12.4　热　机课件-2025-2026学年北师大版（北京）物理九年级全一册

第十二章　内能及其应用 第四节　热　机  　热机 1.【新课标·物理观念】(2025山东菏泽期中)下列设备工作过程中没有使用热机的是 ( )         C 解析　拖拉机、战斗机、蒸汽机车中采用的动力部件分别是 内燃机、喷气发动机、蒸汽机,都属于热机。而电动汽车的动力部件使用的是电动机,不属于热机。 2.(2023辽宁大连中考)四冲程汽油机在工作过程中,将燃气的 内能转化为机械能的冲程是 ( ) A.吸气冲程　　B.压缩冲程 C.做功冲程　　D.排气冲程     C     解析　四冲程汽油机在做功冲程中,高温、高压燃气推动活 塞做功,将内能转化为机械能。故选C。 3.(2025陕西吴起月考) (1)如图所示是四冲程汽油机工作的_______冲程,该冲程是 辅助冲程,要靠安装在曲轴上的飞轮的_______来协助完成。   (2)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 上柴油机顶部有喷油嘴,而汽油机顶部有________。 火花塞 空气  惯性 排气 解析    (1)由图可知,进气门关闭、排气门打开、活塞向上运 动,是排气冲程;吸气、排气和压缩冲程都要靠安装在曲轴上 的飞轮的惯性来协助完成。(2)汽油机在工作过程中,吸入的 是空气和汽油的混合物,而柴油机吸入的只是空气;柴油机的 顶部有喷油嘴,汽油机的顶部有火花塞。 4.【新特色·国防教育】(2025广东深圳期中)2024年9月25日,中国人民解放军火箭军向太平洋相关公海海域,成功发射1发携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,准确落入预定海域。该洲际弹道导弹的发动机是_______(选填“电动机”或“热机”),工作时将_______能转化为内能再转化为_______能。 机械 化学 热机 解析    该洲际弹道导弹的发动机工作时将燃料的化学能转化 为内能,再将内能转化为机械能,属于热机。  　燃料的热值 5.2023年12月21日21时35分,神舟十七号航天员完成出舱活 动,顺利维修了天和核心舱的太阳翼。神舟十七号的运载火 箭用了偏二甲肼作燃料,主要原因是偏二甲肼的 ( ) A.密度大　　B.热值高　　C.沸点高　　D.燃点高     B     解析　运载火箭用了偏二甲肼作燃料,主要原因是偏二甲肼 热值高,燃烧相同质量的燃料,其释放的热量更多。故选B。 6.煤油的热值约为4.6×107 J/kg、比热容为2.1×103 J/(kg·℃),以下说法中正确的是 ( ) A.煤油的热值、比热容与质量大小无关 B.燃烧1 kg煤油一定放出4.6×107 J的热量 C.1 kg煤油用去一半,煤油的热值减小,比热容不变 D.1 kg煤油温度升高1 ℃需要放出2.1×103 J的热量 A 解析　煤油的热值、比热容是煤油的特性,其大小与煤油的质量无关,故A正确。煤油的热值约为 4.6×107 J/kg,表示完全燃烧 1 kg煤油可放出约 4.6×107 J 的热量,故B错误。1 kg煤油用去一半,煤油的热值不变、比热容不变,故C错误。煤油的比热容为 2.1×103 J/(kg·℃),它表示 1 kg煤油温度升高 1 ℃ 需要吸收2.1×103 J的热量,故D错误。  　热机的效率　热机与社会发展 7.(2025辽宁鞍山铁东期中)小明所在学习小组在了解燃料的利用效率时,在关于热效率的问题上进行了热烈讨论,对此他们有下列四种观点,其中正确的是 ( ) B A.一般情况下,柴油机的效率比汽油机的低 B.完全燃烧相同的燃料,热机做的有用功越多,热机的效率越高 C.热机的效率越高,说明做功越快 D.热机损失的能量中,废气带走的能量较少,主要是由机械摩 擦损失的 解析　柴油机的压缩程度比汽油机的高,燃料燃烧更充分,所以一般情况下柴油机的效率比汽油机的更高,故A错误。完全 燃烧相同的燃料,放出的热量一定即总功一定,效率等于有用功与总功的比值,所以有用功越多,热机的效率越高,故B正确。热机的效率越高,说明有用功与总功的比值越大,与做功快慢无关,故C错误。热机损失的能量中,废气带走的能量较多,故D错误。 8.【新课标·科学态度与责任】(2025安徽濉溪期中,★★☆)我们既要有效地利用能源,又要很好地控制和减弱能源的利用对环境的不利影响。下列关于热机和环境保护的说法中正确的是 ( ) A.热机排出的尾气没有内能 B.热机的效率能达到100% C.为了改善环境,应禁止使用热机 D.热机的大量使用会造成环境污染 D 解析　一切物体均有内能,故A错误。由于有热量散失,热机的效率永远小于100%,故B错误。热机对人类的生产、生活有巨大贡献,但大量使用会造成环境污染,故为了改善环境,应合理使用热机而不是禁止使用热机,故C错误,D正确。   9.(2023湖北随州中考,★☆☆)汽车是现代生活中最常见的一 种交通工具,如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流 向图。下列有关说法正确的是     ( ) A A.甲图是压缩冲程,活塞对汽缸内的气体做功,气体的温度升高 B.由乙图可知该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值 D.为节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值 解析　根据图甲可知,两个气门关闭、活塞上行,为压缩冲程, 活塞对汽缸内的气体做功,机械能转化为内能,气体的温度升高,A正确;热机效率是指有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由图可知,输出有用功所占比例: 100%-36%-30%-6%=28%,即该汽油机的效率为28%,B错误;热值是燃料本身的一种特性,只与燃料本身有关,和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低等因素无关,C、D错误。故选A。 10.(2024陕西旬邑期末,★★☆)如图甲所示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。其工作原理是酒精灯火焰通过________的方式增加了汽缸内空气的内能,高温的空气推动活塞做功,内能______(选填“增大”或“减小”)。酒精灯继续加热汽缸内空气从而实现往复工作。如图乙所示是某单缸四冲程汽油机结构示意图,图中所示为汽油机的_______冲程。若该汽油机飞轮转速为3 600 r/min,则该汽油机每秒对外做功_____次。 30 压缩 减小 热传递 解析　汽缸内的空气吸收火焰的热量,内能增大、温度升高, 所以酒精灯火焰通过热传递的方式增加汽缸内空气的内能; 高温的空气推动活塞做功,空气的内能减小;由图乙可知,进气 门和排气门关闭,活塞向上运动,所以此时为汽油机的压缩冲 程;汽油机飞轮转速为3 600 r/min=60 r/s,由于单缸四冲程汽油 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,所以该汽油机每秒对外做功30次。 11.(2024四川达州中考,★★☆)在标准大气压下,小明用天然气灶将质量 1 kg 的水,从 20 ℃ 加热到沸腾,水吸收的热量是_____________J。他家天然气热水器的热效率是 70%,他某次洗澡,耗水 20 kg ,热水器进水温度是 22 ℃ ,出水温度是 42 ℃ ,他这次洗澡消耗天然气_______m3。已知水的比热容是 4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值是3.2×107 J/m3。 0.075 3.36×105      解析　标准大气压下水的沸点为 100 ℃,故 1 kg 水从 20 ℃ 加热到沸腾吸收的热量 Q吸= cmΔt = 4.2×103 J/(kg·℃)×1 kg×(100 ℃-20 ℃) = 3.36×105 J。小明本次用水升温 Δt' = 42 ℃ - 22 ℃=20 ℃,水需吸热Q吸'=cm'Δt'=4.2×103 J/(kg·℃)×20 kg×20 ℃=1.68×106 J,热水器热效率为70%,则需要天然气放热 Q放= = =2.4×106 J;消耗的天然气体积 V=  = =0.075 m3。   12.【新特色·环境保护】结合材料,回答下列问题。 地球的温室效应 太阳通过热辐射把能量输送到地面,温暖了地球,养育了万物。 地表受热后,也会产生热辐射,向外传递热量。由于地球表面有一层大气层,大气中的二氧化碳气体会吸收这种向外的热辐射,进而使地表的温度维持在一个相对稳定的水平。这就 是温室效应。适度的温室效应是维持地球上生命生存环境的必要保证。 (1)为了有效地防止环境污染和地球温室效应的加剧,下列燃 料中最理想的是 ( ) A.煤　　B.石油 C.氢　　D.草木燃料     C     (2)以下不能引起地球温室效应的是 ( ) A.现代工业的发展 B.工厂废气大量排放 C.汽车、飞机尾气的大量排放 D.过多使用化肥农药  D     解析    (1)煤、石油、草木燃料燃烧时都能生成大量的二氧 化碳,二氧化碳是一种温室气体;并且煤、石油、草木燃料燃 烧时还能生成二氧化硫等有毒的气体,会污染空气。而氢气 燃烧只生成水,不污染环境。故最理想的燃料是氢,即C符合 题意。 (2)温室效应是指由于二氧化碳排放量增大,而导致地球变暖 的现象,现代工业的发展、工厂废气大量排放、汽车和飞机 尾气的大量排放都会造成二氧化碳排放过量,引起温室效应, 而过多使用化肥农药会造成土壤板结、污染水源,与温室效 应无关。故D符合题意。 $$