12.4 热机与社会发展--2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

12.4　热机与社会发展 第十二章　内能与热机 01 新知梳理 02 当堂反馈 目 录 1. 热机的共同特点是将燃料的 　化学　能转化为 　内　能，然后通过做功，把 　内　能转化为 　机械　能。 2. 汽油机工作时，活塞在气缸里做往复运动，活塞从气缸的一端运动到另一端的过程叫做一个 　冲程　（也可称行程）。常见的汽油机要正常工作，必须连续完成 　吸气　、 　压缩　、 　做功　、 　排气　四个冲程，且不断循环进行。在四个冲程中，只有 　做功　冲程是将内能转化为机械能，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的 　惯性　来完成动作。 化学　 内　 内　 机械　 冲程　 吸气　 压缩　 做功　 排气　 做功　 惯性　 返回目录 3. 热机工作时， 　用来做有用功的能量　与 　燃料完全燃烧时放出的能量　之比，叫做热机的效率。热机效率的表达式η＝ 　×100％　。 4. 热机工作时对环境的污染主要有 　废气　污染和 　噪声（合理即可）　污染等。 用来做有用功的能量　 燃料完全燃烧时放出的能 量　 ×100％ 废气　 噪声（合理即可） 返回目录 1. 如图，关于汽油机工作的四个冲程，下列排序正确的是（　B　） 第1题 A. 甲、乙、丙、丁 B. 乙、丁、丙、甲 C. 甲、丙、乙、丁 D. 丁、乙、甲、丙 B 1 2 3 4 5 返回目录 2. 在内燃机工作的四个冲程中，发生内能和机械能相互转化的 是（　B　） A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程 C. 吸气冲程和做功冲程 D. 压缩冲程和排气冲程 B 1 2 3 4 5 返回目录 3. （2024·江门新会期末）内燃机是人类历史上的伟大发明，可分为汽油机、柴油机两类，下列有关说法正确的是（　B　） A. 所有内燃机的点火方式都是一样的 B. 多数内燃机的工作过程都可分为四个冲程 C. 随着科学技术的发展，内燃机的效率可达到100％ D. 柴油机的输出功率比汽油机大是因为柴油比汽油的热值大 B 1 2 3 4 5 返回目录 4. （2024·贺州昭平期中）关于热机的效率，下列说法中正确的 是（　C　） A. 热机做的有用功越多，效率一定越高 B. 热机消耗的燃料越少，效率一定越高 C. 热机做一定的有用功，消耗的燃料越少，效率一定越高 D. 热机做功越快，效率一定越高 C 1 2 3 4 5 返回目录 5. 建筑工地上有一台大型汽车吊，能把100t的建筑材料从地面吊到15m高处，汽车吊做的有用功为 　1.5×107　J。在该过程中，汽车吊消耗柴油的质量为2.0kg，则完全燃烧2.0kg柴油释放的热量为 　8.6×107　J，该过程中汽车吊的效率为 　17.4　％（结果精确到0.1％）。（柴油的热值q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg） 1.5×107　 8.6×107　 17.4　 1 2 3 4 5 返回目录 1. 人类最早发明的热机是（　A　） A. 蒸汽机 B. 内燃机 C. 喷气发动机 D. 火箭发动机 A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 2. （2024·钦州灵山校级期末）四冲程汽油机在工作过程中，将机械能转化为内能的冲程是（　D　） A. 吸气冲程 B. 排气冲程 C. 做功冲程 D. 压缩冲程 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 3. 2024年5月3日17时27分，“长征五号”遥八运载火箭携带“嫦娥六号”月球探测器成功发射，开启世界首次月背“挖宝”之旅。下列与火箭发射时能量转化一致的冲程是（　C　） C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 4. （2024·潮州一模）如图是某汽油机的主要能量流向和相关参数图，下列说法正确的是（　B　） A. 有用机械能所占比例最大 B. 废气带走的能量占比最多 C. 该汽油机的效率为15％ D. 减少机械摩擦不能提高汽油机效率 第4题 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 5. （2024·扬州）家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下列说法正确的是（　B　） A. 汽油机的效率能达到100％ B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染 C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 6. 汽油机和柴油机在结构上的主要区别： 　汽油机　的点火装置是火花塞，它在吸气冲程吸入气缸的是 　汽油和空气的混合物　。此外，在压缩冲程中 　柴油机　的压缩程度更高。 7. 一台柴油机的转速是3000r/min，它1s完成 　100　个冲程，活塞往复 　50　次，对外做功 　25　次，它完成吸气冲程时，吸入气缸里的物质是 　空气　。 汽油机　 汽油和空气的混合物　 柴油机　 100　 50　 25　 空气　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 8. （2024·防城港防城期中）某新能源公交车满载时，匀速行驶时受到的阻力是6×103N，在5min内水平匀速行驶了4.5km，所燃烧的天然气热值q＝4.0×107J/m3，该公交车在这5min的行驶中完全燃烧了2.25m3天然气。求： （1） 该公交车水平行驶的速度。 解：（1） 该公交车水平行驶的速度v＝＝＝15m/s （2） 该公交车发动机牵引力做的功。 解：（2） 该公交车匀速行驶时处于平衡状态，发动机牵引力F＝f＝6×103N，牵引力做的功W＝Fs＝6×103N×4.5×103m＝2.7×107J 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 16 （3） 该公交车发动机的效率。 解：（3） 完全燃烧了2.25m3天然气放出热量 Q放＝qV＝4.0×107J/m3×2.25m3＝9×107J，发动机的效率 η＝×100％＝×100％＝30％　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 9. （新情境·科技民生）2024年4月20日，我国研制的全球首款本体热效率达53.09％的柴油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世界纪录。下列内燃机的四个冲程中，气缸内气体的内能最小的是（　D　） D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 10. （2024·常州溧阳期末）如图所示，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2×10－4kg的酒精（q酒精＝3×107J/kg）。对于此实验过程，以下说法不正确的是（　D　） A. 燃气在喷出的过程温度会降低 B. 燃气的内能转化为盒盖的机械能 C. 能量转化方式与汽油机的做功冲程相同 D. 酒精燃烧放出的热量一定是6000J 第10题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 11. （2024·南通崇川期末）如图所示为甲、乙、丙三部汽油机燃料完全燃烧释放的内能和输出机械能的二维柱状图。根据图中的信息，下列说法正确的是（　D　） A. 与丙相比，甲输出的机械能多，效率高 B. 在输出相同的机械能时，乙比丙消耗更多的同种燃料 C. 在消耗质量相同的同种燃料时，乙输出机械能与甲一样多 D. 三部汽油机中，乙的效率最高 第11题 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 12. （2025·南宁江南段考）某单缸四冲程内燃机的其中一个冲程剖面图如图所示。由图可知，该内燃机是 　汽油机　（选填“汽油机”或“柴油机”）。若该内燃机一个工作循环对外做功500J，则燃料完全燃烧所放出的热量一定 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）500J。 第12题 汽油机　 大于　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 13. 一台柴油机的热机效率为25％，表示的意思是柴油机运行中，对外做的 　有用功　占燃料 　完全燃烧所释放　的能量的百分比为25％。用这台柴油机工作时，完全燃烧2kg的柴油可做的有用功为 　2.15× 7　J。（柴油的热值为4.3×107J/kg） 有用功　 完全燃烧所释放　 2.15×107　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 14. （2024·崇左宁明段考）2024年7月，由于台风和强降雨影响，我国多地出现了洪涝灾害。一辆载着4t抗洪救灾物资的货车行驶在平直的公路上，已知货车的质量为3t，柴油的热值q＝4.3×107J/kg，g取10N/kg。 （1） 货车水平匀速行驶的过程中受到的阻力是总重的5％，货车以20m/s的速度在平直公路匀速行驶，求发动机的输出功率。 解：（1） 货车行驶时的阻力f＝5％（G货＋G车）＝0.05（m货＋m车）g＝0.05×（4×103kg＋3×103kg）×10N/kg＝3.5×103N，因为货车做匀速直线运动，所以，F＝f＝3.5×103N，则发动机的输出功率 P＝Fv＝3.5×103N×20m/s＝7×104W 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 （2） 若货车发动机的效率为40％，该车以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km，消耗柴油的质量是多少？ 解：（2） 该车以20m/s的速度在该平直公路上行驶17.2km， 牵引力做的功W＝Fs＝3.5×103N×17.2×103m＝6.02×107J， Q放＝＝＝1.505×108J，故消耗柴油的质量 m＝＝＝3.5kg 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 返回目录 $$