第十四章 内能的利用-【新课程能力培养】2023-2024学年九年级上册初中物理同步练习（人教版）

内能的利用 第十四章 知识网络 第十四章 内能的利用 第 1 节 热 机 吸气冲程 做功冲程 机械能→内能压缩冲程 排气冲程 内 能 的 利 用 内能→机械能 柴油机 区别 汽油机 热机 热机效率 热机效率计算 概念热值 计算 提高热机效率 能量的转化和守恒 能量转化例子 能量守恒定律 自主导学 典例精析 例题 1 如图所 示， 在透明塑料盒的 底部钻一个孔， 把电 子式火花发生器的放 电针管紧紧地塞进孔中， 打开塑料盒盖， 向 盒中滴入数滴酒精， 再将盒盖盖紧， 然后揿 动电火花发生器的按钮。 你观察到的现象是 。 根据这个原理， 可以制造 出一种将 能转化为 能的 机器。 【解析】 热机的工作原理： 燃料在汽缸 内燃烧， 产生高温高压的燃气， 燃气对活塞 做功， 内能转化为机械能。 透明的塑料盒相 当于一个汽缸， 塑料盒的盖相当于活塞， 酒 精在塑料盒内燃烧， 产生高温高压的燃气， 推动塑料盒盖运动， 把内能转化为机械能。 【答案】 塑料盒盖飞出去 内 机械 例题 2 观察你周围的一些含有内燃 机的设备， 你可以发现它们之中有的是以柴 油机作发动机， 有的是以汽油机作发动机， 请分别列举两种， 并归纳各自的特点。 （ 1 ） 以柴油机作发动机的机器有 、 ， 特点是 。 （ 2 ） 以汽油机作发动机的机器有 、 ， 特点是 。 【解析】 柴油机的功率和体积都比较大， 汽油机的功率比较小 ， 相对轻巧 、 方便 。 （ 1 ） 以柴油机作发动机的机器有轮船、 大型 例题 1 图 17 九年级上册 （人教版）物理 推土机， 特点是功率大， 体积大。 （ 2 ） 以 汽油机作发动机的机器有摩托车、 小汽车， 特点是功率小， 轻巧方便。 【答案】 （ 1 ） 轮船 大型推土机 功率 大， 体积大 （ 2 ） 摩托车 小汽车 功率 小， 轻巧方便 例题 3 如图 1 所示的是四冲程汽油 机工作示意图， 其中压缩冲程是把 能转化为 能。 如图 2 甲、 乙所示是 我们课堂演示的两个实验， 与压缩冲程原理 相同的是 实验。 【解析】 解决此题要知道内燃机的四个 冲程有吸气冲程、 压缩冲程、 做功冲程、 排 气冲程， 其中在做功冲程中内燃机的内能转 化为机械能， 在压缩冲程中机械能转化为 内能。 改变物体内能的方式有热传递和做功两 种。 做功改变物体内能的实质是能量的转 化， 具体来说是内能和机械能的相互转化。 对物体做功， 物体的内能会增加， 温度会升 高； 物体对外做功， 物体的内能会减少， 温 度会降低。 甲图是用力将活塞压下， 活塞对 空气做功， 空气的内能增大， 温度升高， 达 到了棉花的着火点， 棉花就会燃烧。 这是通 过对物体做功来增大物体内能的， 即是将机 械能转化为内能的过程。 乙图对试管中的水 加热， 加快水的蒸发， 使试管中水的内能增 大， 体积膨胀， 对外做功， 使塞子飞出去， 内能转化为塞子的机械能。 【答案】 机械 内 甲 基础巩固 达标闯关 1. 热机是 的机械。 内燃机 的四个冲程中， 冲程把机械能转化 为内能， 冲程把内能转化为机械能。 2. 柴油机压缩冲程中， 随着活塞的运 动， 汽缸内空气密度不断 （选填 “增大” “减小” 或 “不变”）， 这时活塞的 机械能转化为被压缩空气的 能， 使 其温度更高、 压强更大。 3. 如图所示， 试管中的水沸腾时， 水蒸 气会把软木塞冲出去， 这一过程是内能转化 为 能， 汽油机的 冲程就是 此原理的实例。 4. 汽油机是热机的一种。 汽油机工作时， 汽油在燃烧时是将 能转化为 。 如图所示的是四冲程汽油机工作状 态示意图， 由图可以看出， 此时它正处在 冲程。 某单缸四冲程汽油机转速 1800 r/min ， 则该汽油机在 1 s 内做了 吸气 压缩 做功 排气 甲 乙 图 1 图 2 例题 3 图 排气门 进气门 第 3 题图 第 4 题图 18 内能的利用 第十四章 次功。 5. 下列流程图是用来说明单缸四冲程汽 油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化 情况。 关于对图中 ①②③④ 的补充正确的是 （ ） A. ① 做功冲程 ② 内能转化为机械能 ③ 压缩冲程 ④ 机械能转化为内能 B. ① 压缩冲程 ② 内能转化为机械能 ③ 做功冲程 ④ 机械能转化为内能 C. ① 压缩冲程 ② 机械能转化为内能 ③ 做功冲程 ④ 内能转化为机械能 D. ① 做功冲程 ② 机械能转化为内能 ③ 压缩冲程 ④ 内能转化为机械能 能力提升 综合拓展 1. 如图所示为汽油机工作 过程中某一冲程的示意图， 此 图是 冲程。 有一种单 缸汽油机在原有四冲程的基础 上增加两个冲程， 成为六冲程 汽油机， 也就是在原有四冲程 汽油机完成排气冲程后向汽缸内喷水， 水在 汽缸内汽化成