第4节 跨学科实践：制作简易热机模型（重难点训练）物理人教版2024九年级全一册

第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 一．水火箭模型（共8小题） 二．纸风车模型（共7小题） 三．电火花发生器模型（共6小题） 四．蒸汽船或蒸汽机模型（共4小题） 五．取火器模型（共6小题） 六．其他简易热机模型（共4小题） 一．水火箭模型（共8小题） 1．实验中学举行了中学生自制火箭比赛。甲组参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天（如图甲所示）。乙组参赛选手用塑料瓶自制了火箭模型（如图乙所示），先在瓶内喷入酒精，然后盖上锥形纸筒，再按下电火花发生器按钮，点燃瓶内酒精气体，纸筒向上飞出。下列说法正确的是（　　） A．水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因 B．水火箭上升过程中，水火箭的机械能一直增大 C．瓶内酒精燃烧越充分，酒精热值越大 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能不变，温度不变 2．小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气，水向下喷出，水火箭一飞冲天。下列说法正确的是（    ） A．打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 D．水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 3．2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 4．如图为某科技小组发射水火箭的过程，可乐瓶内的水向后喷出，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是 ；从能量转化角度来看，水火箭的机械能是由高压气体的 能转化来的，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化方式相同。 5．物理科技文化节中，同学们展示了自制水火箭，结构如图所示。在塑料瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，发射时用打气筒向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。用打气筒将空气压入水火箭的能量转化与汽油机的 （选填“压缩”或“做功”）冲程相同；水火箭上升过程中，瓶内气体的内能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。 6．如图是小明用塑料瓶制作的水火箭：先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，瓶内的高压气体对水 ，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，水火箭加速上升是瓶内气体的内能转化为水火箭机械能，与内燃机的 冲程工作原理相似。 7．打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 8．如图为小明制作的水火箭，其原理是先在塑料瓶内注入水，再通过打气筒向瓶内注入空气，当瓶内气压升高到一定程度时，瓶口的橡皮塞被推开，高压空气将水从火箭尾部高速喷出，推动火箭上升。 (1)水火箭发射利用了力的作用是 的，向瓶内打气，通过 的方式可以使瓶内气体内能增大，高压空气将水高速喷出类似于内燃机的 冲程； (2)请在图中画出水火箭所受重力示意图。 二．纸风车模型（共7小题） 9．如图，试管里盛适量水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出“白气”推动管口处的纸风车转动。对此过程中的热现象，分析正确的是（　　） A．水在沸腾过程中，水的内能不变 B．水在沸腾过程中，水的比热容变大 C．玻璃管口冒出的“白气”是扩散现象 D．“白气”使风车转动过程相当于汽油机的做功冲程 10．某学校科学兴趣班上，有人做了如图所示的一个实验，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动。下列说法正确的是（　　） A．风车转动时，风车只受到重力和支持力的作用 B．移除热水，风车由于惯性不会立刻停转 C．热水杯上方的白雾是热水汽化形成的 D．热水变冷，风车最终也会停下来，所以这个实验不遵守能量转化与守恒定律 11．如图所示，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动，以下叙述正确的是（　　） A．风车静止时，只受到重力的作用 B．风车转动时，只受到热空气推力的作用 C．风车转动时，机械能转化为水的热能 D．移去热水，风车由于惯性不会立即停转 12．如图是小明制作的“走马灯”，点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程的能量转化与四冲程汽油机的 冲程情况相同，纸马温度升高，主要是通过 的方式改变了其内能． 13．早在八百多年前，我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛，纸筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变 （选填“大”或“小”）而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的 能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 次。 14．如图所示,一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方,风车会转动起来．在整个过程中是由酒精的 能最终转化为风车的 能． 15．老师用如图一所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的 （“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）冲程相同； （2）汽油机的点火方式为 ； （3）图三是汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率η＝ 。 三．电火花发生器模型（共6小题） 16．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析正确的是（　　） A．酒精不完全燃烧时热值变小 B．能闻到酒精的气味不能说明分子在永不停息的做无规则运动 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能不变，温度降低 17．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精，酒精燃烧产生的燃气能将盒盖喷出很远，实验时在盒内滴入0.2g的酒精（q酒精＝3×107J/kg）。对此实验过程，以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．燃气在喷出过程中内能增大 C．能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同 D．酒精燃烧放出的热量可能小于6000J 18．如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入注射器前端小孔并将小孔密封，另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示的位置。轻轻晃动棉球后，按动电火花发声器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出。关于此实验，下列分析中正确的是（    ） A．酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同 B．酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能 C．燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程 D．活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低 19．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，圆斑 （选填“甲”或“乙”）是皮球从较高处落下形成的；如图丙所示装置，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，将会看到盒盖被弹开。在此过程中，燃气的 能转化为盒盖的 能。 20．如图是小明同学设计的“燃气内能转化”的实验装置。把电火花发生器紧紧塞进塑料瓶侧边的小孔中，往瓶中喷入雾状酒精，在瓶口上盖一个塑料杯，按动电火花发生器按钮后，观察到塑料杯向上飞起，这个过程中高温高压燃气的内能转化为塑料杯的 能，它与四冲程内燃机的 冲程的能量转化相同。 21．取一只透明的胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向塑料盒盖中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器的按钮。 （1）实验中，你将观察到的现象是 ； （2）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的 能减少，转化为 能； （3）根据这个原理，可以制造的机械是 ； （4）请你写出一条可能影响实验成败的原因 。 四．蒸汽船或蒸汽机模型（共4小题） 22．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。 23．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能 B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 24．如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。 (2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这个过程把 能转化为 能。 25．物理学的发展推动了社会的进步。如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温沸腾产生水蒸气，水蒸气的 能转化为汽车的 能，使汽车前进；此工作原理相当于内燃机的 冲程。 五．取火器模型（共6小题） 26．如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．套筒内空气被压缩时其内能不变 B．艾绒燃烧时，内能转化成化学能 C．与热机工作过程中的压缩冲程原理相似 D．主要利用了热传递来改变套筒内空气的内能 27．如图所示是我国古代劳动人民发明的取火器模型。先把干燥的艾绒固定在木制推杆的前端，然后将木制推杆迅速推入牛角套筒，使杆前端的艾绒温度升高达到艾绒的着火点，艾绒便燃烧起来。在这个过程中能量转化情况与内燃机哪一个冲程的能量转化情况相同（    ） A． B． C． D． 28．我国古代劳动人民发明的取火器模型，如图所示。先把干燥的艾绒固定在木制推杆的前端，然后将木制推杆迅速推入牛角套筒，使杆前端的艾绒温度升高达到艾绒的着火点，艾绒便燃烧起来。在这个过程中能量转化的形式与热机中的 冲程相同。 29．如图是我国古代发明的取火器模型图。把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能的，套筒内密封气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。 30．李辉同学在家庭实验室中做了如图所示的实验，他在塑料胶卷盒的盖子上开了一个小圆孔，然后将电子打火器伸进圆孔并套紧，向胶卷盒里滴入2滴酒精．稍过几秒钟，待酒精汽化后，手握电子点火器，使胶卷盒指向空旷的地方，按动电子点火器，产生电火花，胶卷盒盖被弹到很远的地方；重新向胶卷盒里装入等量的2滴汽油，经过同样的过程，胶卷盒盖被弹到更远的地方． （1）塑料胶卷盒盖弹出很远的原因是： 对 做功， 能转化为 能． （2）若实验中发现燃烧与酒精同样多的汽油总能使胶卷盒盖弹得更远，则这个实验可说明： （3）你认为该实验过程类似于汽油机工作时的 冲程． 31．如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，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。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    六．其他简易热机模型（共4小题） 32．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内，用软木塞塞住筒口，筒内底转有两根与静电起电机（电源）相连接的放电针，当放电针释放电火花时，以下说法正确的是（　　） A．汽油的热值随其质量的减小而减小 B．此装置可模拟四冲程汽油机工作时的压缩冲程 C．电火花放电使汽油燃烧的过程，将电能转化为汽油的化学能 D．燃气将软木塞冲出的过程，燃气的内能转化为软木塞的机械能 33．如图所示。这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是（　　） A．斯特林发动机将机械能转化成内能 B．热源通过做功的方式改变汽缸内气体内能 C．酒精灯内酒精由液态变为气态，其分子间的作用力会变小 D．随着酒精的燃烧，酒精灯内剩余酒精的热值在不断减小 34．中国古代玩具饮水鸟（如图所示）被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”.它的神奇之处在于：在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里“喝”一口后，让其直立起来；可是直立一会儿它又会自动俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。其原理是饮水鸟的嘴部和头部包裹了一层绒布，“喝水”打湿后，由于蒸发 （选填“吸热”或“放热”），使得鸟头部管内温度和气压变化，尾部的液体上升到头部，改变饮水鸟的重心，实现再次喝水。饮水鸟这种“自动喝水”的现象 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律；饮水鸟“低头喝水”时整个身体绕着横杆旋转，我们可以将旋转的饮水鸟视为 模型。 35．如图所示，是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达E点后返回，摆球荡起的高度会越来越低，这一过程摆球 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 一．水火箭模型（共8小题） 二．纸风车模型（共7小题） 三．电火花发生器模型（共6小题） 四．蒸汽船或蒸汽机模型（共4小题） 五．取火器模型（共6小题） 六．其他简易热机模型（共4小题） 一．水火箭模型（共8小题） 1．实验中学举行了中学生自制火箭比赛。甲组参赛选手对水火箭打气，拉开气阀，水向下喷出，水火箭一飞冲天（如图甲所示）。乙组参赛选手用塑料瓶自制了火箭模型（如图乙所示），先在瓶内喷入酒精，然后盖上锥形纸筒，再按下电火花发生器按钮，点燃瓶内酒精气体，纸筒向上飞出。下列说法正确的是（　　） A．水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因 B．水火箭上升过程中，水火箭的机械能一直增大 C．瓶内酒精燃烧越充分，酒精热值越大 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能不变，温度不变 【答案】A 【详解】A．力可以改变物体的运动状态，水对水火箭向上的推力是水火箭向上起飞的原因，故A正确； B．水火箭上升过程中，水火箭的机械能不断克服摩擦力做功，且水火箭的质量不断减小，速度先增大后减小，高度不断升高，因此水火箭的机械能并不是一直增大，故B错误； C．燃料的热值是燃料本身的一种特性，与燃料燃烧的充分程度无关。瓶内酒精燃烧越充分，酒精热值不变，故C错误； D．纸筒飞出后，瓶内气体对纸筒做功，瓶内气体的内能减小，温度降低，故D错误。 故选A。 2．小明自制了如图所示的“水火箭”。用打气筒对水火箭打气，水向下喷出，水火箭一飞冲天。下列说法正确的是（    ） A．打气后气筒会发热，这是通过热传递改变气筒的内能 B．水从水火箭中喷出相当于内燃机的排气冲程 C．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 D．水火箭冲天时受到向上的推力，推力的施力物体是空气 【答案】C 【详解】A．打气后气筒会发热，是因为打气时活塞压缩气体做功，使气体内能增加，通过做功的方式改变气筒内能，并非热传递，故A错误； B．水从水火箭中喷出，是高压气体对外做功，将内能转化为机械能，而内燃机排气冲程是排出废气，没有能量转化，二者不同，故B错误； C．上升过程中，水火箭内高压气体推动水向下喷出，对外做功，自身内能减少，故C正确； D．水火箭冲天时，水向下喷出，根据力的作用是相互的，水对水火箭有向上的反作用力，施力物体是水，不是空气，故D错误。 故选C。 3．2025年4月24日是第十个中国航天日。小振用可乐瓶制作出水火箭，如图所示，先在瓶里装适量水，旋紧瓶塞，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，水从金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中。下列分析正确的是（　　） A．水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能在不断增加 B．水向下喷出时，通过热传递的方式减小了瓶内空气的内能 C．升空时，水火箭内气体对水向下的力与水对它向上的力是一对平衡力 D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同 【答案】D 【详解】A．水火箭上升过程中，水从金属管向下喷出，气体的内能转化为火箭的机械能，所以水火箭瓶内气体的内能在不断减小，故A错误； B．水向下喷出时，气体的内能转化为火箭的机械能，通过做功的方式减小了瓶内空气的内能，故B错误； C．升空时，水火箭内气体对水向下的力的受力物体是水，水对水火箭向上的力的受力物体是水火箭，两个力的受力物体不是相同物体，所以不是一对平衡力，故C错误； D．打气筒将空气压入水火箭内的能量转化是将机械能转化为空气的内能，汽油机的压缩冲程是将机械能转化为汽缸内气体的内能，所以打气筒将空气压入水火箭内的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，故D正确。 故选D。 4．如图为某科技小组发射水火箭的过程，可乐瓶内的水向后喷出，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是 ；从能量转化角度来看，水火箭的机械能是由高压气体的 能转化来的，这一过程的能量转化与汽油机的 冲程能量转化方式相同。 【答案】 相互的 内 做功 【详解】[1]可乐瓶内的水向后喷出，火箭对水施加了向下的作用力，同时，水对火箭施加了向上的作用力，水火箭就向上飞出，这一现象说明了力的作用是相互的。 [2]从能量转化角度来看，水火箭内的高压气体体积膨胀将水喷出，对水和水火箭做功，水火箭的机械能是由高压气体的内能转化来的。 [3]汽油机的做功冲程中，缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，与高压气体推动水火箭升空时的能量转化方式相同。 5．物理科技文化节中，同学们展示了自制水火箭，结构如图所示。在塑料瓶中装入适量水，用带有打气管的瓶塞将瓶口塞住，发射时用打气筒向瓶内打气，当瓶内压强足够大时，瓶内的水向下喷出，水火箭升空。用打气筒将空气压入水火箭的能量转化与汽油机的 （选填“压缩”或“做功”）冲程相同；水火箭上升过程中，瓶内气体的内能 （选填“增加”“减少”或“不变”）。 【答案】 压缩 减少 【详解】[1][2]汽油机的压缩冲程是由机械能转化为内能，用打气筒将空气压入水火箭，当外界对物体做功时，物体的内能增大，伴随着能量转化是由机械能转化为内能，所以用打气筒将空气压入水火箭的能量转化与汽油机的压缩冲程相同；水火箭上升过程中，瓶内气体对外做功，内能转化为机械能，所以内能减少。 6．如图是小明用塑料瓶制作的水火箭：先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气，打开阀门后，瓶内的高压气体对水 ，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭向上飞向空中，水火箭加速上升是瓶内气体的内能转化为水火箭机械能，与内燃机的 冲程工作原理相似。 【答案】 做功 做功 【详解】[1]打开阀门后，瓶内的高压气体对水施加力，使水从尾部金属管向下喷出，水的运动状态发生改变，这是瓶内高压气体对水做功的过程 。 [2]内燃机的做功冲程中，高温高压燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能 。水火箭加速上升过程中，瓶内气体的内能转化为水火箭的机械能，二者原理相似，所以与内燃机的做功冲程工作原理相似。 7．打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 【答案】(1) 变大 做功 (2) 最大 液体质量 (3)大 (4) 错误 见解析 【详解】（1）[1][2]打气时，瓶内气体被做功，内能增大；打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中做功冲程，均是将内能转化为机械能。 （2）[1][2]一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，说明溶液已经饱和，则溶液密度达到最大，根据，在体积相同时，液体质量也最大。 （3）根据，在体积相同时，液体密度越大，液体质量也越大。结合图乙可知，相同条件下，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远。 （4）[1][2]只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量的同时瓶内液体占总体积比例也发生改变，没有控制变量，所以该同学的观点错误。 8．如图为小明制作的水火箭，其原理是先在塑料瓶内注入水，再通过打气筒向瓶内注入空气，当瓶内气压升高到一定程度时，瓶口的橡皮塞被推开，高压空气将水从火箭尾部高速喷出，推动火箭上升。 (1)水火箭发射利用了力的作用是 的，向瓶内打气，通过 的方式可以使瓶内气体内能增大，高压空气将水高速喷出类似于内燃机的 冲程； (2)请在图中画出水火箭所受重力示意图。 【答案】(1) 相互 做功 做功(2) 【详解】（1）[1]当高压空气将水从火箭尾部高速喷出时，水对空气有一个向后的作用力，同时空气对水火箭产生一个向前的反作用力，推动水火箭上升，这体现了力的作用是相互的。 [2][3]用打气筒向瓶内打气，活塞压缩空气做功，使空气的内能增大，温度升高，通过做功的方式改变物体的内能；内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。在水火箭中，高压空气将水高速喷出，是将空气的内能转化为水火箭的机械能，与内燃机做功冲程的能量转化相似。 （2）重力的作用点在水火箭的重心上。重力的方向始终是竖直向下的。从水火箭的重心开始，画一条竖直向下的带箭头的线段，箭头表示重力的方向，重力示意图如下： 二．纸风车模型（共7小题） 9．如图，试管里盛适量水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管使水沸腾，玻璃管口冒出“白气”推动管口处的纸风车转动。对此过程中的热现象，分析正确的是（　　） A．水在沸腾过程中，水的内能不变 B．水在沸腾过程中，水的比热容变大 C．玻璃管口冒出的“白气”是扩散现象 D．“白气”使风车转动过程相当于汽油机的做功冲程 【答案】D 【详解】A．水在沸腾过程中，不断吸收热量，水的内能增大，故A错误； B．水在沸腾过程中，水的比热容不变，故B错误； C．玻璃管口冒出的“白气”是水蒸气液化形成的小水珠，故C错误； D．“白气”使风车转动过程中，水蒸气的内能转化为风车的机械能，汽油机的做功冲程中，燃气推动活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能，两者原理相同，故D正确。 故选 D。 10．某学校科学兴趣班上，有人做了如图所示的一个实验，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动。下列说法正确的是（　　） A．风车转动时，风车只受到重力和支持力的作用 B．移除热水，风车由于惯性不会立刻停转 C．热水杯上方的白雾是热水汽化形成的 D．热水变冷，风车最终也会停下来，所以这个实验不遵守能量转化与守恒定律 【答案】B 【详解】A．风车转动时，受到自身的重力、铅笔尖的支持力以及热空气的推力，故A错误； B．风车具有惯性，则移除热水后风车会继续保持原有的运动状态，不会立即停转，故B正确； C．热水上方的白雾是水蒸气遇冷液化形成的小水珠，故C错误； D．热水变冷，内能转化为的机械能逐渐减小，风车最终也会停下来，但仍然遵守能量转化与守恒定律，故D错误。 故选B。 11．如图所示，用铅笔尖顶着一个纸风车，置于一杯热水上，风车就会转动，以下叙述正确的是（　　） A．风车静止时，只受到重力的作用 B．风车转动时，只受到热空气推力的作用 C．风车转动时，机械能转化为水的热能 D．移去热水，风车由于惯性不会立即停转 【答案】D 【详解】A．风车静止时，处于平衡状态，受重力和铅笔支持力的作用，故A错误； B．风车转动时，受到热空气推力的作用，同时还受重力和铅笔支持力的作用，故B错误； C．如图，风车置于一杯热水上，热空气向上流动，推动风车转动，将内能转化为机械能，故C错误； D．移去热水，风车不再受热空气的推力作用，由于惯性仍保持原来的运动状态，不会立即停转，故D正确。 故选D。 12．如图是小明制作的“走马灯”，点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程的能量转化与四冲程汽油机的 冲程情况相同，纸马温度升高，主要是通过 的方式改变了其内能． 【答案】 做功 热传递 【详解】[1]点燃底部蜡烛，纸马随着纸风车转动起来，此过程是蜡烛燃烧将化学能转化为内能，热空气上升推动纸风车和纸马转动，内能转化为机械能。四冲程汽油机的做功冲程中，火花塞点燃混合气体，爆炸性燃烧释放出庞大的热能，转化为强大的机械能，推动活塞并带动曲轴旋转，也是内能转化为机械能。所以走马灯能量转化与四冲程汽油机的做功冲程情况相同。 [2]纸马温度升高，主要是通过热传递的方式改变了其内能。蜡烛燃烧使周围空气温度升高，热空气与纸马存在温度差，通过热传递将热量传递给纸马，使纸马内能增加、温度升高。 13．早在八百多年前，我国就发明了流行于民间的走马灯如图甲所示。如图乙点燃走马灯内的蜡烛，纸筒内部的空气温度升高，体积膨胀，密度变 （选填“大”或“小”）而上升，形成气流，驱动纸筒顶部的纸风车和固定在转轴上的纸马转动。该过程中，空气的 能转化为风车的机械能，这与四冲程汽油机 冲程的能量转化情况相同。若一汽油机曲轴的转速为1800r/min，则该汽油机1s对外做功 次。 【答案】 小 内 做功 15 【详解】[1]点燃蜡烛，上方的空气吸收热量，温度升高体积膨胀，密度变小，密度小的热空气上升，形成对流，吹动扇叶转动。 [2][3]该过程中，空气的内能转化为风车的机械能，这与汽油机的做功冲程的能量转化情况相同。 [4]汽油机曲轴的转速为 即汽油机的曲轴每秒转30圈，由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲轴转2圈，对外做功1次，所以该汽油机1s对外做功15次。 14．如图所示,一个纸风车放在点燃的酒精灯火焰上方,风车会转动起来．在整个过程中是由酒精的 能最终转化为风车的 能． 【答案】 化学   机械（动） 【详解】酒精燃烧，化学能转化成内能，火焰上方空气加热后体积膨胀，空气密度变小，在浮力的作用下，会向上运动，流动的空气吹动风车转动，使风车得到动能，因此是酒精的化学能最终转化成了风车的机械能（或动能）． 15．老师用如图一所示实验装置，加热试管使水沸腾，发现试管上方的小风车，开始不停地转动；由此引出以下问题，请利用所学的知识回答。 （1）图一实验中能量转化方式与图二中汽油机的 （“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）冲程相同； （2）汽油机的点火方式为 ； （3）图三是汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率η＝ 。 【答案】 丁 点燃式 35% 【详解】（1）[1]由图1知，加热试管使水沸腾，水蒸气推动小风车做功，使之不停地转动；这一过程中内能转化为机械能；图2中：甲、两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，将机械能转化为内能；乙、进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，属排气冲程，没有能量转化；丙、排气门关闭，进气门打开，活塞向下运动，是吸气冲程，没有能量转化；丁、两个气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程，将内能转化为机械能；可见，图1实验中能量转化方式与图2中汽油机的丁冲程相同。 （2）[2]汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机的点火方式为点燃式。 （3）[3]图三是汽油机的能量流向图，这台汽油机的效率 三．电火花发生器模型（共6小题） 16．如图所示是某老师的自制教具，他在矿泉水瓶的侧壁上钻一个孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，实验时从瓶口喷入酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，纸筒即刻飞出。关于此实验，分析正确的是（　　） A．酒精不完全燃烧时热值变小 B．能闻到酒精的气味不能说明分子在永不停息的做无规则运动 C．燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程 D．纸筒飞出后瓶内气体的内能不变，温度降低 【答案】C 【详解】A．热值是燃料的一种特性，其大小只与燃料的种类有关，与燃料是否充分燃烧无关，酒精不完全燃烧时热值不变。故A错误； B．能闻到酒精的气味，是因为有酒精的“分子”飘到我们鼻子里，说明酒精分子在永不停息的做无规则运动，故B错误； C．内燃机压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能，而燃气推动纸筒飞出的过程中将内能转化为机械能，因此燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程。故C正确； D．瓶内气体对纸筒做功，气体的内能减小，温度降低，故D错误。 故选C。 17．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精，酒精燃烧产生的燃气能将盒盖喷出很远，实验时在盒内滴入0.2g的酒精（q酒精＝3×107J/kg）。对此实验过程，以下说法正确的是（　　） A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．燃气在喷出过程中内能增大 C．能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同 D．酒精燃烧放出的热量可能小于6000J 【答案】D 【详解】A．酒精燃烧将酒精的化学能转化为内能，故A错误； B．燃气在喷出过程中，对外做功，燃气的内能减小,温度降低，故B错误； C．酒精燃烧产生的燃气膨胀做功，将盒盖喷出，燃气的内能转化为机械能，与汽油机的做功冲程相同，故C错误； D．酒精完全燃烧放出的热量为，但在实际的燃烧过程中，酒精不能完全燃烧，所以酒精燃烧放出的热量可能小于6000J，故D正确。 故选D。 18．如图所示，某同学将电火花发生器尾部金属体塞入注射器前端小孔并将小孔密封，另取蘸有酒精的棉球从注射器末端放入并将活塞推至如图所示的位置。轻轻晃动棉球后，按动电火花发声器的按钮，点燃注射器中的酒精蒸气，活塞即刻弹出。关于此实验，下列分析中正确的是（    ） A．酒精完全燃烧和不完全燃烧时，其热值不同 B．酒精燃烧释放热量是将化学能转化为机械能 C．燃气推动活塞飞出的过程相当于汽油机的压缩冲程 D．活塞飞出时，注射器内气体的内能减少，温度降低 【答案】D 【详解】A．燃料的热值与其种类有关，与燃烧完全不完全无关，所以酒精的热值保持不变，故A错误； B．酒精燃烧过程将储存的化学能转化为内能，故B错误； C．燃气推动活塞飞出的过程，是内能转化为机械能的过程，汽油机的压缩冲程是将机械能转化为内能，故C错误； D．活塞飞出时，注射器内气体对活塞做功，将内能转化为机械能，所以气体的内能减少，温度降低，故D正确。 故选D。 19．在水平地面上铺一张纸，将皮球表面涂黑，使其分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，圆斑 （选填“甲”或“乙”）是皮球从较高处落下形成的；如图丙所示装置，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，将会看到盒盖被弹开。在此过程中，燃气的 能转化为盒盖的 能。 【答案】 甲 内 机械 【详解】[1]使皮球分别从不同高度处自由下落，在纸上留下黑色圆斑甲、乙，留下圆斑说明皮球下落到纸面上时发生了弹性形变，此时，能量的转化过程是将动能转化为弹性势能，分析图中两个圆斑大小可看出，圆斑大的甲皮球转化的弹性势能较大，说明它原来所具有的重力势能大，即其所处的高度较高，即质量相同时，高度越高，重力势能越大，落地时转化为的弹性势能越大、弹性形变越大。 [2][3]在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电火花发生器的放电管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入几滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮，将会看到盒盖被弹开。在此过程中，燃气的内能转化为盒盖的机械能。 20．如图是小明同学设计的“燃气内能转化”的实验装置。把电火花发生器紧紧塞进塑料瓶侧边的小孔中，往瓶中喷入雾状酒精，在瓶口上盖一个塑料杯，按动电火花发生器按钮后，观察到塑料杯向上飞起，这个过程中高温高压燃气的内能转化为塑料杯的 能，它与四冲程内燃机的 冲程的能量转化相同。 【答案】 机械 做功 【详解】[1][2]内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能。按动电火花发生器按钮后，高温高压燃气的内能转化为机械能，可以观察到塑料杯向上飞起，该过程中的能量转化与四冲程内燃机的做功冲程中的能量转化相同。 21．取一只透明的胶卷盒，底部钻一小孔，刚好能将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向塑料盒盖中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器的按钮。 （1）实验中，你将观察到的现象是 ； （2）在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的 能减少，转化为 能； （3）根据这个原理，可以制造的机械是 ； （4）请你写出一条可能影响实验成败的原因 。 【答案】 塑料盒盖飞出去 内 机械 热机 塑料盒盖盖得太紧或酒精太少等 【详解】（1）[1]电子式火花发生器点火后，观察到的现象是酒精燃烧产生的内能会将塑料盒盖会飞出去。 （2）[2][3]酒精燃烧后的产生的内能对外做功，燃气的内能减少，内能转化为机械能。 （3）[4]根据燃料燃烧产生的内能做功这个原理，可以制造出的机器是热机。 （4）[5]要把塑料盒盖弹出，需要一定的能量，如果盒中的酒精太少产生的内能不够大，将无法把盒盖弹出，如果盒盖盖得太紧，酒精蒸汽产生的能量将无法把盒盖弹出，所以塑料盒盖盖得太紧或酒精太少等会影响实验的成败。 四．蒸汽船或蒸汽机模型（共4小题） 22．如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是（　　） A．水变热是通过做功来改变内能的 B．“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C．水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D．“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。 【答案】B 【详解】A．蜡烛燃烧放出的热量被水吸收，使水的内能增大，这是通过热传递的方式改变水的内能，故A错误； BD．当铜管向右喷蒸汽时，“船体”向左运动，这个过程的能量转化是内能转化为机械能。这与热机做功冲程的能量转化相同，故B正确，D错误； C．水在沸腾时，一部分水吸收热量变为水蒸气，剩余的水内能减小，但水和水蒸气总的能量不变，符合能量守恒定律，故C错误。 故选B。 23．如图是蒸汽机工作的原理示意图，关于蒸汽机的工作过程中所涉及的物理知识，下列说法正确的是（   ） A．燃料燃烧产生的内能全部转化为蒸汽的内能 B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，蒸汽的内能增大 C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样 D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的温度 【答案】C 【详解】A．燃料燃烧产生的内能仅仅只有一部分转化为蒸汽的内能，还有一部分热量散失了，还有一部分的内能转化为锅炉的内能，故A错误； B．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，内能转化为机械能，蒸汽的内能减小，故B错误； C．汽缸内的蒸汽推动活塞做功，将内能转化机械能，其能量的转化过程与汽油机的做功冲程一样，做功冲程是膨胀的气体对外做功，将内能转化为机械能，故C正确； D．蒸汽机加装冷凝器，能减少废气带走的热量，而不是温度，故D错误。 故选C。 24．如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。 (2)当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这个过程把 能转化为 能。 【答案】 热传递 内 机械 【分析】改变物体的内能有两种方式，即做功和热传递；能量是可以转化的，热机做功时即由内能转化为机械能。 【详解】(1)[1]蜡烛燃烧放出的热量被水吸收而增大水的内能，对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过热传递的方式改变水的内能。 (2)[2][3]当铜管向右喷蒸汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这个过程把蒸汽的内能转化为机械能，空气给蒸汽一个反作用力，推动“船体”前行。 25．物理学的发展推动了社会的进步。如图所示，是世界上早期的蒸汽机汽车模型，燃料燃烧使水温沸腾产生水蒸气，水蒸气的 能转化为汽车的 能，使汽车前进；此工作原理相当于内燃机的 冲程。 【答案】 内 机械 做功 【详解】[1][2]燃料燃烧使水沸腾产生水蒸气，水蒸气对汽车做功，将内能转化为汽车的机械能，使汽车前进。 [3]内燃机的做功冲程也是将内能转化为机械能。 五．取火器模型（共6小题） 26．如图所示是我国古代发明的取火器模型图，把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，关于这个过程，下列说法正确的是（　　） A．套筒内空气被压缩时其内能不变 B．艾绒燃烧时，内能转化成化学能 C．与热机工作过程中的压缩冲程原理相似 D．主要利用了热传递来改变套筒内空气的内能 【答案】C 【详解】AD．封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的，故AD错误； B．艾绒燃烧时，化学能转化为内能，故B错误； C．此过程中是机械能转化为内能，与热机的压缩冲程的能量转化相同，故C正确。 故选C。 27．如图所示是我国古代劳动人民发明的取火器模型。先把干燥的艾绒固定在木制推杆的前端，然后将木制推杆迅速推入牛角套筒，使杆前端的艾绒温度升高达到艾绒的着火点，艾绒便燃烧起来。在这个过程中能量转化情况与内燃机哪一个冲程的能量转化情况相同（    ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】将木制推杆迅速推入牛角套简，推杆对筒内空气做功，将机械能转化为筒内空气的内能，从而使筒内空气温度升高，达到艾绒的着火点，点燃艾绒。内燃机压缩冲程将机械能转化为内能，故该过程中能量转化情况与内燃机压缩冲程的能量转化情况相同。 A．图中进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，为吸气冲程，故A不符合题意； B．图中两气门均关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，故B符合题意； C．图中两气门均关闭，活塞向下运动，火花塞点火，为做功冲程，该冲程中内能转化为机械能，故C不符合题意； D．图中进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，为排气冲程，故D不符合题意。 故选B。 28．我国古代劳动人民发明的取火器模型，如图所示。先把干燥的艾绒固定在木制推杆的前端，然后将木制推杆迅速推入牛角套筒，使杆前端的艾绒温度升高达到艾绒的着火点，艾绒便燃烧起来。在这个过程中能量转化的形式与热机中的 冲程相同。 【答案】压缩 【详解】将木制推杆迅速推入牛角套简，推杆对筒内空气做功，将机械能转化为筒内空气的内能，从而使筒内空气温度升高，达到艾绒的着火点，点燃艾绒。热机压缩冲程将机械能转化为内能，故该过程中能量转化情况与热机压缩冲程的能量转化情况相同。 29．如图是我国古代发明的取火器模型图。把推杆迅速推入牛角套筒时，套筒内空气被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过程中是通过 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能的，套筒内密封气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），内燃机工作的 冲程原理与该过程相同。 【答案】 做功 增大 压缩 【详解】[1] [2] 封闭的气体被推杆压缩过程中，活塞对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒燃烧起来。此过程中是通过做功的方式改变内能的，套筒内密封气体的内能增大。 [3] 此过程中将机械能转化为内能，内燃机工作的压缩冲程原理与该过程相同。 30．李辉同学在家庭实验室中做了如图所示的实验，他在塑料胶卷盒的盖子上开了一个小圆孔，然后将电子打火器伸进圆孔并套紧，向胶卷盒里滴入2滴酒精．稍过几秒钟，待酒精汽化后，手握电子点火器，使胶卷盒指向空旷的地方，按动电子点火器，产生电火花，胶卷盒盖被弹到很远的地方；重新向胶卷盒里装入等量的2滴汽油，经过同样的过程，胶卷盒盖被弹到更远的地方． （1）塑料胶卷盒盖弹出很远的原因是： 对 做功， 能转化为 能． （2）若实验中发现燃烧与酒精同样多的汽油总能使胶卷盒盖弹得更远，则这个实验可说明： （3）你认为该实验过程类似于汽油机工作时的 冲程． 【答案】 气体 塑料胶卷盒盖 内 机械 汽油的热值比酒精的热值大 做功 【详解】(1)[1][2]酒精燃烧后产生的高温高压的燃气，体积膨胀，对塑料胶卷盒盖做功； [3][4]将内能装化为塑料胶卷盒盖的机械能，使胶卷盒飞出很远； (2)[5]相同质量的汽油和酒精完全燃烧，汽油放出的热量比酒精放出的热量多，转化成的机械能多，由Q=mq可知汽油的热值比酒精的热值大； (3)[6]汽油机工作时的做功冲程，将内能转化为机械能，该实验过程是将内能转化为机械能，所以该实验过程类似于汽油机工作时的做功冲程． 31．如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，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。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的； （2）此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 六．其他简易热机模型（共4小题） 32．在如图所示的“汽油机模型”实验中，将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内，用软木塞塞住筒口，筒内底转有两根与静电起电机（电源）相连接的放电针，当放电针释放电火花时，以下说法正确的是（　　） A．汽油的热值随其质量的减小而减小 B．此装置可模拟四冲程汽油机工作时的压缩冲程 C．电火花放电使汽油燃烧的过程，将电能转化为汽油的化学能 D．燃气将软木塞冲出的过程，燃气的内能转化为软木塞的机械能 【答案】D 【详解】A．燃料的热值是燃料的特性，不会随着质量的改变而改变，故A错误； B．将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲，而汽油机的做功冲程对外做功，所以，该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程，故B错误； C．当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，该过程中电能转化为内能，故C错误； D．汽油燃烧，圆筒内气体的内能增加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，燃气的内能转化为软木塞的机械能，燃气的内能减小，故D正确。 故选D。 33．如图所示。这是一款斯特林发动机模型，点燃酒精灯后就会发现发动机的连杆带动飞轮转动起来。下列关于该发动机的说法正确的是（　　） A．斯特林发动机将机械能转化成内能 B．热源通过做功的方式改变汽缸内气体内能 C．酒精灯内酒精由液态变为气态，其分子间的作用力会变小 D．随着酒精的燃烧，酒精灯内剩余酒精的热值在不断减小 【答案】C 【详解】A．热源加热将化学能转化为内能，推动活塞运动做功，由此可知斯特林发动机将内能转化成机械能，故A错误； B．热源对物体加热，是通过热传递的方式改变气缸内气体内能，故B错误； C．物质液态变成气态后，其分子间的作用力会变小，故C正确； D．热值是燃料的特性，与其质量的大小无关，酒精炉内剩余酒精的热值不变，故D错误。 故选C。 34．中国古代玩具饮水鸟（如图所示）被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”.它的神奇之处在于：在鸟的面前放上一杯水，用手把鸟嘴浸到水里“喝”一口后，让其直立起来；可是直立一会儿它又会自动俯下身去，等到鸟嘴浸到了水，“喝”了一口，又会直立起来。其原理是饮水鸟的嘴部和头部包裹了一层绒布，“喝水”打湿后，由于蒸发 （选填“吸热”或“放热”），使得鸟头部管内温度和气压变化，尾部的液体上升到头部，改变饮水鸟的重心，实现再次喝水。饮水鸟这种“自动喝水”的现象 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律；饮水鸟“低头喝水”时整个身体绕着横杆旋转，我们可以将旋转的饮水鸟视为 模型。 【答案】 吸热 遵循 杠杆 【详解】[1]饮水鸟的嘴部和头部包裹了一层绒布，“喝水”打湿后，水由液态变成气态，发生蒸发现象，蒸发吸热，使得鸟头部管内温度和气压变化，尾部的液体上升到头部，改变饮水鸟的重心，实现再次喝水。 [2]所有能量的转化和转移都遵循能量守恒定律，饮水鸟“自动喝水”的现象中发生了能量的转移和转化，遵循能量守恒定律。 [3]饮水鸟“低头喝水”时整个身体绕着横杆旋转，符合杠杆的特点，我们可以将旋转的饮水鸟视为杠杆模型。 35．如图所示，是荡秋千的简化模型，摆球从A点由静止释放，到达E点后返回，摆球荡起的高度会越来越低，这一过程摆球 （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】遵循 【详解】能量不会凭空产生或消失，只是发生了转化或转移，摆球从A点由静止释放，到达E点后返回，摆球荡起的高度会越来越低，是因为在摆动过程中克服摩擦做功，部分机械能转化为内能，但能量的总和不变，所以仍遵循能量守恒定律。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $$