第1课时 热机-2024-2025学年九年级上册物理同步辅导（人教版）

第十四章 内能的利用 第① 热 机 第1课时热 机 基础巩固 1.热机工作的共同特点是( 4.如图14一1一1所示为汽油机工作各冲程的 A.都有燃料进入汽缸 示意图，其中表示做功冲程的是( B.将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质， 使工作物质受热膨胀，对外做功 C.都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化 为机械能 D.都有四个冲程 图14-1-1 2.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽缸 5.四冲程汽油机的转速为600r/min,则在每秒 中的( 钟内，汽油机对外做功的次数为( A.压强增大，温度降低 A.300次 B.600次 B.压强减小，温度升高 C.10次 D.5次 C.压强增大，温度升高 6.四冲程汽油机工作过程可概括为：①高温高 D.压强减小，温度降低 压气体膨胀做功，把一部分内能转化成机械 3.内燃机工作的四个冲程中，内能转化为机械 能：②燃料燃烧释放内能：③工作物质内能减 能的冲程是() 少，温度降低。按正确的顺序排列为( A.吸气冲程 B.压缩冲程 A.①③② B.②①③ C.做功冲程 D.排气冲程 C.③①② D.②③① 能力提升 1.单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性 C.压缩、做功和排气冲程 来完成的冲程有() D.吸气、压缩和排气冲程 A.吸气、做功和排气冲程 2.小宇学习了“热机”这节内容后，对关于热机 B.吸气、压缩和做功冲程 的认识做了如下归纳，其中正确的是() A.压缩冲程将内能转化为机械能 7.内燃机的广泛应用极大地改变了陆地、海洋 B.做功冲程将机械能转化为内能 乃至空中的交通状况，但对环境也造成了污 C.热机所产生的噪声，可以被热机上的消声 染。内燃机对环境的污染主要表现在() 器完全吸收 A.大气污染和水污染 D.用水循环来降低热机的温度，主要是利用 B.大气污染和固体废弃物污染 水的比热容较大的特征 C.大气污染和噪声污染 3.当手扶拖拉机上的柴油机出现故障转速急剧 D.噪声污染和水污染 增加时，正常的操作已经不能使它停转（这种 8.如图14一1一3所示是演示点火爆炸的实验 故障叫做“飞车”)，下列应急措施中，可行的 装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒 是() 精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的 A.用手捂住进气口 冲程的能量转化相同。 B.立即找一个隔热的东西，捂住排气口 h9 C.脚踏刹车板，同时手拉制动器 排气阀 进气阀 D.设法让拖拉机撞上坚固的障碍物 啖油嘴 汽缸 4.如图14一1一2所示为内燃机四冲程工作示 连杆 2曲轴 意图，下列说法正确的是( 图14-1-3 图14-1-4 9.热机是把内能转化为 能的装置，如图 14-1-4是 (选填“汽油机”或“柴油 机”)的构造示意图，此时为 冲程。 10.如图14一1一5所示的是四冲程汽油机工作 过程的 冲程，在这个冲程中，活塞 图14一1一2 向 运动，该冲程将 能转化 A.一个工作循环的正确顺序是：甲乙丙丁 为 能。如果一台单缸四冲程汽油 B.乙图冲程能获得动力 机每秒对外做功15次，则飞轮转速是 C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程 r/min D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 5.在内燃机的一个工作循环中，进气阀和排气 阀均关闭的冲程是( A.吸气冲程和压缩冲程 B.压缩冲程和做功冲程 C.做功冲程和排气冲程 图14-1-5 图14-1-6 D.排气冲程和吸气冲程 11.如图14一1一6为宇航员操纵着月球车在月 6.单缸四冲程汽油机，完成一个工作循环，曲轴 球上行驶的情形，月球车的动力是用蓄电池 转过( 提供的，月球车不用内燃机驱动的原因是 A.720°B.180 C.150° D.90° 12.如图14一1一7甲为航母上简化的蒸汽弹射 14.一台单缸四冲程内燃机活塞横截面面积为 装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速 600cm”,活塞行程是100mm,做功冲程平 度。汽缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 均压强为3.5×105Pa。 (选填“增大”“减小”或“不变”)，同 (1)求做功冲程中气体所做的功。 时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力。 这一过程中发生的能量转化与图14一1一7 中 (选填“乙”或“丙”)图相同。 染引宗 ⊙T7im 0洲轮 蒸汽活地 ⊙) 数 图14-1-7 13.阅读以下几则信息，回答问题： ①园林工身背割草机修理足球场的草， (2)若内燃机每分钟转1000r,则此内燃机 割草机以汽油机为动力；②坦克是多数国家 功率是多大？ 军队的常用装备，坦克质量非常大，通常有 几十吨，坦克都是以柴油机作动力；③豪华 长途客车通常有空调、饮水机等装置，这要 求发动机有足够大的功率。 问题： (1)汽油机与柴油机相比，存在哪些不同之 处？（说出两点） 心结影一题 六冲程引擎在完成四冲程工作后，会把水 注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞 (2)你认为豪华长途客车多以柴油机为动 运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲 力，这样做的主要原因是什么？ 程是让水蒸气进人冷凝器，变成可再次注入汽 缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的 冲程，在第六冲程中发生的物态变化 是 。请你指出六冲程引擎的一个优 点：吸收热量温度升高，盐蛋的内能会增大，故 第十四章 内能的利用 C错误：盐蛋冷却降温的过程中，放出热 第1节 热机 量，盐蛋的内能减小，故D错误。 4.D点拨：比热容是物质的一种特性，只与 第1课时热机 物质的种类和状态有关，与物质的质量、体 【基础巩固】 积等均无关，故一杯水倒出一半后，杯内剩 1,B点拨：利用内能做功的机械叫做热机， 余水的比热容不变，A错误：根据Q=cm△ 工作时把内能转化为机械能 可知，虽然水比沙石的比热容大，但由于它 2.C 们的质量未知，所以它们放出相等的热量 3.C点拨：内燃机的一个工作循环中，只有 后，无法比较谁的温度降低得多，B错误；水 做功冲程和压缩冲程发生了能量的转化， 的比热容表示质量为1kg的水，当温度升高 压缩冲程中机械能转化为内能，做功冲程 1℃时，水吸收的热量是4.2×103J,因为 中内能转化为机械能 C选项中没有质量的限制，故C错误；由于 4.C 水的比热容比煤油的大，故根据Q=cm△( 5.D点拨：汽油机在一个工作循环中，活塞 可知，质量相等的水和煤油，吸收相等的热 往复运动2次，曲轴转2周，经历四个冲 量，煤油的温度升高得较多，D正确。 程，对外做一次功，也就是曲轴转2周做功 5.扩散剧烈引力点拔：打开中药包会 1次。本题中600r/min表示每分钟转 闻到淡淡的药香味，这是分子在不停地做 600r,即每秒转10r,经历5个工作循环， 无规则运动，即扩散现象；温度越高，分子 对外做功5次。故应选D。 6.B点拨：根据汽油机工作特点，正确顺序 运动越剧烈：分子间存在相互作用的引力， 是：燃料燃烧释放内能；工作物质获得内 在分子间引力作用下，捆扎药包的细绳很 能，体积膨胀对外做功，内能转化为机械 难被拉断。 能：工作物质内能减少，温度降低。故应 6.剧烈引力热传递 选B。 7.(1)好(2)热传递(3)4.2×10点拨： 【能力提升】 (1)包黑纸的瓶中水的温度升高得较多，说 1.D点拨：热机的四个冲程中，只有做功冲 明黑纸的吸热性能比白纸的好；(2)两瓶中 程对外做功，其他三个冲程都是靠飞轮惯 的水都是通过热传递的方式增加其内能 性来完成的。 的：(3)水吸收的热量Q暖=c本m△1=4.2× 2.D点拨：热机中有能量转化的两个冲程分 103J/(kg·℃)×0.5kg×20℃=4.2× 别是压缩冲程一将机械能转化为内能， 10J。 做功冲程—将内能转化为机械能，所以 8.解：Q=c水m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)× A、B错：任何物体产生的声音都不可能通 2kg×(70℃-20℃)=4.2×10J。 过消声器完全消除，消声器只能削弱噪声， 故C错：水的比热容较大，质量相等，变化 12.减小丙 相等的温度能带走更多的热量，从而能更 13.(1)汽油机轻便、功率较小：柴油机笨重、 好地冷却热机。 功率较大。 3.A点拨：用手捂住进气口，切断吸气冲程， (2)柴油机能获得更大的功率，能增大客车 没有氧气助燃，柴油机便会停下来。 的动力，而且能满足内部各装置的需求。 4.C点拨：甲图中，进气门和排气门都关闭， 14.解：(1)做功冲程气体所做的功W=pSl= 活塞向下运动，是做功冲程。乙图中，进气 3.5×105Pa×600×10-4m2×0.1m= 门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸 2.1X10J.(2)wa=2w=号× 气冲程。丙图中，进气门关闭，排气门打 1000×2.1×103J=1.05×105J。所以 开，活塞向上运动，是排气冲程。丁图中， 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，是 P=W鱼=1.05X10」=1,75×10W。 608 压缩冲程。内燃机的一个工作循环是吸 精彩一题 气、压缩、做功、排气，因此正确的顺序应是 做功液化节约燃料（或节约能源、提高 乙丁甲丙，故A错误；获得动力的冲程是做 效率、减少对环境的污染等) 功冲程，即甲图所示冲程，故B错误：将机 点拨：从题中的叙述可知，第五冲程中，水 械能转化为内能的冲程是压缩冲程，即丁 蒸气推动活塞运动，对活塞做功，将内能转 图所示冲程，故C正确：排气冲程中将废气 化为机械能，所以相当于内燃机的做功冲 排出，不存在将化学能转化为内能的过程， 程。在第六冲程中，水蒸气变成水，是液化 故D错误。 现象。在第五冲程中，充分利用了前四个 5.B点拨：吸气冲程中，进气阀打开，排气阀 冲程中产生的热量，把水变成水蒸气，再推 关闭：排气冲程中，进气阀关闭，排气阀打 动活塞做功，这样的设计不仅可以充分利 开。只有压缩冲程和做功冲程，进气阀和 用热能，减少能量的散失，提高热机的效 排气阀均关闭。 率，而且还可以节约燃料，减少对环境产生 6.A点拨：在一个工作循环中，汽油机的曲 的污染。 轴转两周，为720°，故应选A。 第2节 热机的效率 7.C点拨：内燃机工作时要排出尾气，尾气 的温度较高，还有一些有害物质，会造成大 第2课时热机的效率 气污染。内燃机工作时产生很大噪声，会 【基础巩固】 带来噪声污染。故应选C。 1,D点拨：热量是过程量，只能说吸收或放 8.做功 出多少热量，不能说含有多少热量，故A项 9.机械柴油机压缩 错误：燃烧相同质量的甲和乙，但不一定完 10.做功下内机械1800 全燃烧，因此甲放出的热量不一定多，故B 11.月球上没有空气，而内燃机工作需要空气 项错误：C选项中，没有给出燃料的质量和