2.1热机 课件-2025-2026学年物理教科版九年级上册

第2章　改变世界的热机 1　热 机 第1课时　认识热机  　利用内能做功 1.【新课标·科学思维】(2024河北安新期中)如图,在试管内装 些水,用橡胶塞塞住管口,用酒精灯给试管中的水加热一段时 间。关于这个实验,下列说法不正确的是 ( )     C     A.酒精燃烧时放热,化学能转化为内能 B.塞子受到水蒸气的压力冲出去,是水蒸气的内能转化为塞子的机械能 C.水蒸气把塞子冲出去时其内能增大,这是利用做功的方法改变内能的 D.蒸汽机就是利用这个原理来工作的 解析　酒精燃烧时放热,将化学能转化为内能,故A正确;水蒸 气把塞子冲出去时,水蒸气的内能转化为塞子的机械能,其内 能减小,这是利用做功的方法改变内能的,故B正确,C错误;蒸 汽机就是利用内能转化为机械能来工作的,故D正确。  　蒸汽机 2.【新特色·教材变式】如图所示是蒸汽机工作的原理示意 图,关于蒸汽机的工作过程中涉及的物理知识,下列说法正确 的是 ( )     A     A.汽缸内的蒸汽推动活塞做功,其能量的转化过程是内能转化为机械能 B.燃料在燃烧的时候会产生热量,这是能量的转移 C.蒸汽推动活塞做功,蒸汽的内能增大 D.蒸汽机加装冷凝器,能减少废气带走的温度 解析　蒸汽推动活塞做功将内能转化为机械能,蒸汽的内能 减小,A正确,C错误;燃料燃烧时产生热量,是将化学能转化为 内能,为能量的转化,B错误;废气带走的不是温度,是热量,D错 误。故选A。  　形形色色的热机 3.【跨学科·工程实践】(2025湖北宜昌月考)下列四种交通工 具中,不是以热机为动力的是 ( )                B     解析　蒸汽火车头、国产C919客机、长征号火箭都是利用 燃料燃烧产生的内能来做功,把内能转化成机械能,符合热机 的特点;和谐号动车组采用电力驱动,将电能转化为机械能,不 符合热机的特点。故选B。   4.【跨学科·社会发展】(2024河北邯郸一模,★★☆)2023年7月12日,位于巴丹吉林沙漠深处的酒泉卫星发射中心正在书写着人类航天的史书——全球首款成功入轨飞行的液氧甲烷火箭朱雀二号发射成功,我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得重大突破。关于火箭,下列说法错误的是 ( )       C     A.燃气对火箭的推力改变了火箭的运动状态 B.火箭燃料燃烧时,化学能转化为内能 C.燃气对火箭的推力大于火箭对燃气的推力 D.火箭发动机是利用内能做功的机械 解析　燃气对火箭的推力使火箭由静止开始向上运动,改变 了火箭的运动状态,故A正确,不符合题意;火箭燃料燃烧时,放 出热量,将燃料储存的化学能转化为内能,然后利用内能对外 做功,所以火箭发动机是利用内能做功的机械,故B、D正确, 不符合题意;火箭对燃气向下的力和燃气对火箭向上的力是 一对相互作用力,它们的大小相等,故C错误,符合题意。故选C。 第2章　改变世界的热机 1　热 机 第2课时　内燃机  　内燃机 1.工作时,产生的燃气直接推动活塞做功,这样的内燃机叫作 活塞式内燃机,下列热机属于活塞式内燃机的是 ( ) A.汽油机　　　     B.喷气发动机 C.蒸汽轮机　　　     D.火箭发动机     A     解析　汽油机和柴油机都是常见的活塞式内燃机。喷气发动 机是一种通过喷气产生推力的反作用式发动机;广义上的喷 气发动机包括火箭发动机和空气喷气发动机。蒸汽轮机是将 蒸汽的内能转化为机械能,不属于活塞式内燃机。故选A。 2.【新课标·科学探究】如图所示试管中装有水,用带玻璃管 的胶塞塞住,在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮,加热试管使 水沸腾后,小叶轮转动,下列说法正确的是 ( )       B     A.试管中的水沸腾是做功改变了水的内能 B.小叶轮的转动是内能转化为机械能 C.小叶轮的转动是机械能转化为内能 D.该实验基本展示了内燃机的工作原理 解析　燃料盒加热水至沸腾,是通过热传递的方式改变了水 的内能,故A错误;小叶轮的转动是水蒸气的内能转化为小叶 轮的机械能,故B正确,C错误;该实验展示了蒸汽机的工作原 理,故D错误。  　汽油机的工作过程 3.(2024河北邢台重点十校联考一模)如图所示是某四冲程汽 油机工作循环中的一个冲程,它是 ( ) A.吸气冲程　　　    B.压缩冲程 C.做功冲程　　　    D.排气冲程     B     解析　由图可知,进气门和排气门均关闭,活塞向上运动,为压 缩冲程。故选B。 4.(2025河北保定月考)一台四冲程内燃机转速为600 r/min,则 说法正确的是 ( ) A.每分钟做功100次,共有600个冲程 B.每分钟做功200次,共有200个冲程 C.每秒做功20次,共有10个冲程 D.每秒做功5次,共有20个冲程     D     解析　四冲程内燃机飞轮转速为600 r/min,即内燃机飞轮每 分钟转600圈,由于内燃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1分钟内燃机对外做功300次,共 有1 200个冲程,故A、B错误;四冲程内燃机飞轮转速为600 r/ min=10 r/s,即内燃机飞轮每秒转10圈,所以1 s内燃机对外做功 5次,共有20个冲程,故C错误,D正确。 解题思路 四冲程内燃机一个工作循环包括4个冲程,活塞往复2次,飞轮转动2周,对外做功1次。 5.【跨学科·工程实践】(2025山东济南月考)光发动机可用于 卫星的能源补充,原理如图,密闭气室中N2O4在光照下会分解, 使气室气压增大,推动活塞右移,无光条件下发生逆反应,控制 光照即可实现活塞往复运动。活塞右移过程相当于汽油机的 ( )     C     解析　图示中活塞向右移动,推动曲轴连杆,从而推动光发动 机工作,为发动机工作提供动力。A图中,进气门打开,排气门 关闭,是吸气冲程,故A不符合题意;B图中,两个气门关闭,活塞 向上运动,是压缩冲程,故B不符合题意;C图中,两个气门关闭, 活塞向下运动,是做功冲程,为汽油机提供动力,故C符合题意; D图中,进气门关闭,排气门打开,是排气冲程,故D不符合题 意。故选C。   6.【新课标·物理观念】(2025山东临沂期中,★★☆)大多数汽 车采用汽油机作为发动机,如图是单缸四冲程汽油机的工作 循环示意图,下列说法中不正确的是 ( )                      C     A.一个工作循环的正确顺序是丁、甲、丙、乙 B.丁冲程是吸气冲程,吸入的是汽油和空气的混合物 C.乙冲程是把内能转化为机械能 D.汽缸内气体的内能最大的是丙冲程 解析　甲图气门都关闭,活塞向上运行,汽缸容积减小,是压缩 冲程,将机械能转化为了内能;乙图排气门打开,活塞向上运动, 汽缸容积减小,是排气冲程,没有能量的转化;丙图气门都关闭, 活塞向下运行,汽缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为机械 能;丁图进气门打开,活塞向下运行,汽缸容积增大,是吸气冲 程,吸入的是汽油和空气的混合物,所以一个工作循环的正确 顺序是丁、甲、丙、乙,故A、B正确,不符合题意,C不正确,符 合题意;做功冲程中火花塞点火后的瞬间,汽油燃烧产生高温 高压的燃气,此时汽缸中的温度最高、内能最大,故D正确,不 符合题意。 7.(2024四川广元中考,★★☆)1883年人类发明了汽油机。一 台四冲程汽油机的一个冲程中,火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产 生高温高压的气体推动活塞对外做功,则该冲程 ( ) A.是压缩冲程 B.气体对外做功,内能转化为机械能 C.活塞依靠飞轮的惯性而运动 D.气体对外做功,气体的内能增加     B     解析　火花塞点火,燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动 活塞对外做功,是做功冲程,故A错误;在做功冲程中,高温高压 的燃气推动活塞对外做功,将内能转化为机械能,其内能会减 小,而不是活塞依靠飞轮的惯性运动,故B正确,C、D错误。 解题思路 飞轮的惯性主要在吸气冲程、压缩冲程和排气冲程中起作用,帮助活塞完成这些冲程。 8.【新课标·物理观念】(2025山东济宁月考,★★☆)关于汽油 机和柴油机的主要区别,说法错误的是 ( ) A.柴油机的汽缸顶部有喷油嘴,汽油机的汽缸顶部有火花塞 B.压缩冲程中,汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大 C.在做功冲程中,汽油机的点火方式是点燃式,柴油机的点火 方式是压燃式 D.柴油机吸入汽缸的是空气,汽油机吸入汽缸的是汽油和空 气的混合物     B     解析　构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴,而柴油机的汽缸顶 部有火花塞,故A正确,不符合题意;压缩冲程中,柴油机的压缩 程度要比汽油机的压缩程度大,故B错误,符合题意;汽油机采 用的是点燃式点火,而柴油机采用的是压燃式点火,故C正确, 不符合题意;汽油机和柴油机吸入的物质不同,汽油机在吸气 冲程中吸入汽油和空气的混合物,柴油机在吸气冲程中吸入 空气,故D正确,不符合题意。 9.【新课标·科学探究】(2023四川自贡中考,★☆☆)如图所 示,图A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图,图E、F是 演示实验的示意图,B图是_______冲程,与它原理相同的是 _________图所示的演示实验。  　　          E     　压缩     解析    B图汽油机两个气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲 程,机械能转化为内能。图E中活塞向下运动,压缩玻璃筒内 的气体,机械能转化为内能,与汽油机的压缩冲程原理相同。 10.【新中考·项目式学习】(2023四川泸州中考,★★☆)塑料 瓶是一种常见的生活物品,空塑料瓶可以做许多物理小实 验。在安全情况下,小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打 入空气,如图所示。随着瓶内气压增加,气体内能增大,这是通 过_______方式改变瓶内气体内能。当气压达到一定程度 时,瓶盖飞出,这一过程与内燃机的 _______冲程的能量转化 情况相同;瓶盖飞出的同时,瓶口冒 “白雾”,其物态变化是______。 液化          　做功     　做功     解析　小明用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,把机 械能转化为内能,使瓶内气压增加,气体内能增大,这是通过做 功的方式改变瓶内气体的内能;当气压达到一定程度时,瓶盖 飞出,这是瓶内气体对瓶盖做功,把气体的内能转化为瓶盖的 机械能,内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以这一 过程与内燃机的做功冲程的能量转化情况相同;瓶盖飞出的 同时,瓶内气体对外做功,内能减小,温度降低,瓶口的水蒸气遇 冷液化成小水珠,即“白雾”。   11.(2024辽宁沈阳苏家屯期中)如图所示为苏打水气泡机的使 用过程:主机把气弹中的高压CO2气体快速打入水瓶内预先调 制好的饮料中,从而制出冰冷气泡饮料。常温的饮料充气后 变凉,是由于高压CO2气体从气弹中冲出时对外做功,其_______减少,温度降低,同时通过________方式使饮料的温度降低。 汽油机中_______冲程的能量 转化情况,与高压CO2气体从气 弹喷出的过程相同。 　做功     　热传递     　内能 解析　高压CO2气体从气弹中冲出时对外做功,内能转化为机 械能,此过程的能量转化情况与汽油机的做功冲程的能量转 化相同;气体对外做功,内能减小、温度降低,同时利用热传递 的方式改变了饮料的内能。 $$