第1节 热机
双基过关
知识点一、热机：
1.实验探究：利用内能可以做功
（1）过程：如图，用酒精灯给密封的试管的水加热。实验时，软木塞不要塞得太紧，以免软木塞不能从试管中冲出，导致试管炸裂伤人，同时试管口不能对着人。
（2）现象：水被加热到一定程度后，软木塞飞出，管口有“白气”产生。
（3）现象分析：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动活塞冲出，将水蒸气的内能转化为活塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低液化为小水珠，管口出现“白气”。
（4）结论：利用内能可以对外做功。上图体现了蒸汽机的工作原理。
2.热机
（1）概念：利用内能做功的机械。
（2）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（3）工作原理：燃料的化学能（燃烧）→内能（做功）→机械能
3.常见的热机——内燃机
（1）概念：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机。
（2）分类：汽油机和柴油机，它们分别以汽油和柴油为燃料。
基础自测：
1．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是（ ）
A．试管变热的过程
B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程
D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
2．如图，烧瓶内水上方存着水蒸气，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内加压，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低
B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小
D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理
3．2018年12月8日，我国“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射。运载火箭携带探测器升空的过程中，探测器相对于运载火箭是 的，燃料燃烧后产生的 能转化为火箭的 能。
4． 如图，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好悬浮.塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，小瓶会_________(下沉/上浮/继续悬浮)；继续打气直到瓶塞跳起，瓶口出现“白雾”，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，_________能转化为_________能。
知识点二、汽油机
1.工作原理
利用气缸内汽油燃烧时生成的高温高压的燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造
进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。
3.工作过程
过程 吸气冲程 压缩冲出 做功冲程 排气冲程
图示
进气门 开 关 关 关
排气门 关 关 关 开
活塞的运动 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动
能量的转化 无 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无
作用 靠飞轮惯性完成，吸入汽油和空气的混合物 靠飞轮惯性完成，压缩汽油和空气的混合物 高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动对外做功 靠飞轮惯性完成，把废气排出气缸
（1）冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。
（2）四冲程汽油机由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的不断循环来保证连续工作的。
（3）一个工作循环包括四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次。
基础自测
5．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（ ）
6．如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
7．关于汽车的说法中，下列表述不正确的是（ ）
A．与其他液体相比，水的比热容比较大，适合做汽车的冷却剂
B．汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底
C．急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜
D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
8. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D. 排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
知识点三、柴油机
1.工作原理
利用气缸内柴油燃烧时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
进气门、排气门、喷油嘴、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。
3.利用对比法了解柴油机的工作过程
异同点 汽油机 柴油机
不 同 点 燃料 汽油 柴油
构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴
点火方式 点火式 压燃式
吸气冲程 吸入空气和汽油的混合物 吸入空气
压缩冲程 压缩程度较小，混合物被压缩后，压强达6-15atm，温度达250-300℃ 压缩程度较大，混合物被压缩后，压强达35-45atm，温度达500-700℃
做功冲程 火花塞点火，燃料燃烧，即点火式 喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气燃烧，即压燃式
主要特点 轻巧、体积小、效率较低 笨重、功率大、效率较高
用途 摩托车、小型汽车、轻型飞机等 载重汽车、轮船、坦克、大型发电机
相同点 工作循环 一个工作循环都是有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程构成的。同时曲轴（飞轮）转动2周，对外做功一次。
基础自测
9．四冲程柴油机在工作过程中，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
10.关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（ ）
A．.在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
B．.在压缩冲程末，汽油机汽缸内气体温度比柴油机高
C．.在做功冲程初，都是火花塞点火
D．在排气冲程中，排气都依靠飞轮的惯性完成
11．下列关于内燃机说法正确的是（ ）
A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物
B．汽油机气制顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能
D．内燃机功率越大，效率越高
12．我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图）。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
（1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是________。
（2）该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的________冲程实现了内能转化为机械能，从新驱动雾炮车前进。
考点突破
考点1.汽油机的工作过程
方法：（1）三招搞定汽油机工作冲程的判断问题
①根据气门判断：进气门打开、排气门关闭是吸气冲程；进气门关闭、排气门打开是排气冲程。
②根据活塞判断：两气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程；活塞向下运动是做功冲程。
③根据火花塞判断：火花塞点火是做功冲程。
（2）汽油机具有能量转化的两个冲程
①压缩冲程：压缩汽油和空气的混合物，使其内能增加，温度升高，机械能转化为内能。
②做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体，进而推动活塞带动曲轴（飞轮）转动，对外做功，内能转化为机械能。
例1.（2021·湖南怀化市·中考真题）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
例2.（2021·甘肃武威市·中考真题）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为______冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的______大的特性。
例3.（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
考点2.汽油机和柴油机
方法：汽油机和柴油机的主要区别
（1）结构：汽油机气缸顶部有火花塞；柴油机气缸顶部有喷油嘴。
（2）吸气冲程：汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸气冲程吸入的是纯净的空气。
（3）压缩冲程：汽油机压缩程度较小，混合物的温度较低；柴油机压缩程度较大，气缸内空气的温度较高。
（4）点火方式：汽油机是点火式；柴油机是压燃式。
（5）特点：汽油机轻巧、体积小、功率较小、效率较低，适用于轻型汽车、飞机；柴油机比较笨重、功率较大、效率较高，适用于重型机械，如载重汽车、火车、轮船等。
例4.（2021·湖南邵阳市·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
考点3.热机的计算问题
方法：转数与做功次数和工作循环个数的关系
一个工作循环包括四个冲程，曲轴（飞轮）转动两周，活塞往复运动两次，两次能量转化（包含一次压缩冲程，机械能转化为内能；一次做功冲程，内能转化为机械能）。
例5.（2021·黑龙江中考真题）如果汽油机飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒完成______个冲程，对外做功______次。
例6.（2021·山东枣庄市·中考真题）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。
第1节 热机
双基过关
知识点一、热机：
1.实验探究：利用内能可以做功
（1）过程：如图，用酒精灯给密封的试管的水加热。实验时，软木塞不要塞得太紧，以免软木塞不能从试管中冲出，导致试管炸裂伤人，同时试管口不能对着人。
（2）现象：水被加热到一定程度后，软木塞飞出，管口有“白气”产生。
（3）现象分析：酒精燃烧，化学能转化为水和水蒸气的内能，水蒸气推动活塞冲出，将水蒸气的内能转化为活塞的机械能，水蒸气内能减少，温度降低液化为小水珠，管口出现“白气”。
（4）结论：利用内能可以对外做功。上图体现了蒸汽机的工作原理。
2.热机
（1）概念：利用内能做功的机械。
（2）种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
（3）工作原理：燃料的化学能（燃烧）→内能（做功）→机械能
3.常见的热机——内燃机
（1）概念：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机。
（2）分类：汽油机和柴油机，它们分别以汽油和柴油为燃料。
基础自测：
1．如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，管口出现大量“白气”。此实验中，主要是通过做功改变物体内能的过程是（ ）
A．试管变热的过程
B．水变热的过程
C．水变成水蒸气的过程
D．水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程
【答案】D
【解析】改变物体内能的方法：一是做功（能量转化），二是热传递（能量转移），两种方法对于改变物体内能来说是等效的。
A、试管变热，是试管从火吸收热量，内能增加，是通过热传递改变物体的内能，故A错；
B、水变热，是水吸收热量、内能增大，是通过热传递改变物体的内能，故B错；
C、水吸热，温度升高，汽化成水蒸气，是通过热传递改变物体的内能，故C错；
D、水蒸气推出橡胶塞的同时变成“白气”的过程，是水蒸气膨胀做功，将水蒸气的内能转化为橡胶塞的机械能，是通过做功改变物体的内能。
2．如图，烧瓶内水上方存着水蒸气，瓶口用软木塞塞住，用小打气筒缓慢向瓶内加压，达到一定程度时塞子跳起来，瓶内出现白雾。下列说法正确的是（ ）
A．瓶内出现白雾，是因为瓶子外部温度低
B．出现白雾的过程是一个吸热的物态变化过程
C．该实验能说明气体膨胀对外做功，内能减小
D．这个实验展示了蒸汽机的工作原理
【答案】C
【解析】
A、瓶内出现的白雾，是水蒸气遇冷液化成的小水滴，故A错误；
B、出现白雾是水蒸气放出热量发生液化产生的小水滴，是放热过程，故B错误；
C、瓶口塞子跳起来的过程中，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，故C正确；
D、实验中向瓶内充气，瓶内气体压强增大，气体对塞子做功，将内能转化为机械能；蒸汽机是用燃料加热水，利用高温高压的水蒸气推动活塞做功，将内能转化为机械能；图中实验不能展示蒸汽机的工作原理，故D错误。
3．2018年12月8日，我国“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心成功发射。运载火箭携带探测器升空的过程中，探测器相对于运载火箭是 的，燃料燃烧后产生的 能转化为火箭的 能。
【答案】静止；内；机械
【解析】（1）运载火箭携带探测器升空的过程中，探测器相对于运载火箭的位置不变，所以是静止的；
（2）燃料燃烧后产生的内能转化为火箭的机械能，推动火箭运动。
4． 如图，在大玻璃瓶与小玻璃瓶内各装入适量的水，将小瓶瓶口向下放入大瓶，使小瓶恰好悬浮.塞紧大瓶瓶塞，用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，小瓶会_________(下沉/上浮/继续悬浮)；继续打气直到瓶塞跳起，瓶口出现“白雾”，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，_________能转化为_________能。
【答案】下沉 内 机械
【解析】（1）由题意可知，小瓶相当于一个浮沉子，其原理为：用气筒向大瓶内打气，大瓶内水面上方气压增大，将压强传递给水，水被压入小瓶中，将小瓶中的空气压缩，这时小瓶里进入一些水，其重力增加，大于它受到的浮力，就向下沉。
（2）当瓶塞跳起时，此过程大瓶上方的气体对瓶塞做功，大瓶内气体的内能减少，瓶塞的机械能增大，即内能转化为机械能。
知识点二、汽油机
1.工作原理
利用气缸内汽油燃烧时生成的高温高压的燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
2.构造
进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。
3.工作过程
过程 吸气冲程 压缩冲出 做功冲程 排气冲程
图示
进气门 开 关 关 关
排气门 关 关 关 开
活塞的运动 向下运动 向上运动 向下运动 向上运动
能量的转化 无 机械能转化为内能 内能转化为机械能 无
作用 靠飞轮惯性完成，吸入汽油和空气的混合物 靠飞轮惯性完成，压缩汽油和空气的混合物 高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动对外做功 靠飞轮惯性完成，把废气排出气缸
（1）冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程。
（2）四冲程汽油机由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程的不断循环来保证连续工作的。
（3）一个工作循环包括四个冲程，飞轮转动两周，对外做功一次。
基础自测
5．如图所示，是小普同学跟爷爷学习气功的四个基本动作。由此他联想到热机的四个冲程，以下与做功冲程最相似的是（ ）
【答案】C
【解析】鼻孔吸气，相当于吸气冲程；气沉丹田，相当于压缩冲程；排山倒海，相当于做功冲程；打完收工，相当于排气冲程，故答案为C。
6．如图是汽油机工作的四个冲程，其中表示排气冲程的是（ ）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【答案】C
【解析】
A、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，故A不符合题意；
B、进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程，故B不符合题意；
C、排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程，故C符合题意；
D、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞喷出电火花，是做功冲程，故D不符合题意。
7．关于汽车的说法中，下列表述不正确的是（ ）
A．与其他液体相比，水的比热容比较大，适合做汽车的冷却剂
B．汽车在公路上高速驶过时，飘落在车旁的树叶被卷入车底
C．急刹车时，车上的乘客由于受到惯性作用身体会向前倾斜
D．汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能
【答案】C
【解析】解：A、因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度时，水吸收的热量多，所以适合做汽车的冷却剂，故A正确；
B、汽车高速驶过时，汽车附近的空气流速变大、压强变小，故飘落在车旁的树叶被卷入车底，故B正确；
C、人坐在车里和车一起行驶，急刹车时，乘客由于惯性要保持原来的运动状态，继续运动，因此身体会向车行方向倾斜，但不是受到惯性作用，故C错误；
D、压缩冲程将汽油和空气的混合物压缩，使混合物的温度升高、内能增大，即将机械能转化内能，故D正确。
8. 如图所示是四冲程汽油机的剖面图，关于其四个冲程的描述正确的是（ ）
A. 吸气冲程中，汽油和空气的混合物进入汽缸
B. 压缩冲程中，通过做功的方式使汽缸内气体的内能减小
C. 做功冲程中，燃料释放的能量绝大部分转化为机械能
D. 排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的极少部分
【答案】A
【解析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气冲程，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；根据气门的状态、活塞运动的方向确定冲程的种类。
A、汽油机在吸气冲程中，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汽缸，故A正确；
B、在压缩冲程中，进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，气体的内能变大，此过程是机械能转化为内能的过程，故B错误；
C、在做功冲程中，燃料燃烧释放的内能大部分需要克服摩擦、发生热传递而散失，只有一少部分转化为机械能，故C错误；
D、在排气冲程中，废气带走了燃料释放的能量的大部分，故D错误。
知识点三、柴油机
1.工作原理
利用气缸内柴油燃烧时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
进气门、排气门、喷油嘴、气缸、活塞、连杆、曲轴、飞轮等。
3.利用对比法了解柴油机的工作过程
异同点 汽油机 柴油机
不 同 点 燃料 汽油 柴油
构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴
点火方式 点火式 压燃式
吸气冲程 吸入空气和汽油的混合物 吸入空气
压缩冲程 压缩程度较小，混合物被压缩后，压强达6-15atm，温度达250-300℃ 压缩程度较大，混合物被压缩后，压强达35-45atm，温度达500-700℃
做功冲程 火花塞点火，燃料燃烧，即点火式 喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气燃烧，即压燃式
主要特点 轻巧、体积小、效率较低 笨重、功率大、效率较高
用途 摩托车、小型汽车、轻型飞机等 载重汽车、轮船、坦克、大型发电机
相同点 工作循环 一个工作循环都是有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程构成的。同时曲轴（飞轮）转动2周，对外做功一次。
基础自测
9．四冲程柴油机在工作过程中，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
【答案】C
【解析】在内燃机的做功冲程中能量转化是内能转化为机械能，压缩冲程中能量转化是机械能转化为内能。
四冲程柴油机在做功冲程中，高温高压燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确。
10.关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（ ）
A．.在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
B．.在压缩冲程末，汽油机汽缸内气体温度比柴油机高
C．.在做功冲程初，都是火花塞点火
D．在排气冲程中，排气都依靠飞轮的惯性完成
【答案】D
【解析】
分析：A、在吸气冲程，汽油机吸入的是燃料混合物；柴油机吸入的只有空气；
B、在压缩冲程柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，温度更高；
C、汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧；
D、除了做功冲程，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成；
解答：解：A、汽油机在吸气冲程吸入的是空气和燃料的混合物，所以A错误；
B、在压缩冲程末，由于柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，所以温度更高，所以B错误；
C、在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；
D、吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，所以D正确；
故选D．
【点评】此题考查了汽油机和柴油机在四个冲程中的区别，主要表现在吸气冲程吸入的东西；压缩冲程压缩的程度；做功冲程点火的方式上．
11．下列关于内燃机说法正确的是（ ）
A．柴油机吸气冲程吸人的是柴油和空气的混合物
B．汽油机气制顶部有喷油嘴
C．做功冲程中内能转化为机械能
D．内燃机功率越大，效率越高
【答案】C
【解析】A、柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸，故A错误；
B、汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴，故B错误；
C、汽油机的做功冲程中，将内能转化成了机械能，故C正确；
D、功率是物体做功快慢的物理量，与热机效率是两个完全不同的概念，故D错误。
12．我们经常会看到一边行驶一边向空中喷雾的汽车，人们形象地将它称为雾炮车（如图）。喷向空中的水雾能使尘埃粒子快速沉降到地面，起到净化空气的作用。
（1）喷向空中的水雾，有许多在掉向地面之前已经在空中散失了，还能起到降温作用。其原理是________。
（2）该雾炮车的发动机是柴油机。柴油机四个冲程中的________冲程实现了内能转化为机械能，从新驱动雾炮车前进。
【答案】汽化 吸热 做功
【解析】
（1）喷向空中的水雾在空中散失了，能起到降温作用，是因为水汽化吸热的缘故。
（2）柴油机四个冲程中的做功冲程可以将柴油燃烧释放的内能转化为机械能，从而驱动雾炮车前进。
（1）汽化是从液态变为气态，汽化吸热；
（2）在柴油机的做功冲程中，将内能转化为机械能。
考点突破
考点1.汽油机的工作过程
方法：（1）三招搞定汽油机工作冲程的判断问题
①根据气门判断：进气门打开、排气门关闭是吸气冲程；进气门关闭、排气门打开是排气冲程。
②根据活塞判断：两气门都关闭，活塞向上运动是压缩冲程；活塞向下运动是做功冲程。
③根据火花塞判断：火花塞点火是做功冲程。
（2）汽油机具有能量转化的两个冲程
①压缩冲程：压缩汽油和空气的混合物，使其内能增加，温度升高，机械能转化为内能。
②做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料燃烧，产生高温高压的气体，进而推动活塞带动曲轴（飞轮）转动，对外做功，内能转化为机械能。
例1.（2021·湖南怀化市·中考真题）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
【答案】B
【详解】
由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
例2.（2021·甘肃武威市·中考真题）如图所示是四冲程汽油机内部剖面图，此为______冲程；汽油机需要用冷却液进行降温，是利用了冷却液的______大的特性。
【答案】做功 比热容
【详解】
[1]四冲程汽油机的四个冲程分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。分析图，此时汽油机进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，火花塞正在点火，由此判断是四冲程汽油机的做功冲程。
[2]通常选用比热容大的物质做冷却液，相同质量的该种物质，吸收相同的热量，温度升高得少。
例3.（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
【答案】B
【详解】
双手相互摩擦时感觉发热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能；汽油机的工作过程中，将机械能转化为内能的是压缩冲程。
故选B。
考点2.汽油机和柴油机
方法：汽油机和柴油机的主要区别
（1）结构：汽油机气缸顶部有火花塞；柴油机气缸顶部有喷油嘴。
（2）吸气冲程：汽油机吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物；柴油机吸气冲程吸入的是纯净的空气。
（3）压缩冲程：汽油机压缩程度较小，混合物的温度较低；柴油机压缩程度较大，气缸内空气的温度较高。
（4）点火方式：汽油机是点火式；柴油机是压燃式。
（5）特点：汽油机轻巧、体积小、功率较小、效率较低，适用于轻型汽车、飞机；柴油机比较笨重、功率较大、效率较高，适用于重型机械，如载重汽车、火车、轮船等。
例4.（2021·湖南邵阳市·中考真题）小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（ ）
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气 B．汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C．汽油机的点火方式是压燃式 D．汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
【答案】D
【详解】
A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，故A错误；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，故B错误；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，故C错误；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
考点3.热机的计算问题
方法：转数与做功次数和工作循环个数的关系
一个工作循环包括四个冲程，曲轴（飞轮）转动两周，活塞往复运动两次，两次能量转化（包含一次压缩冲程，机械能转化为内能；一次做功冲程，内能转化为机械能）。
例5.（2021·黑龙江中考真题）如果汽油机飞轮转速是2400r/min，则该汽油机每秒完成______个冲程，对外做功______次。
【答案】80 20
【详解】
[1]汽油机飞轮转速是2400r/min，则每秒钟飞轮转的转数为
飞轮转1转对应的是两个冲程，所以40r对应着是80个冲程。
[2]一个工作循环飞轮转2转，飞轮转40转是20个工作循环，一个工作循环对外做功一次，则20个工作循环对外做功20次。
例6.（2021·山东枣庄市·中考真题）如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于______冲程，该冲程将机械能转化为______能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功______次。
【答案】压缩 内 30
【详解】
[1]如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
[2]此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
[3]若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
