第1节 热机（双基过关+考点突破）-九年级物理全一册通关讲义（人教版）

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