14.1热机（任务驱动型素养练习）-2024-2025学年人教版物理九年级全一册

九年级物理同步练习 问题驱动 结构学习 真实情境 素养立意 第十四章 内能的利用 第1节 热机 课标要求（2022版）： 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 驱动问题一：热机及其工作原理（科学探究+科学思维） 【想想做做】无论是疾驰的轿车，还是翱翔的飞机，乃至轰鸣的坦克和直冲云霄的火箭，以及火力发电站，它们都依赖于一种能量转换装置——热机。那么，热机是如何提供机械能的呢？如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。 【分析】： 【想想议议】人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械——热机。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。查阅资料，请你谈谈热机的种类有哪些？它们分别用于哪些方面？它们在使用过程中，能量的转化有着怎样的共同特征？ 【分析】： 驱动问题二：汽油机（科学思维+科学态度与责任） 【想想议议】燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机是现代社会中最常见的一种热机。汽车作为我们生活中不可缺少的交通工具，它的动力机械就是内燃机。内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料。 请你观看视频和汽油机模型，并查阅资料，了解汽油机的基本构造，说明汽油机是如何获得动力的。 请你辨别下面图片，分别表示的是哪个冲程，并结合“做功改变内能”的规律，分析压缩冲程和做功冲程的能量转化。 【分析】： 驱动问题三：柴油机（科学思维+科学态度与责任） 【想想议议】柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。请你说出柴油机和汽油机工作过程的相同点和不同点。 【分析】： 【学以致用 反思纠错】 1．（2024·甘肃兰州）如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是（　 　） A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸气把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸气把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 2．如图是两个演示实验的示意图，甲图是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团硝化棉，用力把活塞迅速下压，棉花就会立即燃烧：乙图是给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断下列说法中正确的是（   ） A．甲图中活塞下压过程中，筒中气体的内能减小 B．甲图中活塞下压过程的能量转化与热机压缩冲程能量转化相同 C．乙图中水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口的过程中，水蒸气的内能增加 D．乙图中水蒸气推动橡胶塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同 3．下列流程图是表示汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况，对图中补充正确的是（ ） 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 4.在古代，我国就发明了如图所示的这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同。如果点燃走马灯内的蜡烛，燃烧产生的高温气体将_____________(填“向上运动”“向下运动”或“绕蜡烛旋转”)，运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动，这种走马灯工作时，能量转化方式为______________________________，这与四冲程汽油机的____________冲程相同。 5. 回望科技发展的历史，最早的热机是蒸汽机，后来许多科学家和发明家对它不断改进，其中贡献最大的是英国人___________，他在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。人们为了纪念这位伟大的科学家，用他的名字来表示功率的单位。 6．如图所示是我国古代劳动人民的智慧“取火”“用火”的两种模型图。甲图中把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程相同。乙图中的“艾灸”，是用点燃用艾叶制成的艾炷、艾条，熏烤人体的穴位以达到保健治病的一种自然疗法。“艾灸”是通过 的方式改变人体穴位处内能的。 7．如图甲所示是我们课堂演示的一个实验，按动电火化发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被推出去。甲实验中的能量转化与图乙所示单缸四冲程汽油机的图 （填字母）所示冲程相同；若一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速为2400r/min，则该汽油机1s内对外做功_________次。 8．有经验的维修师，通过观、闻等方式，就可以初步判断一台柴油机的节能效果。下列判断方式不可靠的是（　 　） A．观察尾气的颜色是否发黑 B．观察汽车仪表盘显示的路程 C．闻尾气中柴油味的浓淡 D．用手置于排气管附近感受温度的高低 9.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，相当于内燃机的排气冲程 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 学科网（北京）股份有限公司 $$