意。

故选D。

题型三：汽油机和柴油机的辨析

7.（23-24九年级上•湖南郴州•期末）关于柴油机和汽油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.进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程

C.柴油机在吸气冲程中将柴油和空气吸入汽缸

D.柴油机的压缩冲程中，内能转化为机械能

【答案】B

【详解】A.汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故A错误；

B.做功冲程和压缩冲程中，进气门和排气门都是关闭的，故B正确；

C.柴油机在吸气冲程中将空气吸入汽缸，故C错误；

D.柴油机的压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，将机械能转化为内能，故D错误。

故选B。

8.（2024・湖北•一模）如图所示甲是汽油机某个冲程的工作示意图，乙是柴油机某个冲程的工作示意图。下列说

法正确的是（）

%i

甲乙

A.甲是汽油机的压缩冲程，此时进气门和排气门均关闭

B.甲是汽油机的做功冲程，汽缸顶部的火花塞产生电火花

C.乙是柴油机的吸气冲程，吸进汽缸的是空气和柴油的混合物

D.乙是柴油机的排气冲程，此时汽缸顶部的喷油嘴正在喷油

【答案】B

【详解】AB.根据图示可知，两个气门关闭，活塞下行，汽缸顶部的火花塞产生电火花，为做功冲程，故A错误、

B正确；

CD.根据图示可知，进气门打开、排气门关闭，活塞下行，为吸气冲程；气缸的顶部有个喷油嘴，是柴油机的吸

气冲程，吸入的只是空气，故CD错误。

故选Bo

9.（23-24九年级上•湖北黄冈•阶段练习）关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（）

A.柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞

B.在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式

C.柴油机比汽油机笨重，功率较小

D.柴油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，汽油机吸入气缸的只是空气

【答案】A

【详解】A.柴油机和汽油机的结构不同，柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确；

B.在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故B错误；

C.柴油机比汽油机笨重，效率高，功率大，故C错误；

D.在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。

故选Ao

题型四：热机工作过程中的能量转化

10.（24-25九年级上•全国）如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列

说法正确的是（）

A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能

B.燃料燃烧时产生热量，这是将内能转化为化学能

C.蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大

D.蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度

【答案】A

【详解】A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功，消耗内能，产生机械能，将内能转化为机械能，故A正确;

B.燃料燃烧时放出热量，这是将化学能转化为内能，故B错误；

C.蒸汽推动活塞做功，将内能转化为机械能，内能减小，故C错误；

D.废气带走的不是温度，带走的是热量，故D错误。

故选Ao

11.（2024•湖南永州•二模）如图所示的实验装置中，一个装有适量水的试管通过橡胶塞密封。当水被加热一段时间

后，橡胶塞被推出，同时管口出现了大量“白气下列说法正确的是（）

A.管口出现的“白气”是水蒸气

B.水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能增加

C.水被加热的过程中，其内能是通过热传递的方式改变的

D.水蒸气推出橡胶塞与汽油机压缩冲程能量转化情况相同

【答案】C

【详解】A.管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水滴，故A错误；

B.水蒸气推出橡胶塞，水蒸气对外做功导致水蒸气内能减少，故B错误；

C.用酒精灯给水加热，酒精燃烧时是将化学能转化为内能，是通过热传递的方式使得试管和试管内水的内能增加

的，故c正确；

D.试管内水蒸气将软木塞冲出的实验过程中，利用内能做功，将水蒸气的内能转化为软木塞的机械能；汽油机的

压缩冲程是将机械能转化成内能，两者的能量转化形式不同，故D错误。

故选C。

12.（23-24九年级上•河北保定•期末）如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，

会看到试管口的塞子被推出。下列描述正确的是（）

A.酒精燃烧将内能转化为化学能

B.水蒸气推出塞子的过程中水蒸气的内能转化为塞子的机械能

C.水蒸气推出塞子导致水蒸气内能增加

D.水蒸气对塞子做功，其能量转化与汽油机压缩冲程的能量转化相同

【答案】B

【详解】A.酒精的燃烧过程中能量转化是将化学能转化为内能，故A错误；

BCD.水蒸气膨胀对塞子做功，将水蒸气的内能转化为木塞的机械能，水蒸气的内能减少；能量转化情况与汽油机

的做功冲程相同，故B正确，CD错误。

故选B。

题型五：热机的计算问题

13.（24-25九年级上•全国・单元测试）汽油机的一个工作循环是由四个冲程组成的，其中获得动力的冲程

是,一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1200r/min,则汽油机每秒钟完成个冲程，对外做

功次。

【答案】做功冲程4010

【详解】[1]在汽油机一个工作循环的四个冲程中，获得动力的冲程是做功冲程，将高温高压的燃料点燃，燃烧形成

高温高压的燃气膨胀做功，将内能转化为机械能。

[2][3]汽油机完成1个工作循环，完成四个冲程，飞轮转2转，对外做功1次

1200r/min=20r/s

即每秒完成10个工作循环，完成40个冲程，对外做功10次。

14.（2024•安徽池州•二模）汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对外做功，从而将燃气的内能转化为机车的机

械能。若汽油机每秒对外做功25次，则汽油机Imin完成了一个冲程。

【答案】6000

【详解】汽油机完成一个工作循环，要经过4个冲程，燃气对外做功1次，活塞往返2次，飞轮转动2周，若该汽

油机每秒对外做功25次，则每秒完成100次冲程，则该汽油机Imin完成了6000次冲程。

15.（2024•山东德州•二模）如甲图所示的实验装置，当塞子从试管口喷出时，水蒸气的内能转化为塞子的o

这个能量转化过程与汽油机工作时图（选填“乙”或“丙”）的能量转化过程一样，若一台单缸四冲程汽油机

飞轮的转速为2400r/min,则该汽油机1s内对外做功次。

【答案】机械能（或动能）乙20

【详解】口][2][3]当试管内水被酒精灯加热后，水蒸气的内能逐渐增大，最后会把塞子冲出去，水蒸气的内能转化

为塞子的机械能，汽油机的做功冲程是汽油燃烧产生的内能转化为曲轴的机械能，因此这一现象与做功冲程能量转

化相同，图乙中两气门关闭，活塞下行，火花塞有火花，是做功冲程，若一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为

2400r/min,则Is内汽油机曲轴转动次数为40,一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，所以汽油机1s内

对外做功20次。

【高分演练】

一、单选题

16.（24-25九年级上•黑龙江哈尔滨）关于单缸四冲程汽油机，下列说法正确的是（）

A.汽油机的热机效率低于蒸汽机的热机效率

B.通过改进结构可以使汽油机的效率达到100%

C.除做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的

D.汽油机每个工作循环对外做功2次

【答案】C

【详解】A.汽油机的效率要大于蒸汽机的效率，故A错误；

B.热机在工作时，总要克服机器零件间的摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热效率总小于100%,所以改进

结构不能使汽油机的效率达到100%,故B错误;

C.四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；在汽油机工作的四个冲程中，只

有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的，故c正确；

D.汽油机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的，只对外做功一次，故D错误。

故选C。

17.（24-25九年级上•山东滨州•开学考试）关于热机，下列说法正确的是（）

A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞

B.汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的

C.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸

D.改正技术后，热机的效率可以达到100%

【答案】B

【详解】A.由汽油机和柴油机的结构可知，汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴，故A错误；

B.汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故B正确；

C.柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，故C错误；

D.热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失，故热机的效率不可能达到100%,故D错误。

故选B。

18.（24-25九年级上•全国•课后作业）有关汽油机和柴油机的异同，下列说法错误的是（）

A.汽油机与柴油机使用的燃料不同

B.柴油机一般用于大型、重型机械，汽油机一般用于轻型、小型机械

C.吸气冲程，汽油机吸入的只有空气，柴油机吸入的是柴油和空气的混合物

D.柴油机压缩冲程末的温度比汽油机高

【答案】C

【详解】A.柴油机和汽油机都属于内燃机，汽油机与柴油机使用的燃料不同，柴油机使用柴油，汽油机使用汽油,

故A正确，不符合题意；

BD.柴油机属于压燃式，压缩冲程末的温度比汽油机高，燃料燃烧更完全，效率比汽油机高，所以柴油机一般用

于大型、重型机械，汽油机一般用于轻型、小型机械，故BD正确，不符合题意；

C.工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气，故C错误，符合题意。

故选C。

19.（2024•甘肃兰州•中考真题）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列

A.用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的

B.蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化

C.蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程

D.试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气

【答案】B

【详解】A.加热水的过程中，酒精灯火焰的温度较高，水温较低，热量从火焰转移到水，通过热传递的方式，使

水的内能增加，故A错误；

BC.蒸气把软木塞顶跑的过程，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，在汽油机的做功冲程中，内能转化为机械能,

故B正确，C错误；

D.水蒸气把软木塞向上冲起时，水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，在试管口形成“白雾”，故D错误。

故选B。

20.（2024•甘肃临夏•中考真题）汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是（）

A.汽车的动力由内燃机提供，单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈，对外做功一次

B.汽车的轮胎刻有花纹，是为了增大接触面的粗糙程度，从而增大摩擦力

C.静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力

D.汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害

【答案】B

【详解】A.汽车的动力由内燃机提供，汽油机工作一个循环对外做功1次，单缸四冲程汽油机完成一个工作循环,

飞轮每转2圈，故A错误；

B.汽车的轮胎刻有花纹，是使接触面粗糙，通过增大接触面的粗糙程度，增大摩擦力的，故B正确；

C.静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力，故C错误；

D.突然减速时，人因为惯性会具有向前的运动趋势，因此汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害,

故D错误。

故选B。

21.（2024•江苏南通•二模）2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭，如图是水火

箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水从水火箭中向下喷

出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是（）

打

气

筒

A.打气时，水火箭内部空气的内能增大

B.水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力

C.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的

D.打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同

【答案】D

【详解】A.打气时，水火箭中的空气做功，水火箭中空气的内能在增大，故A正确，不符合题意；

B.水火箭头部做成流线型，减小了与空气的接触面积，这是为了减小空气阻力，故B正确，不符合题意；

C.水火箭向下喷水，给水一个向下的力，由于物体间力的作用是相互的，水给水火箭一个向上的力，使水火箭升

空，故C正确，不符合题意；

D.向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能，汽油机的做功冲程中内能转化为机械能；能量转化方式是不相同

的，故D错误，符合题意。

故选D。

22.（23-24九年级上•河北邢台•阶段练习）关于汽油机，下列说法正确的是（）

A.吸气冲程，活塞向上运动，吸入空气

B.排气冲程，活塞向下运动，排气门关闭

C.压缩冲程，活塞向上运动，内能转化为机械能

D.做功冲程，活塞向下运动，内能转化为机械能

【答案】D

【详解】A.吸气冲程，进气门打开，活塞向下运动，吸入空气和汽油的混合物，故A错误；

B.排气冲程，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸，故B错误；

C.压缩冲程，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，此过程是机械能转化为内能的过程，

故C错误；

D.做功冲程，进气门和排气门都关闭，燃料燃烧，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，内能转化为机械能，与图

一致。故D正确。

故选D。

23.（23-24九年级上•湖南株洲•期末）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置,能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速

度，如图乙为汽油机的工作冲程。下列说法正确的是（）

牵引索一

*击

蒸汽活塞①

③④

甲乙

A.气缸内的蒸汽推动活塞后，内能增加

B.舰载机获得牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀,从而推动活塞

C.从能量转化角度看，蒸汽弹射装置工作时与图乙中①所示的原理相似

D.从能量转化角度看，图乙中③冲程是把机械能转化为内能

【答案】B

【详解】A.气缸内的蒸汽推动活塞后，对外做功，气缸内蒸汽的内能会变小，故A错误；

B.舰载机获得牵引力是因为气缸内的蒸汽体积膨胀从而推动活塞，对外做功，内能转化为机械能，使舰载机获得

动力，故B正确；

CD.蒸汽弹射装置工作时将内能转化为机械能，与做功冲程相同，与图乙中③两气门关闭，活塞向下运动，为做

功冲程，①中两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，将机械能转化为内能。故CD错误。

故选B。

24.（24-25九年级上•全国•假期作业）在做功冲程中，汽油机燃气的压强可达5.0xl（）5pa,柴油机燃气的压强可达

1.0xl06Pa,如果汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则在一个做功冲程中柴油机与汽油机做功之

比是（）

A.1：2B.1：1C.2：1D.4：1

【答案】C

【详解】汽油机和柴油机的活塞面积、活塞运动的距离都相同，则说明汽油机和柴油机的活塞面积S之比为

运动距离s之比为1：1；燃气压强之比为

5.0xl05Pa：1.0xl06Pa=l：2

则柴油机与汽油机做功之比为

p柴SSp柴2

W汽《sPnSsp汽I

故选c。

二、填空题

25.（24-25九年级上•黑龙江哈尔滨•开学考试）柴油机和汽油机的主要区别在于，汽油机在吸气冲程中吸入汽油和

空气的混合物，而柴油机吸入的只有,构造上柴油机顶端有喷油嘴，而汽油机顶部有。

【答案】空气火花塞

【详解】[1]⑵工作过程中，汽油机吸入的是空气和汽油的混合物，柴油机吸入的是空气。汽油机汽缸顶部有一个火

花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴。

26.（24-25九年级上•黑龙江哈尔滨•开学考试）转速为1200r/min的四冲程单缸内燃机，则1s内完成了40个冲程,

做次功。

【答案】10

【详解】若飞轮转速是1200r/min=20r/s,表示每秒飞轮转动20圈。飞轮每转动2圈，经历四个冲程，对外做功1

次，完成一个工作循环。完成40个冲程，则对外做功10次。

27.（24-25九年级上•全国•课前预习）内燃机的一个工作循环由、、、

四个冲程组成。一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮速度是1200r/min,则汽油机每秒钟对外做功次。

【答案】吸气压缩做功排气10

【详解】内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，曲轴转动二周，对外做功一

次。汽油机的飞轮速度是

则汽油机每秒钟对外做功

效=10次

2r

28.（2024-江苏苏州•二模）柴油机的构造与汽油机类似，不同点在于柴油机有一个喷油嘴而没有火花塞，其压缩冲

程结束时，气缸内气体被压缩为高温气体，温度超过柴油的燃点，此时由喷油嘴向气缸内喷入雾化的柴油，柴油迅

速燃烧，从而推动活塞做功，则如图中图是柴油机的做功冲程，柴油燃烧时将能转化为能。

甲乙

【答案】甲化学内

【详解】[1]图中甲图燃料燃烧，气体对外做功，内能转化为机械能，活塞向下移动，所以图甲表示的是做功冲程。

[2][3]柴油燃烧时向外放热，将储存的化学能转化为内能。

29.（2024・广东江门•一模）2024年春运期间大雪，高铁运行受阻，“绿皮老祖”内燃机车头再次披挂上阵，将电力机

车牵引出被困路段，送春运旅客回家。如图是单缸四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于冲程，

若此冲程中平均推力为3000N,活塞移动的距离为50cm,此冲程对外做功J,已知飞轮转速为2400r/min,

这台汽油机的功率为Wo

【答案】做功1.5xl033xl04

【详解】由图中可以看出，两气门关闭，活塞下行，火花塞有火花，是汽油机的做功冲程，此冲程对外做

功

PF=F5=3000Nx50xl0-2m=1.5xl03J

飞轮转速为2400r/min,则Imin对外做功1200次，所做总功为

36

W&=«fF=1200xl.5xl0J=1.8xl0J

这台汽油机的功率为

/1.8X106J

=3X104W

t60s

三、实验题

30.(23-24九年级上•河南南阳•阶段练习)在“做功可以改变物体内能”的实验中，老师演示了两个实验:

(1)实验一：如图甲，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，下压活塞的过程中是将转化为(均选填

“化学能”“内能”或“机械能”);

(2)实验二：如图乙，向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，最终瓶塞跳起来。瓶塞“跳起”过

程中的能量转化情况跟内燃机的冲程的能量转化情况一样，内能(选填“增加”或“减少”)。

【答案】机械能内能做功减少

【详解】

(1)口］⑵实验一中，把活塞迅速压下去，活塞压缩气体做功，空气的内能增加，温度升高，达到棉花着火点，使

棉花燃烧；这个过程中是把机械能转化为内能。

(2)[3][4]实验二中，瓶内气体膨胀对瓶塞做功，气体自身的内能减少，温度降低，将内能转化为机械能，内燃机

的做功冲程将内能转化为机械能。瓶塞“跳起”过程中的能量转化情况跟内燃机的做功冲程能量转化相同。

31.(23-24九年级上•山东德州•阶段练习)如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会

把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机。

(1)酒精灯燃烧,能转化为能;

(2)水的温度升高，水汽化产生高温高压的水蒸气，增加了试管内物质的能;

(3)水蒸气冲开瓶塞后，水蒸气的温度，(填“升高”或“降低”或“不变”)内能；此过程是通过(做

功/热传递)的方式来改变水蒸气内能;

(4)水蒸气冲开瓶塞的过程，—能转化为能，这相当于四冲程内燃机的冲程。

【答案】化学内内降低减小做功内机械做功

【详解】(1)酒精灯燃烧，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。

(2)[3]水的温度升高，这是用热传递方法增加了水的内能。

(3)[4][5][6]水蒸气冲开瓶塞后，由于水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能转化为瓶塞的机械能，所以水蒸气的内能

减小，温度降低。此过程是通过做功的方式来改变水蒸气的内能。

(4)[7][8][9]水蒸气冲开瓶塞的过程，水蒸气的内能减少，活塞的机械能增加，因此是将水蒸气的内能转化为瓶塞

的机械能；四冲程内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能，故这一过程的能量转化情况与内燃机做功冲程相同。

四、计算题

32.(23-24九年级上•云南昭通•阶段练习)某四冲程内燃机，飞轮转速为300r/min,活塞面积为120cm2,行程s

是0.3m,假如做功冲程中燃气的平均压强是5x105pa。求：

(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力。

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。

(3)内燃机的功率。

【答案】(1)6000N；(2)1800J；(3)4500W

【详解】解：(1)活塞的面积

S—120cm2=0.012m2

F

由?=下得，做功冲程中燃气对活塞的平均压力

尸=〃S=5xlO5PaxO.012m2=6000N

(2)气体每次膨胀对活塞做的功

次=R=6000Nx0.3m=1800J

(3)300r/min表示每分钟曲轴转动300转，每两转对外做功一次，所以每分钟做功150次，内燃机每分钟做的功

^=150^=150x1800J=2.7xio5J

则内燃机的功率

cW2.7x10"

P=—=----=4500W

t60s

答：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力为6000N；

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功为1800J；

(3)内燃机的功率为4500W。

33.(23-24九年级上•内蒙古呼和浩特•期中)某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞横截面积为5x10-3n?,一个冲程活塞

在汽缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为8xl()5pa,当汽油机满负荷工作时(不计

摩擦)，求：

(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力；

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功。

【答案】⑴4000N；(2)200J

【详解】解：(1)由夕=守得做功冲程中燃气对活塞的平均压力为

5-32

F=jp5=8xl0Pax5xl0m=4000N

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功为

W=Fs=4000Nx50x10-3m=200J

答：(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力为4000N；

(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功为200J。

五、综合题

34.(23-24九年级上•广东阳江・期末)如图是小蒜同学做的一组实验，观察实验完成填空:

空气力[

甲乙

（1）如图甲所示，迅速向下挤压活塞，活塞压缩气体使气体内能，温度升高，观察到硝化棉被引燃，该过

程是将机械能转化为能；该过程的能量转化情况与汽油机的冲程相同。

（2）如图乙所示，把一个底端密闭的薄壁金属管固定在桌上，管里放一些酒精，管口用塞子塞紧，用绳子在管外

绕几圈并迅速地来回拉动，一会儿看到塞子被弹起，筒口出现“白气”；塞子被弹起，原因是筒内气体膨胀对活塞做

功，筒内气体内能，内能转化为能.筒口出现“白气”，原因是水蒸气遇冷（填物态变化）成小

液滴形成的。

【答案】增加内压缩减少机械液化

【详解】（1）[1]⑵活塞压缩气体，对气体做了功，使气体的内能增加，将机械能转化为内能。

[3]汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能，与此的能量转化情况相同。

（2）[4][5]筒内气体推动活塞，对活塞做了功，物体对外做功，本身内能减小，内能转化为活塞的机械能。

[6]筒内气体内能减小，温度降低，水蒸气在温度降低时液化成为小水珠，就是我们看到的白气。

35.（23-24九年级上•江苏常州•期中）国产油电混合动力汽车。

（1）汽油机是热机的一种，如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图，此时它正处在冲程。该冲程将内能转

化为能；

（2）汽油机的飞轮转速为2400r/min,则在Is内，汽油机完成个冲程，对外做功的次数是次；

（3）发动机散热器常用水做冷却剂，是因为水的大；

（4）该汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶了Imin,发动机的功率始终保持72kW不变，该过程中发动

机做的功为J，发动机牵引力的大小为N«

【答案】做功机械8020比热容4.32x1062400

【详解】（1）[1]⑵从图中可以看出，两气门关闭，火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲

程，将内能转化为了机械能。

（2）[3][4]汽油机的飞轮的转速为

2400r/min=40r/s

即飞轮在1内转40圈，由于飞轮转动两圈，完成一个工作循环，四个冲程，对外做功一次，所以1s内该汽油机完

成80个冲程，对外做功20次。

（3）[5]用水做冷却剂是因为水的比热容大，与其它相同质量的物质相比，在升高相同的温度时，吸收的热量多，

冷却效果好。

（4）[6][7]发动机所做的功

%72x103wx60s=4.32x106j

汽车的速度