14.2 热机-【暑假大串联】2024-2025学年新教材八年级物理暑假作业教材衔接（人教版2024）

第2节 热 机 1. 热机 (1) 热机的定义:利用内能做功的机械叫热机. (2) 热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机. (3) 内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机.内燃机根据其所使用的燃料分为 汽油机和柴油机两类. 2. 汽油机 (1) 构造:进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等. (2) 工作原理:在气缸内燃烧汽油,生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕,使燃气推动活塞做 功〔内能→机械能〕. (3) 冲程:活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫作一个冲程; (4) 工作过程:多数汽油机是由吸气、压缩、做功(燃烧 膨胀做功)和排气冲程的不断循环来保 证连续工作的,如图所示: 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合 物从进气门吸入气缸. 压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,温度升高. 做功冲程:在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气 体.高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功. 排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸. (5) 工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再 由内能→机械能. 3. 柴油机 (1) 构造:与汽油机相似,区别在于柴油机顶部没有火花塞,而有一个喷油嘴. (2) 工作原理:与汽油机相同. (3) 工作过程:与汽油机相似. (4) 柴油机启动时也要靠外力使飞轮和曲轴转动起来. (5) 特点与应用: 58 特点:柴油比汽油便宜,但柴油机比较笨重. 应用:载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机. 题型1 热机的识别 例1 以下常见物品中属于热机的是 ( ) A. 手机 B. 洗衣机 C. 电视机 D. 柴油机 解析:ABC.手机、洗衣机、电视机都属于用电器,不属于热机,故ABC不正确;D.柴油机是内燃机 的一种,属于热机,故D正确.故选:D. 答案:D 题型2 热机的四个冲程的辨别 例2 如图所示的汽油机示意图,当曲轴的转动如图的位置时,该汽油机工作在哪个冲程 ( ) 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,两气门关闭,活塞向上运动,压缩气体做功,是压缩冲程.故选:B. 答案:B 题型3 汽油机和柴油机的区别 例3 柴油机和汽油机的主要区别在于,汽油机在吸气冲程中吸入汽油和空气的混合物,而柴油 机吸入的只有 ,构造上柴油机顶端有喷油嘴,而汽油机顶部有 . 解析:工作过程中,汽油机吸入的是空气和汽油的混合物,柴油机吸入的是空气.故答案为:空气; 火花塞. 答案:空气 火花塞 题型4 内燃机工作循环的计算 例4 某四冲程汽油机正常工作时飞轮的转速为2400 r/min,若每次做功冲程对外所做的有用功 为300 J,则该汽油机每秒对外做有用功 J. 解析:飞轮转速是2400 r/min=40 r/s,即飞轮每秒转40 r,因为一个工作循环飞轮转2 r,对外做 功1次,所以,飞轮转40 r,完成20个工作循环,对外做功20次;1 s内汽油机做的有用功为:W= 20×300 J=6000 J.故答案为:6000. 答案:6000 68 一、 选择题 1. 烧汽油小汽车的司机踩油门是直接控制的 ( ) A. 进入汽缸的油质量多少 B. 进入汽缸空气质量多少 C. 刹车距离 D. 废气的排出 2. 下列机械的动力装置不是使用热机的是 ( ) A. 玉兔号月球车 B. 山东号航母 C. C919客机 D. 长征五号火箭 3. 关于内能的下列说法中,正确的是 ( ) A. 一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水,内能一定增加 B. 物体的温度越高,具有的热量越多 C. 热量总是从内能大的物体传递到内能小的物体传递 D. 热机就是将机械能转变为内能的装置 4. 如图,这是汽油机工作循环中的某个冲程,关于此冲程的说法正确的是 ( ) A. 进气门关闭,排气门打开 B. 汽缸内气体温度降低 C. 靠飞轮的惯性完成 D. 内能转化为机械能 5. 篮球比赛中同学们发现篮球气不是很足,体育老师拿来打气筒给篮球充气,充气的过程相当 于汽油机的 ( ) A. 吸气过程 B. 排气冲程 C. 压缩冲程 D. 做功冲程 6. 下列汽油机的四个冲程中,将废气排出气缸的冲程是 ( ) A. B. C. D. 7. 下列关于柴油机和汽油机的说法错误的是 ( ) A. 柴油机的上部是喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞 B. 柴油机和汽油机吸入汽缸的都只有空气 C. 柴油机和汽油机使用的燃料不同 D. 柴油机比汽油机笨重,但效率高 8. 若让一台正在正常开动的柴油机停止转动,一般应对它进行的操作是 ( ) A. 断开它的电路,停止给它供电 B. 关停它的油路,停止给它供油 C. 以上两种方法都可以 D. 以上两种方法都不行 78 9. 关于内能的利用,下列说法正确的是 ( ) A. 热机的种类很多,如:蒸汽机、内燃机、喷气发动机、电动机等 B. 柴油机吸气冲程吸入的是柴油和空气的混合物 C. 汽车的排气量就是指汽缸的总容积 D. 做功冲程使汽车获得动力,其他三个冲程靠飞轮的惯性完成 10. 一有时间就帮家里干农活的阿布都同学发现,自家拖拉机的柴油机上装有又重又大的飞轮, 其作用是 ( ) A. 增加柴油机的输出功率 B. 增加柴油机的稳定性 C. 改变柴油机的转速 D. 增加柴油机转动的惯性 11. 若汽油机飞轮转速为3600转/分,则1秒内汽油机对外做多少次功 ( ) A. 30 B. 60 C. 120 D. 15 12. 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 ( ) 图a 甲 乙 丙 丁 图b A. 图a中气缸内的蒸气体积膨胀,从而推动活塞使舰载机获得牵引力 B. 图b中甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C. 从能量转化角度讲,蒸气弹射装置工作时与图乙所示的原理相似 D. 丙冲程的能量转化与烧水时水蒸气把壶盖顶起来的能量转化相同 二、 填空题 13. 世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们工作时, 是将燃料燃烧释放的 转化为 .如图所示模拟实验中:图甲中是水蒸气驱动 叶轮转动,图乙中是上升的热空气驱动叶轮转动,则图 是汽油机的工作原理图. 甲 乙 88 14. 用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙); 轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾.文中画线部分的能量转化过程 与图丙中热机的 冲程相似(填字母序号);柴油机气缸顶部 火花塞(选填 “有”或“无”). 甲 乙 A B C D 丙 15. 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. 16. 小汽车已进入平常百姓家(如图),若汽车在水平路面上快速行驶,由于汽 车上下 表 面 空 气 流 动 速 度 不 同,汽 车 对 地 面 的 压 力 和 静 止 时 相 比 会 (选填“变大”“变小”或“不变”);汽车上的散热器用水作为冷 却剂,是因为水的 大.若一台单缸四冲程汽油机1 s内对外做功25次,则该汽油机 飞轮的转速为 r/min. 17. 单缸四冲程汽油机工作时飞轮转速为3600 r/min,若做功冲程推动活塞一次做功1200 J,则 该内燃机工作时的功率是 W. 18. 如图所示,小明在吹气球时,被吹大了的气球没能用手握住,呼啸着飞了出去.若他及时捡拾 起气球,将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比 (选填“变高”“变低”或“没有变 化”),这是因为当球内气体喷出来时,发生的能量转化情况是 能转化为 能.汽油机在工作时, 冲程与这一情景过程中能量的转化是一 致的.汽油机工作时对外的输出功率为25 kW,飞轮转速为5000转/min,则每个工作循环汽 油机对外做功 J. 三、 计算题 19. 某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120 cm2,一个冲程是0.3 m,做功冲程中燃气对活塞的 平均压强是5×105 Pa,曲轴的转速是300 r/min.求: (1) 内燃机每分钟做的功. (2) 其功率是多少. 98 16. 增大 比热容 17. 夜晚海水温度高于陆地温 度. 18. 因为水的比热容较大,相同质量的水和其 他物质比较,降低相同的温度,水对冻鸡腿放出的热 量多,所以冻鸡腿在自来水中比在空气中解冻快. 19. (1) 天平 秒表 加热时间的长短 没有控制 水和食用油质量相同 (2) B 20. (1) 39 (2) 乙 甲 (3) 3∶2 (4) 使甲、乙两种液体在相同的时间 内吸收的热量相同 21. (1) 水放出的热量:Q吸=c水 m(t0-t)=4.2× 103 J/(kg·℃)×0.1 kg×(90 ℃-40 ℃)= 2.1×104 J. (2) 凉牛奶置于放在室内盛有热水的敞口玻璃 杯中加热时,有热量散失到空气中,所以热水放 出的热量大于牛奶吸收的热量. 第2节 分子动理论的初步知识 1. D 2. D 3. B 4. D 5. B 6. C 7. C 8. D 9. (1) 引力 (2) 扩散 10. 做无规则运动 间隙 11. 扩散 温度 12. 大 斥力 13. 用热水洗涤沾 满油污的盘子效果更好,是因为温度越高,油污分子 运动 越 剧 烈,扩 散 越 快,更 容 易 与 盘 子 分 离. 14. (1) 分子间有间隙 不能 混合后总体积变化 不明显 (2) 分子间有引力 (3) 分子在永不停息 地无规则运动 第3节 内 能 1. D 2. D 3. B 4. A 5. C 6. C 7. C 8. C 9. 0 不为0 10. 增大 引力 11. 两手互搓,克服 摩擦做功,手的内能会增大,温度会升高,是通过做 功的方式改变物体内能,属于能量的转化;对手哈气, 是通过热传递方式改变手的内能,手会变热,属于能量 的转移. 12. (1) 热传递 (2) B (3) 不与 不同 第十四章 内能的利用 第1节 能量的转化与守恒 1. C 2. C 3. D 4. B 5. D 6. D 7. C 8. B 9. C 10. D 11. 电 不变 12. 守恒 不能够 方向 13. 太阳 转化 14. 太阳 15. 机械能 80% 72% 16. (1) 做功 不变 25 (2) 惯性 (3) 比热容 (4) 40 17. (1) 由ρ= m V 可得,热水器中水的质量:m=ρV =1.0×103 kg/m3×100×10-3 m3=100 kg. (2) 热水器中的水10 h需吸收的热量:Q= cmΔt=4.2×103 J/(kg·℃)×100 kg×60 ℃ =2.52×107 J. (3) 经过10 h阳光的照射接收的太阳能:E= 5.04×106 J×10=5.04×107 J;则热水器的效 率:η = Q E ×100% = 2.52×107 J 5.04×107 J ×100% =50%. 第2节 热 机 1. B 2. A 3. A 4. C 5. C 6. A 7. B 8. B 9. D 10. D 11. A 12. C 13. 内能 机械能 乙 14. D 无 15. 内能 比热容 16. 变小 比热 容 3000 17. 36000 18. 变 低 内 机 械 做 功 600 19. (1) 燃气对活塞的平均压力:F=pS=5×105 Pa ×120×10-4 m2=6000 N;一个做功冲程中燃气 对活塞做的功:W =Fs=6000 N×0.3 m= 1800 J;曲轴每转两圈对外做功一次,所以1 min 转动300周,要做功150次,所以内燃机每分钟 做的功:W 总=150×1800 J=2.7×105 J. (2) 内燃机的功率:P= W t= 2.7×105 J 60 s =4500 W. 第3节 热机的效率 1. D 2. D 3. D 4. B 5. B 6. D 7. C 8. C 9. A 10. D 11. D 12. D 13. 4.6×106 不变 14. 10 9.2×107 30 15. (1) 内 机械 (2) 能 (3) 3.6×1010 16. 1∶2 17. 比 热 容 酒 精 18. 1200 8.28×105 19. 30% 降低 20. (1) 相等 (2) 自下而上 初温 (3) 煤油 (4) 热传递 (5) 偏小 21. (1) 消耗的航空燃油的质量:m航空燃油=1.35 t= 1.35×103 kg,消耗的航空燃油完全燃烧放出的 热量:Q放=m航空燃油 q航空燃油=1.35×103 kg×4 ×107 J/kg=5.4×1010 J. (2) 飞机飞行的时间t=20 min=1.2×103 s,由 P= W t 得,发动机所做有用功:W 有用=Pt=2.25 ×104×103 W×1.2×103 s=2.7×1010 J;发动 机的热效率:η= W 有用 Q放 ×100%= 2.7×1010 J 5.4×1010 J × 100%=50%. 第四部分 新知测效 暑期学情测评(一) 1. C 2. D 3. C 4. D 5. B 6. C 7. A 8. B 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 7