（九上预习篇）第14章 第3节 热机-【假期好时光】2025年新教材物理八升九暑假作业（沪科版2024）

假期好时光 HK·物理·九年级·上 ②根据图乙可知，质量相等的a和b两种液体，在升高相同温度时， (选填“a”或 “b”)液体吸收的热量较多，b物质吸热能力较 (选填“强”或“弱”)。 第三节 热 机 一学习目标 1.知道热机的概念，了解内燃机是热机的一种。 2.了解汽油机、柴油机的构造。 3.知道汽油机、柴油机冲程的工作状态和能量转化，能表述汽油机、柴油机各冲程的工作状态和 能量转化。 4.会区分汽油机和柴油机。 匚知识点讲解☐ 知识点一热机 1.将燃料燃烧时释放的 转化为 的发动机称为热机，常见的热机有蒸汽机、喷 气发动机和 2.燃料 在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，内燃机中常见的是 和 【典型例题1】中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著地提升和进步。下列交通或运输工 具中，动力设备不是热机的是 A.C919客机 B.载重汽车 C.纯电动汽车 D.远洋货轮 解析：C919客机、栽重汽车、远洋货轮工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作 的。纯电动汽车是使用电能工作的，没有使用热机。 答案：C 【跟踪训练1】从本质上看，内燃机的工作能量来源于 A.机械能 B.化学能 C.内能 D.化学能和内能 知识点二汽油机 1.汽油机的燃料是 ,主要由 、活塞 和 组成。 2.活塞在气缸内做一次单向运动叫做 (或 ),内燃机的工作过程由 四个冲程组成，内燃机中，将机械能转化为内能的是 冲程，将内能转化为机械能的是 冲程。 【典型例题2】如图甲所示是四冲程汽油机某冲程的示意图，图乙为空气压缩引火仪，图丙是对 试管中的水加热一段时间后瓶塞“飞出”。关于这三幅图，下列说法正确的是 超 62 第十四章内能与热机 预习篇 A.三幅图所示的过程改变气体内能的方式不同 B.三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况相同 C.甲图为汽油机的做功冲程，其能量转化与图丙中的能量转化相同 D.若该汽油机每秒可完成10个图甲冲程，则其飞轮转速为1200r/mn 解析：三幅图所示的过程都是做功改变物体的内能，故A错误：甲图是汽油机的压缩冲程， 将机械能转化为内能，内能增加，乙图将机械能转化为内能，内能增加，图丙中将水的内能 转化为瓶塞的机械能，内能减小，所以三幅图所示的过程气体内能大小的变化情况不相同， 甲图能量转化与丙图不同，故BC错误；若该汽油机每秒可完成10个图甲（压缩）冲程，由于 一个工作循环有一个压缩冲程，飞轮转2周，所以每秒可完成I0个工作循环，每分钟可完成 600个工作循环，飞轮转1200周，即飞轮转速为1200r/min,故D正确。 答案：D 【跟踪训练2】如图是某四冲程汽油机顺序被打乱的工作图，下列说法正确的是 甲 乙 A.四个冲程的顺序应该是乙→甲→丁→丙 B.冲程乙的活塞正在往下运动 C.冲程丁将内能转化为机械能 D.热机是利用化学能做功的机器 知识点三柴油机 1.四冲程柴油机的冲程为 和 冲程 2.柴油机的输出功率比汽油机 对柴油机的相关零件的强度要求也更高，因此柴油机 相对比较笨重。 【典型例题3】关于热机，下列说法正确的是 A.汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气体吸入气缸 C.汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D.汽油机和柴油机的四个冲程，先后顺序适当调整也能正常工作 解析：由汽油机和柴油机的结构可知，汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴，故A 错误：柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入气缸，故B错误；汽油机和柴油机除了做功冲程 外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的，故C正确：四冲程内燃机一个工作循环依次 为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，汽油机和柴油机的四个冲程，先后顺序不可调整，故D 错误。 答案：C 【跟踪训练3】暑假，小明随爸爸去4$店保养车。小明爸爸问师傅“该换什么了？”，师傅告诉小 明爸爸“该换火花塞了”，通过此对话你判断他家的车用的机器是内燃机中的 （选 填“汽油机”或“柴油机”)。 63 假期好时光 HK·物理·九年级·上 学法指导☐ 汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 气缸火花塞 进气门 排气门 进气门 排气门 图示 活塞 气缸 活塞 曲轴 连杆 连杆 曲轴C○ 构造不同 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 燃料不同 汽油 柴油 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的 吸气冲程 柴油机在吸气冲程中只吸入空气 混合物 压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称 压缩冲程末，喷油嘴向气缸内喷出雾状柴油 点火方式 遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃， 为点燃式 称为压燃式 效率 效率低，一般为20%-30% 效率高，一般为30%-45% 特点及应用 自重轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等 机体笨重，主要用于载重汽车、火车、，轮船等 自主检测☐ 一、选择题 1.以下机械属于内燃机的是 ( A.电风扇 B.汽油机 C.滑轮组 D.洗衣机 2.新素养〔物理观念]喜欢思考的小明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）：扭转瓶身（如图乙）：拧松瓶盖（如图丙），瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶口 出现白雾（如图丁）。图乙和图丁所示的过程，分别与四冲程内燃机的两个冲程类似，下列说 法正确的是 A.图乙相当于压缩冲程，将内能转化为机械能 B.图丁相当于排气冲程，将机械能转化为内能 C.图乙相当于做功冲程，将机械能转化为内能 D.图丁相当于做功冲程，将内能转化为机械能 3.小轿车已进人千家万户，以下关于小轿车的说法中正确的是 A.四冲程汽油机的压缩冲程是把内能转化为机械能 B.用水做冷却剂是利用了水的比热容小的特性 C.汽油机和柴油机除了燃料不同外，构造及工作过程均相同 D.在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程为汽车提供动力 4.十八世纪，瓦特发明的冷凝器蒸汽机推动了人类第一次工业革命。如图为蒸汽机的工作原 理：打开阀门A、关闭阀门B,高压蒸气进入气缸，推动活塞上行。当活塞到达气缸顶部时，关 闭阀门A、打开阀门B,蒸气进入冷凝器，气缸内压强减小，活塞下降，如此循环往复。下列说 法错误的是 () 64 第十四章内能与热机 预习篇 A.用水冷凝蒸气是利用热传递改变内能 活塞 B.蒸汽机在整个工作过程中遵循机械能守恒 B C.蒸汽机活塞上行过程与汽油机的做功冲程相似 记诊凝器 气缸 D.蒸气推动活塞向外做功后，蒸气的内能会减小 锅炉 5.内燃机是现代交通运输工具的动力源，在如图所示的四种交通运输工具中，适合使用汽油机 来提供动力的是 A.载重汽车 B.内燃机车 C.小轿车 D.轮船 6.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 二、填空题 7.某汽油机飞轮转速是2400r/mn,则它1s内内能转化为机械能的次数为 ,完成的 冲程个数为 8.断素材[时事热点]2024年9月25日，中国成功发射一枚洲际弹道导弹，飞行距离约1.2万公 里，精确命中预定海域。该洲际弹道导弹点火后的情景如图所示，其发动机是 (选填“蒸汽机”或“热机”)，工作时主要将化学能转化为 再转化为 能。 第8题图 第9题图 第10题图 9.新素材〔时事热点]2024年11月4日，神舟十八号返回舱进入大气层，与大气摩擦产生高温， 并形成“火球”进入黑障区，如图所示。形成“火球”时，通过 的方式改变了返回舱 的内能，该过程中的能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同。 10.如图所示，将瘪了的乒乓球放入热水中，它很快就会鼓起来，乒乓球内的气体在这个过程中 不变的物理量是 (选填“质量”“密度”或“体积”)。乒乓球鼓起时内部气体的能量 转化情况与汽油机的 冲程相同。 11.转速为1800r/min的四冲程内燃机，每秒钟做功 次，若该内燃机功率是9000W, 则一次做功为 三、实验探究题 12.小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究 数字温度传感器 注射器 乙 (1)如图甲所示，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插人注射器内，用 密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。 (2)如图乙所示，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐 65 假期好时光 HK·物理·九年级·上 增大，说明活塞压缩筒内气体做功，使气体内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)松开手，发现活塞向右运动，温度传感器示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)， 此过程与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。 四、计算题 13.某台单缸四冲程内燃机的活塞面积是120cm2,一个冲程活塞移动的距离是0.3m,做功冲 程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa,曲轴的转速是300r/mi。 (1)内燃机每分钟做的功是多少？ (2)内燃机做功的的功率是多少？ 第四节 跨学科：热机效率和环境保护 一学习目标☐ 1.从生活中体会不同燃料燃烧释放内能的本领不同，建立燃料热值的概念。 2.会查热值表，能根据燃料的热值计算燃料完全燃烧放出的热量。 3.能说出燃料燃烧释放的能量的主要流向，会计算热机效率，能大致说出提高效率的途径。 4.举例说明燃料燃烧对环境的影响，培养自觉地环保意识。 厂知识点讲解☐ 知识点一燃料的热值 1.常见的燃料有 等，部分地区还用木材等作为燃料。 2.某种燃料 释放的热量与 之比，叫做这种燃料的 ,用字 母 表示，在国际单位制中，热值的单位是 3.热值的公式：以质量计量的固体或者液体燃料的热值 ,以体积计量的气体燃料的热 值 【典型例题1】人类需要的能量很大一部分来自于燃料。热值是一个很重要的衡量燃料好坏的 指标，下列关于热值的说法，正确的是 () A.燃料燃烧越充分，热值就越大 B.燃料的热值越大，放出的热量越多 C.燃料不同，热值一定不同 D.燃料的热值，和其放出的热量无关 解析：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量和燃烧情况等无关，故D正确， ABC错误。 答案：D 【跟踪训练1】素材〔传统文化〕艾灸是中华医学的瑰宝，利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴 位，能够达到防病治病的目的。若一根质量为0.05kg的艾条，完全燃烧能放出1.4×10J 的热量，则该艾条的热值为 J/kg。 知识点二热机的效率 1.热机运转中，做有用功与燃料完全燃烧所释放的能量的比值称为 2,提高热机效率的主要途径是 首先要减少燃烧过程中的 66温度没有发生变化向外界放热 【解析】(1)在下压活塞的过程中，压缩气体做 功，活塞的机械能转化为注射器内的气体的内 能，气体的内能增大，是通过做功的方式改变筒 内气体内能的。(2)压缩过程中针筒内气体温 度保持不变，质量和状态不变，则气体的内能不 变：活塞对气体做功5J,气体的内能不变，则针 筒内的气体一定向外界放热。 第二节物质的比热容 知识点讲解 知识点一探究物质吸热或放热规律 通常相同通常不同 【跟踪训练1】 等于小于 知识点二物质的比热容 1.质量温度2.c 3.吸热或放热相同一般不同 【跟踪训练2】 8.4×10甲 自主检测 1.A2.D3.D4.B5.C 6.D【解析】因为用相同规格的电加热器分别同时 对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损 失)，因此1min内，甲和乙吸收的热量相同，故A 错误：1min后乙温度不变，不断吸收热量，内能增 大，故B错误；甲、乙两液体的温度都从25℃升 高至75℃，升高相同的温度，甲需要2min,乙需 要1min,则可以列等式Q暖g=c甲m△t=2Qc= 22m4山，甲、乙的比热客之比为=子=2：1，故 C错误，D正确。故选D。 7.比热容1.176×108.754.2×10B 9.0.92×103J9℃10.(1)A(2)质量11.90 12.铝30【解析】相同质量的不同物质，升高相 同温度时，物质的比热容越大，由Q=cm△1可 知，该物质吸收的热量越多，冷却效果越好。由 表中数据可知，铝的比热容最大，散热性能最好， 故表格中几种金属用作散热片的最好材料是铝； 根据Qs=cm△t可得，散热器升高的温度：△l= Q 2112J =30℃。 cm0.88×103J/(kg·℃)×0.08kg 13.(1)质量加热时间(2)①水②a弱 第三节热机 知识点讲解 知识点一热机 1.内能机械能内燃机 10 2.直接汽油机柴油机 【跟踪训练1】 8 知识点二汽油机 1.汽油气缸火花塞进气道进气阀排气道 排气阀连杆曲轴 2.一个冲程行程吸气压缩做功排气 压缩做功 【跟踪训练2】 B 知识点三柴油机 1.吸气压缩做功排气2.大 【跟踪训练3】 汽油机 自主检测 1.B2.D3.D4.B5.C 6.B【解析】在压缩冲程末，喷油嘴会喷出雾状柴 油，柴油燃烧，然后内能转化为机械能，对外做功， 要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动，停 止供油即可，断开它的电路，停止给它供电，柴油 机也可以工作，不能停止转动，故ACD错误，B正 确。故选B。 7.20808.热机内能机械9.做功压缩 10.质量做功 11.15600】【解析】已知内燃机转速为1800t/min, 合30/s,所以内燃机每秒钟经过60个冲程，对 外做功15次；做一次功需要时间1=58，由公 式W=m可知，W=900W×5s=600。 12.(2)增大(3)变小做功 13.解：(1)燃气对活塞的平均压力：F=pS=5× 103Pa×120×10-4m2=6000N, 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=F= 6000N×0.3m=1800J, 因为曲轴的转速是300r/min,曲轴每转两圈对 外做功一次，所以曲轴1min转动300周，对外 做功150次，所以内燃机每分钟做的功：W。= 150×1800J=2.7×105J. (2)内燃机做功的功率：P=”=2.7×10」三 t 608 4500W. 答：(1)内燃机每分钟做的功是2.7×10J; (2)内燃机做功的功率是4500W。