（九上预习篇）第14章 第2节 热机-【假期好时光】2025年新教材物理八升九暑假作业（人教版2024）

第十四章内能的利用 预习篇 11.箭考法〔开放探究)石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度 及化学稳定性的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保 暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传 (选填“属于 或“不属于”)虚假宣传，理由是 三、简答题 12.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地 中，请你说出子弹射出后发生了哪些能量转化 第2节 热机 学习目标☐ 1.知道热机、内燃机的概念、划分及发展，初步了解热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造及四个工作冲程，会区分四个冲程。 3.理解柴油机的工作过程，了解柴油机与汽油机的不同之处。 厂知识点讲解一 知识点一热机 1.热机 (1)定义：将由燃料燃烧产生的高温高压气体的 能转化为 能的机器统称为热机。 (2)种类： 机 机、汽轮机、喷气发动机等。 (3)热机工作时的能量转化：燃料的 能悠内能做功 能。 2.内燃机 (1)定义：燃料直接在发动机 内燃烧产生 的热机 (2)分类：根据所使用燃料的不同，内燃机分为 机和 机两大类 (3)工作原理：燃料在 内燃烧时生成高温高压的 ,推动 做功， 移动带动曲轴转动。 【典型例题1】以下机械属于热机的是 A.火箭发动机 B.发电机 C.滑轮组 D.洗衣机 解析：热机是将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，其种类很多， 例如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。火箭发动机是把内能转化成机械能的装置， 属于热机。故选A。 答案：A 【跟踪训练1】利用以下机器都能得到机械能，其中不属于热机的是 A.水轮机 B.喷气发动机 C.汽油机 D.蒸汽机 知识点二汽油机 1.工作原理：利用 内燃烧汽油产生高温高压的 来推动 做功的热机。 2.构造：气缸上部有 门和 门，顶部有 ,下部有 ,它通过 跟曲轴相连。 53 假期好时光 RJ·物理·九年级·上 3.工作过程：下表表示汽油机的工作过程。 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 奢奢奢窗 (1)冲程：活塞在气缸内往复运动时，从气缸的 运动到 的过程，叫作一个冲 程。多数汽油机是由 、排气四个冲程的不断循环来保证连续工 作的。 (2)工作过程：在一个工作循环中，活塞往复 次，曲轴和飞轮均转动 周，对 外做功 次。 (3)做功情况：在四个冲程中，只有 冲程燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程， 要靠安装在曲轴上的飞轮的 来完成。 (4)能量转换：压缩冲程中。 能转化为 能：做功冲程中， 能转化为 能 【典型例题2】通过学习热机的工作过程，小王知道了汽油机工作的四个冲程。关于下列四幅图 的说法中正确的是 丙 丁 A.丙冲程是吸气冲程 B.甲冲程是压缩冲程 C.乙冲程是把内能转化为机械能 D.丁冲程是排气冲程 解析：甲图：两气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积减小，是压缩冲程：乙图：排气门打开， 活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程，此过程中没有发生能量转化；丙图：两气门都关 闭，活塞向下运动，气缸容积增大，是做功冲程：丁图：进气门打开，活塞向下运动，气缸容积 增大，是吸气冲程。故选B。 答案：B 【跟踪训练2】 如图所示是汽油机工作的四个冲程，其中把内能转化为机械能的是 B 知识点三柴油机 1.工作原理：利用气缸内燃烧 油产生 的燃气来推动 做功。 2.主要构造：柴油机的构造和汽油机相似，所不同的是柴油机的顶部没有 ,而有一 不 54 第十四章内能的利用 预习篇 3.工作过程：柴油机的一个工作循环，也是由 冲程 冲程 冲程和 冲程四个冲程组成的，每完成一个工作循环，曲轴和飞轮转 周，活塞往复运 动 次，对外做功一次。 4.柴油机和汽油机的异同点 比较 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 气缸顶部有 气缸顶部有 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸人空气 压缩冲程 压缩程度较小（机械能转化为内能） 压缩程度较大（机械能转化为内能）》 不同点 点火方式 喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气 火花塞产生电火花点燃燃料（点燃式） 燃烧（压燃式） 主要特点 轻巧、效率低 笨重、效率高 应用 小汽车、飞机、摩托车等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船、坦克等 (1)都是燃料在 内燃烧 (2)都是将 能转化为 能的机器 相同点 (3)都是由 四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮 均转 周，对外做功 次 (4)启动时都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来 【典型例题3】下列关于汽油机和柴油机的说法中，正确的是 A.在构造上，汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴 B.在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽油，柴油机吸入气缸的是柴油 C.在压缩冲程中，汽油机是压燃式点火，柴油机是点燃式点火 D.在做功冲程中，汽油机里燃气的压强比柴油机里的高 解析：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴。汽油机中汽油的燃烧靠火花 塞点火，而柴油机中柴油的燃烧依靠在压缩冲程结束时由喷油嘴向气缸内喷射雾状柴油， 雾状柴油遇到远远超过它燃，点的热空气而被，点燃。在吸气冲程中，汽油机吸入气缸的是汽 油和空气的混合物：柴油机吸入气缸的只有空气。在做功冲程中，柴油机里燃气的压强高， 柴油机的效率比汽油机的效率高。故选A。 答案：A 【跟踪训练3】下列关于四冲程汽油机和柴油机区别的说法中，错误的是 A.在吸气冲程吸入的物质不同 B.点火方式不同 C.工作过程中能量转化的形式不同 D.用途不同 知识点四跨学科实践：制作简易热机模型 【典型例题4】实验小组的同学们用饮料瓶制作水火箭（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。下列分析错误的是 A.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 B.水火箭上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 C.水火箭从空中掉落的过程中，将动能转化为重力势能 D.在整个过程中，能量总量是保持不变的 解析：A.使用打气筒打气时能量转化过程与汽油机的压编冲程相同，机械能转化为内能， 55 假期好时光 RJ·物理·九年级·上 故A正确：B.水火箭上升过程中，水火箭的内能转化为机械能，内能减少，故B正确：C.水 火箭掉落时，重力势能转化为动能，故C错误；D.在整个过程中，能量总量是保持不变的， 故D正确。 答案：C。 【跟踪训练4】如图所示是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一 铜管 铜制 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 容器 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 船体 0i9tt用 的方式改变水的内能。 (2)当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是 能转化为 能，这与热机的 冲程相同。 自主检测一 一、选择题 1,中国现代交通运输发展情况总体呈现出显著的提升和进步。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 2.断素树〔科技创新)嫦娥六号于2024年5月3日成功发射，6月25日返回器携带月球样品着 陆地球。如图所示为嫦娥六号发射的场景。下列说法正确的是 ( A.嫦娥六号用的火箭喷气发动机也是热机的一种 B.嫦娥六号升空的过程是机械能转化为内能的过程 C.随着科技的发展，会实现火箭喷气发动机的内能全部转化为火箭的机械能 D.嫦娥六号卫星舱内携带的月球车等物品，在升空过程中，内能和机械能都增加 3.新素养〔物理观念〕燃放烟花实质上是烟花内的火药被点燃，产生高压燃气瞬间冲破纸膜的过 程，此过程能量转化与下列图中热机工作循环的哪个冲程相似 愈 4.断情境如图所示是正在煮饭的高压锅限压阀被气流顶起转动起来，这一现象与热机工作循环 中的冲程原理相同的是 A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 5.如图所示，试管内装有水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间后，橡胶塞会被水蒸气 的压力冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的动能。该实验能基本展示下列哪种机器的 工作理 A.风力发电机 B.电动机 C.抽水机 D.蒸汽机 56 第十四章内能的利用 预习篇 6.某科幻大片中地球为了脱离木星，主人公点燃了木星上的可燃气体，从而将地球推离木星，其 中“点燃木星将地球推开”的过程，相当于热机的做功冲程。下列机器中，不属于热机的是 ( A.洗衣机 B.柴油机 C.火箭 D.蒸汽轮机 7.单缸四冲程汽油机和柴油机工作时，下列说法中正确的是 A.汽油机上面是喷油嘴，柴油机是火花塞 B.汽油机吸气冲程中吸入气缸的物质是汽油 C.汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大 D.柴油机做功冲程中点火方式是压燃式 二、填空题 8.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，如：蒸汽机和汽油机，它们工作时， 是将燃料燃烧释放的 转化为 。 如图所示模拟实验中：图甲中是水蒸气驱动 叶轮转动，图乙中是上升的热空气驱动叶轮转动，则图 是汽油机的工作原理图。 、软木塞 镀银的双 层玻璃 真空 热水瓶 第8题图 第9题图 第10题图 9.如图所示为生活中常用的热水瓶，注人一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来。 这一过程与汽油机的 冲程发生同样的能量转化。如果该汽油机每秒钟对外做功20 次，则该汽油机飞轮的转速是 r/min 10.断素树〔传统文化)《宋史·兵志》记载：“又造突火枪，以钜竹为简，内安子窠（弹丸），如烧 放，焰绝然后子窠发出，如炮声，远闻百五十余步。”如图所示，弹丸被喷出的过程主要发生 的能量转化是内能转化为 能，该能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 三、解答题 11.如图所示，人类登上月球已经成为现实，这是航天员操纵着用蓄电池的电力驱动的车在月球 上行走。为什么第一个登上月球的车是用电来驱动，而不是用内燃机来驱动的？ 57内能，后发生能量的转移；D.一杯热茶慢慢变凉，发 生的是能量的转移。故选C。 知识点二能量守恒定律 1.凭空消失凭空产生转化转移保持不变 2.热减少停止 【跟踪训练3】 D【解析】A选项中，小球在竖直平面内摆动，经过 一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服 阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A 错误；B选项中，小球的机械能转化为内能，能量的 种类变了，但能量不会消失，故B错误；C、D选项 中，小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互 转化的同时，不断地转化为内能，故摆动的幅度越 来越小，故C错误，D正确。故选D。 【方法总结】本题关键是分析清楚小球的能量转化 情况，小球短时间摆动，机械能变化很小，可以近似 认为机械能守恒，长时间摆动，机械能损失不可以 忽略不计，故机械能不守恒。 自主检测 1.D【解析】电池放电时将化学能转化为电能，电 动机再将电能转化为机械能，汽油燃烧时将化学 能转化为内能，内燃机将内能转化为机械能，电池 和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是化学能， 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2.B【解析】由题意可知，点燃酒精灯后，带动发电 机转动发电，所以能量转化顺序是：酒精燃烧过程 是将化学能转化为内能，发电机的转动过程是将 内能转化为机械能，小灯泡能发光是因为机械能 转化为电能，故能量转化顺序正确的是B选项。 故选B。 3.B【解析】AB.由图可知，甲车在相同时间内通 过的路程相同，做匀速直线运动，动能不变，乙车 在相同时间内通过的路程逐渐变大，做加速运动， 动能增加，故A错误，B正确：C电动机工作时将 电能转化为汽车行驶的动能和内能，故C错误； D.汽车行歌时有能量损失，但能量的总量保持不 变，故D错误。故选B。 4.D5.C6.D7.C8.C 14 9.方向性保持不变 10.电能转化为化学能方向性 11.属于违背了能量守恒定律 12.子弹在上升的过程中质量不变，速度变小，动 能变小：高度增大，重力势能变大，动能转化为 重力势能。子弹在下落的过程中，质量不变， 速度变大，动能变大：高度变小，重力势能变 小，重力势能转化为动能。子弹下落陷在泥土 中的过程中，克服摩擦力做功，子弹的机械能 转化为内能。 第2节热机 知识点讲解 知识点一热机 1.(1)内机械(2)蒸汽内燃(3)化学机械 2.(1)气缸动力 (2)汽油柴油 (3)气缸燃气活塞活塞 【跟踪训练1】 A【解析】水轮机是利用水的机械能做功的，不属 于热机。故选A。 知识点二汽油机 1.气缸燃气活塞 2.进气排气火花塞活塞连杆 3.(1)一端另一端吸气压缩做功 (2)两两一(3)做功惯性 (4)机械内内机械 【跟踪训练2】 D【解析】热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程 做功冲程、排气冲程，根据气门的闭合情况和活塞 的运动方向判断是哪一个冲程；内燃机的四个冲程 中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中将机 械能转化为内能；二是做功冲程中将内能转化为机 械能。故选D。 知识点三柴油机 1.柴高温高压活塞 2.火花塞喷油嘴 3.吸气压缩做功排气两两 4.火花塞喷油嘴(1)气缸(2)内机械 (3)吸气、压缩、做功、排气两一 【跟踪训练3】 C【解析】A.在吸气冲程吸入的物质不同，汽油机 吸入空气和汽油的混合物，柴油机吸入的只有空 气，该选项说法正确，不符合题意；B.点火方式不 同，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方 式是压燃式，该选项说法正确，不符合题意；C.压 缩冲程中，都是机械能转化为内能，做功冲程中都 是内能转化为机械能，因此工作过程中能量转化 的形式相同，该选项说法不正确，符合题意；D.汽 油机的效率低，用在轻型机械上，柴油机的效率 高，用在重型机械上，该选项说法正确，不符合题 意。故选C。 【跟踪训练4】 (1)热传递(2)内机械做功 自主检测 1.C2.A3.C4.C5.D6.A 7.D【解析】A.柴油机气缸顶部是喷油嘴，汽油机 气缸顶部是火花塞，故A错误；B.在吸气冲程 中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物， 柴油机吸入气红的是空气，故B错误：C.柴油机 压缩冲程末的温度远高于汽油机压缩冲程末的 温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压 缩程度大，故C错误；D.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D正 骑。故选D。 8.内能机械能乙 9.做功2400【解析】瓶塞跳起来，机械能增大， 这是暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转 化为瓶塞的机械能；汽油机在做功冲程中，气缸内 高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能； 由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲 轴转2圆，对外做功1次，若汽油机每秒钟对外做 功20次，则汽油机每秒飞轮转40图，则该汽油机 飞轮转速为：0L=240/min。 60 min 10.机械做功 11.因为月球上面没有氧气，内燃机没有助燃的条 件，无法工作。 第3节热机的效率 知识点讲解 知识点一燃料的热值 1.完全质量q2.热量质量焦每千克J/kg 3.质量完全燃烧种类4.Q做=mq5.Q数=Vg 【跟踪训练1】 A【解析】燃烧1kg酒精一定能放出3.0×10'J的 热量，说法错误，应该是完全燃烧1kg酒精才能放 出3.0×10'J的热量，A符合题意；燃烧1kg酒精可 能放出少于3.0×10'J的热量，说法正确，不完全燃 烧放出的热量就会少于3.0×10'J,B不符合题意； 燃烧1kg酒精最多能放出3.0×10'J的热量，说法 正确，C不符合题意；完全燃烧1kg酒精能放出 3.0×10J的热量，符合热值的概念，说法正确，D 不符合题意。故选A。 知识点二热机的效率 1.(1)完全(2)高温的烟气(3)散失 2.有用功完全燃烧刀=Q 有用 3.61520403045 4.(1)充分(2)废气(3)热损失 【跟踪训练2】 C【解析】甲热机的效率低，说明甲热机工作时用 于做有用功的能量与燃料完全燃烧时所放出的能 量的比值要比乙的小，即在均完全燃烧等质量的同 种燃料的条件下，甲热机做的有用功要比乙少。选 项A中，因未明确燃料的质量情况，所以选项A错 误；选项B中，没有说明热机所做的有用功是多少， 所以选项B错误：选项D中，结论正好与甲的效率 低相反，因为甲热机效率低，在做的有用功相同的 条件下，甲损失的能量应多一些，所以选项D错误。 故选C。 自主检测 1.A2.B3.A4.C 5.C【解析】A.用不锈钢将肉串起来放在炭火上 烤，主要是利用了钢的导热性好，故A错误；B.烧 烤时要一边烤一边撒佐料，是因为温度越高，分子 运动越剧烈，扩散现象越快，烤肉更容易入味，故 B错误：C,用炭火烤是利用热传递的方式将炭火 15