第4讲：热机同步讲义+A卷题组+B卷题组 ---2024-2025学年人教版物理九年级上学期

专辑说明： 本专辑包含同步讲义（知识点和例题）+A卷满分练习+B卷能力提升，适用于教科版和人教版。专辑内容是多年一线教师根据自己多年教学经验总结编写，均为原创内容，并附大量热点考题和中考真题。适合一线教师交流学习，学生课前自学和课后巩固提升。 九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 第4讲：热机 思维导图 知识点一：热机原理与分类 情景导入 实验探究：热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去（），试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分热量传递给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【探究归纳】该实验装置反应了热机的工作原理。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 阅读：蒸汽机的发展史 已知世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它不过是一个玩具而已。 纽可门机最早是由英国人纽科门于1705年发明的，主要用于矿井抽水。 1765年，瓦特在修理纽可门机的基础上，对蒸汽机作出了重大的改进，成为了人们所熟知的蒸汽机。 汽转球 纽可门机 瓦特改良的蒸汽机 蒸汽火车 知识精讲 1、热机的原理与分类 ①热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。 ②工作原理：热机利用 内能 做功，将 内能 转化为 机械能 。下图所示的实验装置和热机的原理一样。 ④种类：热机有蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 ⑤分类:传统蒸汽机的锅炉与气缸分离，属于“外燃机”，燃料直接在发动机 汽缸 内燃烧产生动力的热机叫“内燃机”。根据使用燃料的不同分为 汽油机 和 柴油机 。内燃机大大缩小了热机的体积，使热机可以用在小型汽车上，世界上第一辆以汽油为动力的车，是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。 汽油发动机 奔驰一号 柴油机 使用柴油机的卡车 典型例题 【典例1】3．（2023·新疆·统考中考真题）人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 【典例2】（2024•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 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★ 分值：2分 知识点二：汽油机的结构与原理 知识精讲 1、 工作原理 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、汽油机的构造 如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 汽油机结构图 汽油机机剖面图 曲轴连杆立体图 3、汽油机的工作过程 ①汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是由 吸气、压缩、做功、排气 四个冲程不断循环来保证连续工作。该四个冲程称为发动机的一个工作循环。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 阀门：进气阀 打开 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 吸入气体： 汽油和空气的混合物 。 曲轴转动： 半 圈。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向上。 压强 变大 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 机械能转化为 内能 。 吸气冲程 压缩冲程 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 内能 转化为 机械能 。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 打开 。 活塞运动方向： 向上 。 曲轴转动： 半 圈。 做功冲程 排气冲程 ②内燃机的启动:内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来；比如小汽车的汽油机就是靠启动电机来启动发动机的。 要点总结： ①内燃机一个工作循环包括 4个冲程，飞轮转动 2 圈，活塞往复运动 2 次，对外做 1 次功。简称“14221” ②一个循环发生 两次 能量转化，分别是 压缩 冲程，将机械能转化为内能，以及 做功 冲程，将内能转化为机械能 。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 内能 转化为 机械能 。 典型例题 【典例3】（2024•金平区二模）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 B．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 【典例4】（2023•齐齐哈尔）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 　 冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 　 　r/min。 【变式】（2024秋•荔城区校级月考）如图所示，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，下列说法正确的是（　　） A．活塞飞出是机械能转化为内能 B．液态乙醚发生了升华现象 C．乙醚分子在不停地运动 D．此过程相当于热机的压缩冲程 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★★ 分值：2-4分 知识点三：柴油机 知识精讲 1、 柴油机 工作原理：利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 汽油机的构造：与汽油机大致相同，不同的是柴油机气缸顶部无火花塞而有喷油嘴。 工作过程：柴油机的工作过程，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。柴油机吸入气缸内的物质只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 2、柴油机和汽油机的异同点 3、内燃机的应用 (1)汽油机的应用：汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (2)柴油机的应用：柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 典型例题 【典例5】关于四冲程柴油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：活塞推动气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【典例6】（2024•道里区三模）如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是（　　） A．共享单车 B．战斗机 C．风车 D．皮划艇 知识点中考评级 热度：★★ 难度：★★ 分值：2-4分 A卷满分题组 1、 选择题 1．（2024•新疆）下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 2.（2024•湖南模拟）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 3．（2024•沙市区三模）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，水沸腾一段时间后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断，下列说法中错误的是（　　） A．甲图压下活塞的过程中，筒中气体的内能增大 B．甲图中压下活塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同 C．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口过程的能量转化与内热机排气冲程的能量转化相同 D．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，瓶口会出现白雾 4．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（　　） A．   B．   C．   D．   5．（2024秋•建安区校级月考）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则汽油机2秒内（　　） A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成80个冲程，做功20次 二、填空题 6．（2023•鞍山）如图所示的汽油机处于 　 　（选填“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2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 　 　次。 7．小明利用图示装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了 （选填“热机”或“电动机”）的原理。    8．（2024•宿迁）如图所示是单缸四冲程汽油机的 　 　冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 　 大的特点。若100g水，温度升高20℃，水吸收的热量为 　 　J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 B卷提升题组 9．（2018秋•南海区校级月考）阅读短文，回答问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 　 　能。 （2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 　 　（用字母表示）。 （3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 　 　。 （4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 　 　。 A．吸气　　 B．压缩　　 C．做功　 D．排气 （5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 　 　s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为nr/s时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为 　 　： A． B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专辑说明： 本专辑包含同步讲义（知识点和例题）+A卷满分练习+B卷能力提升，适用于教科版和人教版。专辑内容是多年一线教师根据自己多年教学经验总结编写，均为原创内容，并附大量热点考题和中考真题。适合一线教师交流学习，学生课前自学和课后巩固提升。 九年级上册精编同步讲义（教科人教通用版） 第4讲：热机 思维导图 知识点一：热机原理与分类 情景导入 实验探究：热机工作原理 【实验现象】如图所示，在试管中装一些水，用橡皮塞塞住试管口，固定在铁架台上，用酒精灯给试管加热，水沸腾后，水蒸气会把橡皮塞冲出去（），试管口观察到大量“白雾”出现。 【实验分析】酒精燃烧释放出热量（化学能转化为内能），通过热传递将一部分热量传递给水，水的内能增加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越来越多，对橡皮塞的压力越来越大，最后将橡皮塞冲出，这时水蒸气对橡皮塞做功。同时，水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水滴，在试管口可以观察到“白雾”。 【探究归纳】该实验装置反应了热机的工作原理。其工作过程是：燃料燃烧，化学能转化为内能，一部分内能通过热传递方式传递给工作物质—水，水内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气将橡皮塞冲出，水蒸气内能转化为橡皮塞机械能。 阅读：蒸汽机的发展史 已知世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它不过是一个玩具而已。 纽可门机最早是由英国人纽科门于1705年发明的，主要用于矿井抽水。 1765年，瓦特在修理纽可门机的基础上，对蒸汽机作出了重大的改进，成为了人们所熟知的蒸汽机。 汽转球 纽可门机 瓦特改良的蒸汽机 蒸汽火车 知识精讲 1、热机的原理与分类 ①热机：各种利用内能做功的机械叫做热机。 ②工作原理：热机利用 内能 做功，将 内能 转化为 机械能 。下图所示的实验装置和热机的原理一样。 ④种类：热机有蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 ⑤分类:传统蒸汽机的锅炉与气缸分离，属于“外燃机”，燃料直接在发动机 汽缸 内燃烧产生动力的热机叫“内燃机”。根据使用燃料的不同分为 汽油机 和 柴油机 。内燃机大大缩小了热机的体积，使热机可以用在小型汽车上，世界上第一辆以汽油为动力的车，是德国人卡尔•本茨于1885年制造出的“奔驰一号”。 汽油发动机 奔驰一号 柴油机 使用柴油机的卡车 典型例题 【典例1】3．（2023·新疆·统考中考真题）人类最早发明的热机是（　　） A．蒸汽机 B．内燃机 C．喷气发动机 D．火箭发动机 【答案】A 【详解】热机是指利用内能做功的机械，17世纪人类发明了热机，最早的热机是蒸汽机；内燃机、喷气发动机、火箭发动机都是19实际后期发明出来的，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【典例2】（2024•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 【答案】B 【解答】A、用酒精灯加热试管，水吸收热量，水的内能增加，是通过热传递的方式实现的，故A错误； BC、蒸气把软木塞冲出去，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，实现了内能向机械能的转化，故B正确； 这一过程，相当于汽油机的做功冲程，故C错误； D、试管口出现的白雾，是水蒸气液化后形成的小水珠，故D错误； 故选：B。 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★ 分值：2分 知识点二：汽油机的结构与原理 知识精讲 1、 工作原理 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 2、汽油机的构造 如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 汽油机结构图 汽油机机剖面图 曲轴连杆立体图 3、汽油机的工作过程 ①汽油机在工作时，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。多数汽油机是由 吸气、压缩、做功、排气 四个冲程不断循环来保证连续工作。该四个冲程称为发动机的一个工作循环。在四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性带动活塞完成，周而复始，使汽油机连续转动下去。 阀门：进气阀 打开 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 吸入气体： 汽油和空气的混合物 。 曲轴转动： 半 圈。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向上。 压强 变大 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 机械能转化为 内能 。 吸气冲程 压缩冲程 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 内能 转化为 机械能 。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 打开 。 活塞运动方向： 向上 。 曲轴转动： 半 圈。 做功冲程 排气冲程 ②内燃机的启动:内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来；比如小汽车的汽油机就是靠启动电机来启动发动机的。 要点总结： ①内燃机一个工作循环包括 4个冲程，飞轮转动 2 圈，活塞往复运动 2 次，对外做 1 次功。简称“14221” ②一个循环发生 两次 能量转化，分别是 压缩 冲程，将机械能转化为内能，以及 做功 冲程，将内能转化为机械能 。 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 内能 转化为 机械能 。 典型例题 阀门：进气阀 关闭 ； 排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 曲轴转动： 半 圈。 能量转化： 内能 转化为 机械能 。 【典例3】（2024•金平区二模）如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，以下说法正确的是（　　） A．汽油机一个工作循环四个冲程的正确顺序是：丙、甲、丁、乙 B．汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质是汽油 C．若汽油机每秒做功10次，则飞轮的转速为1200r/min D．图丁是做功冲程，机械能转化为内能 【答案】C 【解答】A、甲图中两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；乙图是进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，是吸气冲程；丙图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，是排气冲程；丁图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程；所以，该内燃机一个工作循环有四个冲程正确的顺序是乙、甲、丁、丙，故A错误； B、在吸气冲程中，汽油机吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的只是空气，故B错误； C、飞轮转速是1200r/min＝20r/s，每秒钟内汽油机飞轮转动20转，对外做功10次，完成40个冲程，故C正确； D、图丁是做功冲程，在做功冲程中，内能转化为机械能，故D错误。 故选：C。 【典例4】（2023•齐齐哈尔）如图所示是单缸四冲程汽油机某一冲程工作示意图，该冲程是 　压缩　冲程。若该汽油机1s对外做功15次，则汽油机的飞轮速度为 　1800　r/min。 【答案】压缩；1800 【解答】由图可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩冲程；汽油机每秒内对外做功15次，曲轴转30圈，活塞往复30次，则每分钟对外做功900次，曲轴转1800圈，活塞往复1800次，因此曲轴的转速为1800r/min。故答案为：压缩；1800。 【变式】（2024秋•荔城区校级月考）如图所示，在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，待乙醚充满整个塑料瓶后，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，下列说法正确的是（　　） A．活塞飞出是机械能转化为内能 B．液态乙醚发生了升华现象 C．乙醚分子在不停地运动 D．此过程相当于热机的压缩冲程 【答案】C 【解答】A、启动电子打火器，气体膨胀，对活塞做功，将内能转化为机械能，故A错误； B、该过程中液态乙醚变成了乙醚蒸汽，属于汽化现象，故B错误； C、乙醚分子总是在不停地做无规则运动，故C正确； D、热机的做功冲程中将内能转化为机械能，所以此过程相当于热机的做功冲程，故D错误。 故选：C。 知识点中考评级 热度：★★★★ 难度：★★★ 分值：2-4分 知识点三：柴油机 知识精讲 1、 柴油机 工作原理：利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 汽油机的构造：与汽油机大致相同，不同的是柴油机气缸顶部无火花塞而有喷油嘴。 工作过程：柴油机的工作过程，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。柴油机吸入气缸内的物质只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 2、柴油机和汽油机的异同点 3、内燃机的应用 (1)汽油机的应用：汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 (2)柴油机的应用：柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 典型例题 【典例5】关于四冲程柴油机的工作过程，下列说法正确的是（　　） A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：活塞推动气体做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 【答案】A 【详解】A．柴油机的吸气冲程中吸入的是空气，故A正确； B．在压缩冲程，活塞对气体做功，气体的内能变大，温度升高，故B错误； C．做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，故C错误； D．排气冲程中没有能量的转化，故D错误。 故选A。 【典例6】（2024•道里区三模）如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是（　　） A．共享单车 B．战斗机 C．风车 D．皮划艇 【答案】B 【解答】A、共享单车，是将人体的化学能转化为自行车的机械能，不属于热机； B、战斗机，使用燃油作为燃料，利用燃油燃烧产生燃气的内能转化成机械能，属于热机； C、风车，利用风能转化成电能，不属于热机； D、皮划艇，消耗的是人体的化学能转化成机械能，不属于热机。 故选：B。 知识点中考评级 热度：★★ 难度：★★ 分值：2-4分 A卷满分题组 1、 选择题 1．（2024•新疆）下列运载工具中，不需要利用热机的是（　　） A．喷气式飞机 B．柴油拖拉机 C．纯电动汽车 D．长征系列火箭 【答案】C 【解答】热机是利用燃料燃烧释放热量，将内能转化为机械能的装置，喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均需要用到燃料，故都需要用热机；纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机械能，不属于热机。 故选：C。 2.（2024•湖南模拟）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 【答案】D 【解答】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，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。 3．（2024•沙市区三模）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，水沸腾一段时间后，水蒸气推动橡胶塞迅速冲出试管口。根据实验现象判断，下列说法中错误的是（　　） A．甲图压下活塞的过程中，筒中气体的内能增大 B．甲图中压下活塞过程的能量转化与热机压缩冲程的能量转化相同 C．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口过程的能量转化与内热机排气冲程的能量转化相同 D．乙图中水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，瓶口会出现白雾 【答案】C 【解答】AB、图甲所示，在一个有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，活塞对管内气体做功，使得空气的内能增加，温度升高，故是将机械能转化为内能的过程，故与内燃机的压缩冲程相类似，所以AB正确； CD、图乙所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，消耗了水蒸气的内能，产生机械能，故是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似，水蒸气推动橡胶塞冲出试管口的过程中，水蒸气内能减少，温度降低，水蒸气遇冷液化形成白雾，所以C错误，D正确。 故选：C。 4．（2023·黑龙江绥化·统考中考真题）下图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（　　） A．   B．   C．   D．   【答案】A 【详解】汽油机的四个冲程中将机械能转化为内能的是压缩冲程，压缩冲程进气门和排气门都要关闭，活塞向上运动。只有A满足。故选A。 5．（2024秋•建安区校级月考）一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则汽油机2秒内（　　） A．完成20个冲程，做功20次 B．完成40个冲程，做功40次 C．完成40个冲程，做功10次 D．完成80个冲程，做功20次 【答案】D 【解答】一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则汽油机每秒飞轮转20圈，做功10次，完成40个冲程。则汽油机2秒内做功20次，完成80个冲程。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 二、填空题 6．（2023•鞍山）如图所示的汽油机处于 　压缩　（选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程将 　机械　能转化为 　内　能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 　20　次。 【答案】压缩；机械；内；20。 【解答】由图可知，内燃机两气门都关闭，活塞向上运动，所以这个冲程是压缩冲程，此冲程是通过压缩气体做功将机械能转化为内能。 汽油机的转速为2400r/min，说明1s内汽油机曲轴的转动次数等于40r，一个工作循环中，曲轴转动两周，对外做功一次，1s内曲轴转动40次，对外做功20次。 故答案为：压缩；机械；内；20。 7．小明利用图示装置进行实验，加热试管使水沸腾是通过 （选填“热传递”或“做功”）的方式改变水的内能，在水蒸气驱动下叶轮转动起来，这个实验体现了 （选填“热机”或“电动机”）的原理。    【答案】 热传递 热机 【详解】[1]给试管中的水加热，水吸收热量，内能增大，这是通过热传递来改变水的内能。 [2]水沸腾汽化为水蒸气，高温的水蒸气可以驱动叶轮转动，将内能转化为机械能，与热机的原理相同。 8．（2024•宿迁）如图所示是单缸四冲程汽油机的 　压缩　冲程，汽油机工作时，需要用水为其降温，这是利用水的 　比热容　大的特点。若100g水，温度升高20℃，水吸收的热量为 　8.4×103　J[c水＝4.2×103J/（kg•℃）]。 【答案】压缩；比热容；8.4×103。 【解答】（1）由图可知，进气门和排气门都是关闭，活塞上行，可以判断为压缩冲程； （2）因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质相比，升高相同的温度，水吸收的热量更多，汽车发动机常用水来做冷却剂； （3）水吸收的热量：Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×0.1kg×20℃＝8.4×103J。 故答案为：压缩；比热容；8.4×103。 B卷提升题组 9．（2018秋•南海区校级月考）阅读短文，回答问题。 汽车发动机 发动机是汽车的动力源。汽油机以汽油为燃料，使活塞在气缸中往复运动，一个工作循环经历进气、压缩、做功和排气四个冲程，汽油机的性能和汽缸排量有关。汽缸排量指活塞一个冲程中活塞在气缸内通过的容积，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离（冲程长度）。如果发动机有若干个气缸，所有气缸“工作容积”之和称为发动机排量，实际汽车往往采用多缸发动机。 如图所示发动机有4个汽缸（图中标注1、2、3、4），通过连杆把4个汽缸的活塞连在一根曲轴上。各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一根汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程。 （1）汽油机工作时将燃料燃烧的内能转化为 　机械　能。 （2）若一个汽缸排量为V，燃气对活塞的平均压强为p，则一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为 　pV　（用字母表示）。 （3）若汽车发动机以恒定功率输出，在爬坡的时候减慢车速，目的是 　增大牵引力　。 （4）四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的冲程是 　A　。 A．吸气　　 B．压缩　　 C．做功　 D．排气 （5）当发动机转速为3000r/min时，则发动机每个工作循环所需要的时间为 　0.04　s；设做功冲程燃气对活塞的平均压强是p0，发动机排量为V排，则发动机转速为nr/s时该轿车的输出功率P与发动机排量为V排的关系式为 　A　： A． B．np0V排 C.2np0V排 D.4np0V排。 【答案】（1）机械；（2）pV；（3）增大牵引力；（4）A；（5）0.04；A。 【解答】（1）内燃机是将内能转化为机械能的机器； （2）在做功冲程中，活塞移动的距离为l，发动机的单缸排量V＝SL，燃气对活塞所做的功：W＝FL＝pSL＝pV； （3）发动机的功率P＝Fv，功率一定时，降低速度是为了增大牵引力； （4）四缸发动机，各个汽缸的做功过程错开，在飞轮转动的每半周里，都有一个汽缸在做功，其他三个汽缸分别在吸气、压缩和排气冲程，据此可知 四缸发动机中1号汽缸在做功冲程中，4号汽缸所处的是吸气冲程，故选A； （5）在发动机中，飞轮转2周完成一个工作循环，所以发动机转速为3000r/min时，完成1500个工作循环， 每个工作循环所需要的时间为ts＝0.04s； 设做功冲程燃气对活塞的平均压强为p0，发动机排量为V排，则一个活塞的排气量V排， 做功冲程燃气对一个活塞的平均压力：F＝p0S， 每个做功冲程燃气对一个活塞做的功：W0＝FL＝p0SLp0V排， 发动机转速为nr/s时，燃气对活塞做功的功率：Pn×P0V排nP0V排， 所以，在发动机转速nr/s，做功冲程汽缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比。故选A。 故答案为：（1）机械；（2）pV；（3）增大牵引力；（4）A；（5）0.04；A。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$