14.1 热机-2024-2025学年物理九年级全一册同步学案（人教版）

14.1 热机 学习目标 1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。 2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。 知识重点 知识点1.热机的发展史及其种类 1．最早的热机是蒸汽机。1769年瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。 2.现代热机种类繁多，最简单的是汽轮机，还有内燃机、 喷气发动机、火箭发动机等。 3．热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 4. 热机原理：燃料的化学能通过燃烧转化成内能，再通过做功 内能转化为机械能。 知识点2.了解内燃机工作情况 内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （1）四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 （2）在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。 （3）在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。 （4）常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机 知识点3.汽油机的工作过程 1. 汽油机的构造：有汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门 、火花塞 、飞轮等。 2. 冲程：活塞在往复运动中，从汽缸的一端运动到另一端 叫做一个冲程。 3. 在汽油机的一个工作循环中活塞经历了四个冲程，依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 4.观察汽油机工作的四个冲程完成下表填空： 进气门 开关 排气门 开关 活塞的 运动 曲轴的 运动 能量的转化 吸气冲程 开 关 向下 半周 压缩冲程 关 关 向上 半周 机械能→内能 做功冲程 关 关 向下 半周 内能→机械能 排气冲程 关 开 向上 半周 联系 (1)每个工作循环飞轮转2 周,完成1个做功冲程。 (2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功, 其他三个辅冲程不但不做功,还要消耗机械能。 （（3）做功冲程为其他三个冲程提供能量。 （（4）其他三个冲程为第三冲程做功提供基础。 （5）依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 知识点4.柴油机的工作过程 汽油机和柴油机构造及工作过程比较 不 同 点 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸进的物质 汽油和空气的 混合物 空气 压缩冲程末汽缸内的温度 较高 更高 点火方式 点燃式 压燃式 做功冲程燃气的压强 较大 更大 优缺点 效率低，燃点 低；功率一般不大，较轻巧，工作平稳 效率较高，燃点较高；功率很大， 较笨重，工作时震动较剧烈。 应用 适于轻便快速 工作常在飞机、小汽车、摩托车上采用 适宜长途负荷大的工作，常在拖拉 机。舰艇。坦克等上使用 相 同 点 1．都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴、连杆。 2．都分为吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程。 温馨提醒：自主学习小资料 1.现人类很早就梦想着飞向太空：我国有一位官吏叫万户，进行飞天尝试，成为人类飞行的先驱者。所用火箭是在竹筒内装上火药，然后点燃火药，火药燃烧后产生的气体体积膨胀，从竹筒尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行。这和现代火箭发动机的原理是一样的。 火箭发动机的原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，生成的燃气向后喷出，推动箭体做功将内能转化为 机械能。 2.我国不仅是火箭的发源地，还是掌握先进火箭发动机技术的航天大国，我国的长征系列运载火箭，有着极佳的性能。 考点一、热机 [例题1] （2023秋•成华区期末）世界上很多发明都是受到生活现象的启示而萌发的创意。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的工作原理与图甲相同 B．蒸汽机的工作原理与图乙相同 C．图甲、乙都把内能转化为机械能 D．柴油机的工作原理与甲、乙都不同 [例题2] （2024•市中区模拟）新疆是中国西域璀璨的明珠，所出产的长绒棉是世界上最好的棉花，棉田基本都采用机械化采摘，采棉机上的柴油机是利用燃料燃烧释放出的 （选填“内能”或“热量”）来做功的；新疆瓜果味道香甜，主要是该地区砂石较多、日照时间长，由于砂石的 较小，导致昼夜温差大，非常有利于水果中糖分的积累。 [例题3] （2024•莱芜区校级模拟）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内的脱脂棉燃烧起来了，这是通过 方式改变物体的内能。如图乙所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住试管口，加热使水沸腾，会看到橡皮塞被推出，在这一过程中燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把 （填能的转化），热机就是通过这个原理来工作的。 考点二、汽油机四冲程 [例题4] （2024•鼓楼区校级模拟）如图所示，下列对热学知识进行的归纳总结中正确的是（　　） A．甲图中两个表面光滑的铅柱被压在一起能吊起重物，说明分子之间有引力 B．乙图是热机的做功冲程 C．丙图中空气被压缩时内能减小 D．丁图中当塞子冲出去时，水蒸气的内能增大 [例题5] （2024•尉氏县二模）在综合实践活动中，九年级一班实验小组进行了如图所示的水火箭制作与放飞比赛。下列说法正确的是（　　） A．水火箭喷完水后仍能向前飞行是因为受到了空气给水火箭向前的力 B．若空中飞行的水火箭所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 C．从能量转化角度来说，水火箭的发射与汽油机的压缩冲程相同 D．水火箭喷完水后在升空过程中，受到的重力和阻力是一对平衡力 [例题6] （2024•荔湾区校级二模）如图所示，是四冲程汽油发动机的其中两个冲程，则（　　） A．图1是排气冲程 B．图1是做功冲程 C．图2是压缩冲程 D．图2中，主要是气体内能转化为活塞的机械能 知识升华 用表格记忆理解汽油机和柴油的异同 巩固提高 1. （2023秋•河西区期中）四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．做功冲程 D．压缩冲程 2. （2023秋•营口期中）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 3. （2023秋•裕华区校级期中）如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（　　） A．图丁是做功冲程，其工作原理如图乙所示 B．图丁是压缩冲程，其工作原理如图甲所示 C．图丙是做功冲程，其工作原理如图甲所示 D．图丙是压缩冲程，其工作原理如图乙所示 4. （2023秋•东莞市校级期中）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、甲、丙 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、丙、甲、乙 5. （2023秋•惠城区校级期中）如图所示，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲图的能量转化是内能转化为机械能 B．乙图的能量转化是机械能转化为内能 C．丙图是汽油机的做功冲程 D．丁和乙图是利用内能来做功 6. （2023秋•花溪区校级期中）如图a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b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 7. （2023秋•青羊区校级期中）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程的能量变化，与内燃机的排气冲程相同 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 8. （2023秋•娄底期中）中华传统美德中百善以孝为先，就读初三的李旦同学为了回报家人的养育之恩，利用中秋团圆的机会，亲手给家里人煲鸡汤。在此过程中，涉及到的有关物理现象不正确的是（　　） A．鸡汤香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动 B．煲汤升温过程中，鸡汤温度升高，内能增大 C．锅盖“跳动”过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 D．煲汤过程中，锅内的水因汽化逐渐减少，水的比热容减小 9. （2022秋•麻阳县校级期中）四冲程汽油机工作过程中，把内能转化为机械能是 冲程，把机械能转化为内能的是 冲程，不靠飞轮惯性工作的冲程是 冲程。 10. （2023秋•福清市期中）小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动，对“走马灯”产生浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的 能，此能量转化过程与内燃机的 冲程相同。 11. （2023秋•高新区校级期中）如图是我国古代发明的取火器模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒就会立刻燃烧起来，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，使筒内空气内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点。这与四冲程汽油机工作循环中的 冲程类似。 12. （2023秋•海珠区校级期中）（1）用瓶塞塞紧瓶口，往瓶里打气，最终会观察到两个现象，如图一所示： A现象：瓶塞跳起来 B现象：瓶内产生“白雾” （1）热机的 冲程，出现了“A现象：瓶塞跳起来”的能量转化。 （2）通过分析，说明B现象：瓶内产生“白雾”的原因.答：瓶内气体对瓶塞做功，内能 ，温度 ，瓶内产生的“白雾”是瓶内的水蒸气 形成的。 （3）图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图。请在图乙中，分别画出压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。 13. （2021秋•惠阳区期中）阅读短文，回答下列问题： 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下子出去了，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： （1）压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 （选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的； （2）空气发动机是利用内能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 冲程工作过程相似； A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气 （3）分析上文，下面说法正确的有 ； A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 （4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 14.1 热机 学习目标 1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。 2.了解四冲程汽油机、柴油机的基本结构和工作原理。 知识重点 知识点1.热机的发展史及其种类 1．最早的热机是蒸汽机。1769年瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。 2.现代热机种类繁多，最简单的是汽轮机，还有内燃机、 喷气发动机、火箭发动机等。 3．热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 4. 热机原理：燃料的化学能通过燃烧转化成内能，再通过做功 内能转化为机械能。 知识点2.了解内燃机工作情况 内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 （1）四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 （2）在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转2周，活塞上下往复2次，做功1次。 （3）在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。压缩冲程将机械能转化为内能。做功冲程是由内能转化为机械能。 （4）常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机 知识点3.汽油机的工作过程 1. 汽油机的构造：有汽缸、活塞、曲轴、连杆、进气门、排气门 、火花塞 、飞轮等。 2. 冲程：活塞在往复运动中，从汽缸的一端运动到另一端 叫做一个冲程。 3. 在汽油机的一个工作循环中活塞经历了四个冲程，依次为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 4.观察汽油机工作的四个冲程完成下表填空： 进气门 开关 排气门 开关 活塞的 运动 曲轴的 运动 能量的转化 吸气冲程 开 关 向下 半周 压缩冲程 关 关 向上 半周 机械能→内能 做功冲程 关 关 向下 半周 内能→机械能 排气冲程 关 开 向上 半周 联系 (1)每个工作循环飞轮转2 周,完成1个做功冲程。 (2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功, 其他三个辅冲程不但不做功,还要消耗机械能。 （（3）做功冲程为其他三个冲程提供能量。 （（4）其他三个冲程为第三冲程做功提供基础。 （5）依靠飞轮的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。 知识点4.柴油机的工作过程 汽油机和柴油机构造及工作过程比较 不 同 点 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸进的物质 汽油和空气的 混合物 空气 压缩冲程末汽缸内的温度 较高 更高 点火方式 点燃式 压燃式 做功冲程燃气的压强 较大 更大 优缺点 效率低，燃点 低；功率一般不大，较轻巧，工作平稳 效率较高，燃点较高；功率很大， 较笨重，工作时震动较剧烈。 应用 适于轻便快速 工作常在飞机、小汽车、摩托车上采用 适宜长途负荷大的工作，常在拖拉 机。舰艇。坦克等上使用 相 同 点 1．都有进气门、排气门、活塞、汽缸、曲轴、连杆。 2．都分为吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程和排气冲程四个冲程。 温馨提醒：自主学习小资料 1.现人类很早就梦想着飞向太空：我国有一位官吏叫万户，进行飞天尝试，成为人类飞行的先驱者。所用火箭是在竹筒内装上火药，然后点燃火药，火药燃烧后产生的气体体积膨胀，从竹筒尾端向后高速喷出，推动箭筒向前飞行。这和现代火箭发动机的原理是一样的。 火箭发动机的原理：燃料燃烧将化学能转化为内能，生成的燃气向后喷出，推动箭体做功将内能转化为 机械能。 2.我国不仅是火箭的发源地，还是掌握先进火箭发动机技术的航天大国，我国的长征系列运载火箭，有着极佳的性能。 考点一、热机 [例题1] （2023秋•成华区期末）世界上很多发明都是受到生活现象的启示而萌发的创意。如图所示，下列说法正确的是（　　） A．汽油机的工作原理与图甲相同 B．蒸汽机的工作原理与图乙相同 C．图甲、乙都把内能转化为机械能 D．柴油机的工作原理与甲、乙都不同 【解答】解：由图可知，甲是高温的蒸汽推动风车转动，蒸汽的内能转化为风车机械能；乙是燃气的内能转化为风车的机械能，因此甲与蒸汽机的工作原理相同，乙与内燃机的工作原理，而汽油机和柴油机都属于内燃机；无论蒸汽机还是内燃机都是将内能转化为机械能的装置，故ABD错误，C正确。 故选：C。 [例题2] （2024•市中区模拟）新疆是中国西域璀璨的明珠，所出产的长绒棉是世界上最好的棉花，棉田基本都采用机械化采摘，采棉机上的柴油机是利用燃料燃烧释放出的 （选填“内能”或“热量”）来做功的；新疆瓜果味道香甜，主要是该地区砂石较多、日照时间长，由于砂石的 较小，导致昼夜温差大，非常有利于水果中糖分的积累。 【解答】解：柴油机属于热机，是利用燃料燃烧释放的内能来对外做功的；该地区砂石较多、日照时间长，由于砂石的比热容较小，吸收或放出相同的热量，砂石的温度升高或降低的多，导致昼夜温差大，非常有利于水果中糖分的积累。 故答案为：内能；比热容。 [例题3] （2024•莱芜区校级模拟）如图甲所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，玻璃筒内的脱脂棉燃烧起来了，这是通过 方式改变物体的内能。如图乙所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住试管口，加热使水沸腾，会看到橡皮塞被推出，在这一过程中燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把 （填能的转化），热机就是通过这个原理来工作的。 【解答】解：甲图中，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，把活塞迅速压下去，我们会看到棉花燃烧的现象，用力打气时，活塞对瓶内气体做功，气体的温度升高，内能增加，这是通过做功方式改变物体的内能； 乙图中，加热使水沸腾，会看到橡皮塞被推出，水蒸气对塞子做了功，水蒸气的内能转化为软皮塞的机械能，热机就是通过这个原理来工作的。 故答案为：做功；内能转化为机械能。 考点二、汽油机四冲程 [例题4] （2024•鼓楼区校级模拟）如图所示，下列对热学知识进行的归纳总结中正确的是（　　） A．甲图中两个表面光滑的铅柱被压在一起能吊起重物，说明分子之间有引力 B．乙图是热机的做功冲程 C．丙图中空气被压缩时内能减小 D．丁图中当塞子冲出去时，水蒸气的内能增大 【解答】解：A、将两个表面光滑的铅块相互紧压后它们会粘在一起，且能吊起重物，说明分子间存在引力，故A正确； B、图中两气门关闭，活塞向上运动，是热机的压缩冲程，故B错误； C、丙图中空气被压缩时内能增大、温度升高，故C错误； D、丁图中当塞子冲出去时，水蒸气对外做功，自身的内能减小，故D错误。 故选：A。 [例题5] （2024•尉氏县二模）在综合实践活动中，九年级一班实验小组进行了如图所示的水火箭制作与放飞比赛。下列说法正确的是（　　） A．水火箭喷完水后仍能向前飞行是因为受到了空气给水火箭向前的力 B．若空中飞行的水火箭所受的力全部消失，它将做匀速直线运动 C．从能量转化角度来说，水火箭的发射与汽油机的压缩冲程相同 D．水火箭喷完水后在升空过程中，受到的重力和阻力是一对平衡力 【解答】解：A、水喷完后，火箭具有惯性，仍可以向前飞行一段距离，故A错误； B、火箭在空中飞行的过程中，若它所受的力全部消失，它会沿着力消失时的运动方向做匀速直线运动，故B正确； C、水火箭的发射时，内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，故C错误； D、水火箭喷完水后在升空过程中，运动状态发生改变，受到的重力和阻力不是一对平衡力，故D错误。 故选：B。 [例题6] （2024•荔湾区校级二模）如图所示，是四冲程汽油发动机的其中两个冲程，则（　　） A．图1是排气冲程 B．图1是做功冲程 C．图2是压缩冲程 D．图2中，主要是气体内能转化为活塞的机械能 【解答】解：AB、如图1可知，进气门打开，活塞下行，为吸气冲程，故AB错误； CD、根据图2可知，两气门都关闭，活塞向上运动，因此是压缩冲程，并将机械能转化为内能，故C正确、D错误。 故选：C。 知识升华 用表格记忆理解汽油机和柴油的异同 巩固提高 1. （2023秋•河西区期中）四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是（　　） A．吸气冲程 B．排气冲程 C．做功冲程 D．压缩冲程 【解答】解：在压缩冲程中，活塞压缩汽油与空气形成的燃料混合物，活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能。 故选：D。 2. （2023秋•营口期中）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，推动活塞右移，无光条件下发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的（　　） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【解答】解：当太阳光照射时，反应室内发生化学反应，导致室内气压增大，这时将化学能转化为机械能，从而推动活塞移动，相当于汽油机的做功冲程。 故选：C。 3. （2023秋•裕华区校级期中）如图所示，甲、乙是两个演示实验的示意图，丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。下列说法正确的是（　　） A．图丁是做功冲程，其工作原理如图乙所示 B．图丁是压缩冲程，其工作原理如图甲所示 C．图丙是做功冲程，其工作原理如图甲所示 D．图丙是压缩冲程，其工作原理如图乙所示 【解答】解： 由图甲，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。是将机械能转化为内能的过程。 由图乙，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。 由图丙，气门都关闭，活塞向上运动，所以是汽油机的压缩冲程，机械能转化为内能； 由图丁，气门都关闭，活塞向下运动，所以是汽油机的做功冲程，内能转化为机械能； 综上所述，丙图所示的是压缩冲程，其工作原理如图甲所示的实验；丁图所示的是做功冲程，其工作原理如乙图所示的实验。只有选项A说法正确。 故选：A。 4. （2023秋•东莞市校级期中）如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，正确的顺序是（　　） A．甲、乙、丙、丁 B．乙、丁、甲、丙 C．甲、丙、乙、丁 D．丁、丙、甲、乙 【解答】解： 甲图进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程；乙图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程；丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程；丁图排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程；则一个工作循环顺序甲丙乙丁；故C正确。 故选：C。 5. （2023秋•惠城区校级期中）如图所示，甲、乙是课堂上看到的两个演示实验示意图；丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的其中两个过程示意图，下列说法正确的是（　　） A．甲图的能量转化是内能转化为机械能 B．乙图的能量转化是机械能转化为内能 C．丙图是汽油机的做功冲程 D．丁和乙图是利用内能来做功 【解答】解：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。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。 丙图两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能的过程。 丁图两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，火花塞点火，是做功冲程，做功冲程将内能转化为机械能。 综上所述，ABC错误，D正确。 故选：D。 6. （2023秋•花溪区校级期中）如图a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b为四冲程汽油机的工作示意图。下列判断不正确的是（　　） A．图a中气缸内的蒸汽体积膨胀，从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B．气缸内的蒸汽推动活塞时，内能减小 C．从能量转化角度讲，蒸汽弹射装置工作时与图A所示的原理相似 D．汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD 【解答】解：A是吸气冲程、B是压缩冲程、C是做功冲程、D是排气冲程，蒸汽弹射装置是内能转化为机械能，与C图做功冲程相似； AB、a图中，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，燃气的内能减小，故AB正确； C、蒸汽弹射装置工作时内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相似，而图A中汽油机的进气门打开，排气门关闭，活塞向下移动，是汽油机的吸气冲程，与蒸汽弹射装置工作时的原理不同，故C错误； D、四冲程汽油机一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，所以汽油机一个工作循环的正确顺序是ABCD，故D正确。 故选：C。 7. （2023秋•青羊区校级期中）如图所示，将一个空易拉罐的底部钻一个小孔，往易拉罐里喷少量酒精，然后将一个空的纸杯迅速套上，用手拿着这个“冲天炮”对着前方点燃的打火机靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会“冲天”飞出去，下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧时，将化学能转化为机械能 B．纸杯飞出去的过程的能量变化，与内燃机的排气冲程相同 C．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 D．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 【解答】解：A、酒精燃烧时，将化学能转化为内能，故A错误； B、纸杯飞出去的过程，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程，故B错误； C、纸杯飞出去时，燃气对纸杯做了功，故C错误； D、纸杯飞出去时，燃气对纸杯做了功，易拉罐内气体的内能减小，故D正确。 故选：D。 8. （2023秋•娄底期中）中华传统美德中百善以孝为先，就读初三的李旦同学为了回报家人的养育之恩，利用中秋团圆的机会，亲手给家里人煲鸡汤。在此过程中，涉及到的有关物理现象不正确的是（　　） A．鸡汤香气四溢，说明分子在不停地做无规则运动 B．煲汤升温过程中，鸡汤温度升高，内能增大 C．锅盖“跳动”过程的能量转化与内燃机做功冲程相似 D．煲汤过程中，锅内的水因汽化逐渐减少，水的比热容减小 【解答】解：A、煲鸡汤时，鸡汤香气四溢是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动，故A正确； B、煲汤升温过程中，鸡汤吸收热量，温度升高，内能增大，故B正确； C、煲鸡汤过程中，锅盖“跳动”是水蒸气的内能转化为锅盖的机械能，此过程中的能量转化与内燃机的做功冲程相似，故C正确； D、煲汤过程中，锅内的水质量减少，但水的比热容不变，故D错误。 故选：D。 9. （2022秋•麻阳县校级期中）四冲程汽油机工作过程中，把内能转化为机械能是 冲程，把机械能转化为内能的是 冲程，不靠飞轮惯性工作的冲程是 冲程。 【解答】解：四冲程汽油机工作过程中，做功冲程是把内能转化为机械能，压缩冲程是把机械能转化为内能；对外提供机械能的冲程只有做功冲程，其它三个冲程都是依靠惯性完成的。 故答案为：做功；压缩；做功。 10. （2023秋•福清市期中）小倩同学参加元宵节“赏花灯”活动，对“走马灯”产生浓厚兴趣，于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”，如图所示，点燃下方纸杯中的蜡烛后，其内部的气体温度升高，上升并推动上方纸杯转动，这一过程是将高温气体的内能转化为纸杯的 能，此能量转化过程与内燃机的 冲程相同。 【解答】解：蜡烛燃烧时，将化学能转化为内能，纸杯飞出去的过程，燃气的内能转化为纸杯的机械能，相当于内燃机的做功冲程。 故答案为：机械；做功。 11. （2023秋•高新区校级期中）如图是我国古代发明的取火器模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒就会立刻燃烧起来，这是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式，使筒内空气内能增加，温度升高，达到艾绒的着火点。这与四冲程汽油机工作循环中的 冲程类似。 【解答】解：把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过做功的方式，使筒内空气内能增大，温度升高，达到艾绒的着火点；与汽油机的压缩冲程的能量转化相同，都是将机械能转化为内能。 故答案为：做功；压缩。 12. （2023秋•海珠区校级期中）（1）用瓶塞塞紧瓶口，往瓶里打气，最终会观察到两个现象，如图一所示： A现象：瓶塞跳起来 B现象：瓶内产生“白雾” （1）热机的 冲程，出现了“A现象：瓶塞跳起来”的能量转化。 （2）通过分析，说明B现象：瓶内产生“白雾”的原因.答：瓶内气体对瓶塞做功，内能 ，温度 ，瓶内产生的“白雾”是瓶内的水蒸气 形成的。 （3）图甲为四冲程内燃机吸气冲程的示意图。请在图乙中，分别画出压缩冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。 【解答】解：（1）瓶塞从瓶口推出时，瓶内气体对瓶塞做功，内能转化为机械能，与热机做功冲程相同； （2）瓶内气体对瓶塞做功，使气体自身的内能减少，温度降低，瓶口周围的水蒸气液化成小水滴飘散在空中，就是看到的白雾； （3）压缩冲程，两个气门都关闭，活塞向上运动。如下图所示： 故答案为：（1）做功；（2）减小；降低；液化；（3）见上图。 13. （2021秋•惠阳区期中）阅读短文，回答下列问题： 空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力，简称气动力。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下子出去了，这时气球获得了气动力。 经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。 如图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h。由于空气发动机不直接使用燃料，因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。 根据上述材料，回答下列问题： （1）压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是 （选填“内燃机”“电动机”或“蒸汽机”）提供动力的； （2）空气发动机是利用内能做功的，空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的 冲程工作过程相似； A．吸气 B．压缩 C．做功 D．排气 （3）分析上文，下面说法正确的有 ； A．松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为物体受到惯性的作用 B．空气动力汽车工作时将内能转化为机械能 C．以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气燃烧产生能量 D．空气动力汽车工作时不会有能量的损失 （4）资料表明，空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，对于产生此现象的原因，请你提出一条合理的解释： 。 【解答】解：（1）从节能和环保的角度分析，压缩空气动力汽车最理想的加气工具应是电动机； （2）热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功，从而把内能转化为机械能，所以是做功冲程，故C正确； （3）A、松开鼓起来的气球时，气球飞出去，这是因为气球向外喷气时，自身也获得一个反作用力，因此说明物体间力的作用是相互的，故A错误； B、空气动力汽车工作时压缩的气体对外做功，将内能转化为机械能，故B正确； C、以空气发动机为动力的汽车，靠气缸内空气膨胀对外做功，而不是燃烧产生能量，故C错误； D、空气动力汽车工作时能量会有一定的损失，因此能量不可能完全被利用，故D错误； 故选B； （4）空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度，这主要是因为气体对外做功，内能减小，温度降低。 故答案为：（1）电动机；（2）C；（3）B；（4）气体对外做功，内能减小，温度降低。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$