12.4 热机与社会发展-【初中必刷题】2024-2025学年九年级上册物理同步课件（沪粤版）

物理 九年级上册 HY 1 2 第十二章 内能与热机 3 12.4 热机与社会发展 4 刷基础 刷提升 鼠标轻轻一点，内容立即呈现 5 基础 知识点1 热机 1.下列动力机械不属于热机（利用内能做功的机械）的是( ) B A.导弹驱逐舰的燃气轮机 B.高铁的交流异步电动机 C.火箭的液氢液氧发动机 D.战斗机的煤油发动机 【解析】导弹驱逐舰的燃气轮机、火箭的液氢液氧发动机和战斗机的煤油发动机都 是热机，工作时把内能转化成机械能，而高铁的交流异步电动机工作时把电能转化 成机械能，不符合热机的特点，故B符合题意。故选B。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 6 知识点2 汽油机 2.【2023广东中考】如图是四冲程汽油机处于某冲程的示意图，该冲程是 ( ) C A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【解析】由图可知，两气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 7 技巧总结 汽油机的四个冲程 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 8 3.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是( ) B A.汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴 B.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火 C.吸气冲程中，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机只吸入空气 D.小汽车、摩托车通常用汽油机作为发动机，卡车、挖掘机用柴油机作为发动机 【解析】汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴，故A说法正确。柴油机与汽油机采用的 点火方式不同，柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火，故B说法错误。在 内燃机的吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只有空 气，故C说法正确。柴油机一般用于大型机械，例如卡车、挖掘机；汽油机一般用于 小型机械，例如小汽车、摩托车，故D说法正确。故选B。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 知识拓展 汽油机和柴油机的比较 项目 汽油机 柴油机 构造 _______________________________ ______________________________________ 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小（机械能转化为 内能） 压缩程度较大（机械能转化为 内能） 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 10 项目 汽油机 柴油机 做功冲程 （点燃方式） 点燃式 压燃式 排气冲程 排出废气 排出废气 效率 效率低 效率高 应用 机体轻便，主要用于小型汽 车、摩托车等 机体笨重，主要用于载重汽 车、轮船等 续表 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 11 知识点3 热机效率 4.下列有关热机效率的说法中，正确的是( ) B A.热机所用燃料的热值越大，效率越高 B.相同条件下，热机所用燃料的化学能转化成的机械能越多，效率越高 C.如果改进技术，汽油机的效率可以达到 D.蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是、和，通常情况下 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 12 【解析】燃料质量相同时，热值大的燃料完全燃烧放出的热量多，但用来做有用功 的能量不一定多，故热机效率不一定高，A错误；热机效率是指热机用来做有用功的 能量与燃料完全燃烧放出能量的比值，相同条件下，所用燃料的化学能转化成的机 械能越多，效率越高，B正确；热机在工作时不可避免地要克服机械部件间的摩擦做 额外功，故机械效率不可能达到 ，C错误；汽油机和柴油机是内燃机，由热机 的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率，而蒸汽机的燃料是在机器的外部燃 烧，热损失最多，效率最低，故 ，D错误。故选B。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 13 5.【2024吉林长春期末】如图所示是某款汽车 的能量转化示意图，则这款汽车发动机的效率 是( ) B A. B. C. D. 【解析】由题图可知，这款汽车发动机的效率 ，故 错误，B正确。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 14 6.热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是( ) D A.尽量增加热机的工作时间 B.尽量增加废气带走的热量 C.尽量使用热值更大的燃料 D.尽量减少热机部件的摩擦 【解析】尽量增加热机的工作时间，不一定能让这些能量都被充分利用，因此不一 定能提高热机效率，故A做法不可行；尽量增加废气带走的热量，则能利用的能量减 小，因此热机效率降低，故B做法不可行；使用热值更大的燃料只能使质量相同的燃 料完全燃烧放出的热量多，但不一定能提高热机效率，故C做法不可行；减少各种热 损失、加润滑油从而减少机器各零部件之间的摩擦、使燃料燃烧更充分等，都可以 提高燃料的利用率，提高热机效率，故D做法可行。故选D。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 15 刷有所得 热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，要提高热机 的效率，要尽量使燃料充分燃烧，并尽量减少各种能量的损失。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 16 知识点4 热机与环境 7.关于热机与环境，下列说法正确的是( ) A A.热机的出现，极大地改进了人类的工作方式和生活条件 B.热机虽然促进了人类的文明进程，但同时也对环境造成了极大的污染和破坏，我 们应该禁止热机的使用 C.随着新材料、新工艺不断涌现，我们现在应该用新动力取代所有传统热机 D.我们要利用热机来改善人类工作方式和生活条件，污染环境不重要 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 17 【解析】热机的出现，极大地改进了人类的工作方式和生活条件，故A正确。热机的 使用虽然对环境造成了极大的污染和破坏，但现在禁止使用热机并不现实，故B错误。 就目前来说，用新动力取代所有传统热机尚不能实现，故C错误。热机的使用，使人 类对化石能源的依赖变强，现在的大气污染主要是不合理或过度利用化石能源的结 果，人类发展不能以牺牲环境为代价，D错误。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 18 刷易错 易错点 把热机效率与功率两个概念相混淆 8.甲、乙两台内燃机，甲的效率为，乙的效率为 ，这两个数据表示( ) D A.内燃机甲做的功比内燃机乙做得多 B.内燃机甲的功率比内燃机乙的功率大 C.在相同时间内甲内燃机燃烧的燃油比乙内燃机多 D.在消耗相同的燃油时，内燃机甲做的有用功比内燃机乙做的有用功多 【解析】由题可知，内燃机甲的效率高于内燃机乙的效率，说明消耗相同的燃油， 内燃机甲做的有用功多；或者做相同的有用功，甲消耗的燃油少，故C错误，D正确。 做功多少和功率的大小与热机的效率没有必然的联系，故A、B错误。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 19 易错警示 “效率”反映的是有用功与总功比值的大小，“功率”表示的是做功的快慢，两者 间没有必然的联系。不能误认为“效率高的机械功率大”或“机械的功率越大，效 率就越高”。 刷基础 返回目录 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 20 提升 1.［中］如图所示的礼花筒是利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向 空中，产生喜庆效果的。下列冲程与这一过程能量转化相同的是 ( ) C A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 【解析】内燃机的做功冲程，利用高温高压燃气推动活塞做功，将内 能转化为机械能；礼花筒内的高压空气膨胀对外做功，将内能转化为 机械能，与内燃机的做功冲程的能量转化相同。故A、B、D错误，C正确。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 21 关键点拨 内燃机的做功冲程：内能转化为机械能；压缩冲程：机械能转化为内能。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 22 2.【2024湖北十堰期中，中】热机效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧 放出的能量之比，是热机性能的重要指标。如图为甲、乙两汽油机的能量输出比例 图，白色部分表示“损耗的能量”，深色部分表示“有用机械能”。分析图中数据 可知( ) B A.甲汽油机的热机效率较高 B.乙汽油机的热机效率较高 C.甲汽油机做的有用功较多 D.乙汽油机的功率较大 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 23 【解析】由题图可知，甲汽油机有用机械能占比为 ，乙汽油机有用机械能占比 为 ，所以甲汽油机的热机效率较低，乙汽油机的热机效率较高，故A错误，B正 确；甲产生的有用机械能 ，乙产生的有用机械能 ，故C错误；由于不确定甲、乙两汽油机的做功 时间，所以甲、乙两汽油机的功率大小无法比较，故D错误。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 24 3.【2023辽宁鞍山中考，中】如图所示的汽油机处于______（填“压缩”或 “做功”）冲程，这个冲程将______能转化为____能。某单缸四冲程汽油机 的飞轮转动速度是 ，则此汽油机每秒对外做功____次。 压缩 机械 内 20 【解析】 由图可知，汽油机两气门都关闭，活塞向上运动，故可以判断是 压缩冲程，此冲程通过压缩气体做功，将机械能转化为内能。一个工作循环中，飞 轮转动两周，对外做功一次，某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为 ，则 内飞轮转动40周，对外做功20次。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 25 4.【2023甘肃兰州中考，中】一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了 ，所用时 间为，消耗汽油，汽车在行驶过程中所受阻力恒为 （汽油的热值 ）。求： （1）汽车行驶的速度； 【答案】 【解析】 汽车行驶的速度 ； 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 26 （2）牵引力的功率； 【答案】 【解析】 汽车沿平直公路匀速行驶，水平方向上受力平衡，根据二力平衡条件可知， 牵引力 ，牵引力做的功 ，牵引力的功率为 ； 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 27 （3）汽车发动机的效率。 【答案】 【解析】 消耗的汽油完全燃烧放出的热量 ，汽车发动机的效率 。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 28 刷素养 走向重高 5.核心素养 科学思维［难］英国物理学家 斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。 斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液 化，该介质经过吸热膨胀、冷却压缩的循环 过程输出动力，因此又被称为热气机。某工 程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图 【答案】 见解析 甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转（如图乙）。请结合所学知识解释飞轮 能持续转动的工作原理。 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 29 【解析】 根据图示可知，酒精燃烧将化学能转化为内能，热气缸中的工作介质吸热 汽化膨胀，推动活塞向右运动做功，将内能转化为机械能，活塞 将热气缸中的工 作介质推入冷气缸并液化，活塞 又将工作介质推回热气缸，如此反复使飞轮持续 转动。（合理即可） 刷提升 返回目录 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 30 $$