12.4　热机与社会发展 2025-2026学年物理沪粤版（2024）九年级上册

第十二章　内能与热机 12.4　热机与社会发展 第1课时　认识热机 1. 上映的《流浪地球》被誉为开启了中国科幻电影元年。这部电影讲述 了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救 地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木 星”将地球推开相当于内燃机的(　C　) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 C A组 重点基础练习 2. 如图所示是世界上早期的蒸汽汽车模型，燃料燃烧使水温升高，水 的 能增加，再转化为汽车的 能，使汽车前进。 内　 机械　 A组 重点基础练习 3. 如图所示是 (选填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意 图，此时为 冲程。 柴油机　 压缩　 A组 重点基础练习 4. 现代生活越来越离不开热机，因此全面了解和认清热机的结构和 工作过程对我们的生活至关重要，请你完成下面围绕“热机”展开的 一些问题： (1)如图甲所示是热机完成一个工作循环及相应主要能量转化情况的流程 图，请你补充完整① ；② ⁠。 做功　 机械能　 (2)如图乙所示，在试管中装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾后，水 蒸气把橡皮塞冲出的过程中 能转化为 能，图中情景可用 来演示四冲程汽油机工作过程中的 冲程。 内　 机械　 做功　 A组 重点基础练习 (3)单缸四冲程汽油机工作时，只有一个冲程不用靠飞轮的惯性来完成， 这个冲程是 冲程。 (4)我们发现热机工作时，一般要在气缸的外面安装一个水箱用来降低气 缸的温度，是利用水 的特性，这是采用 ⁠的方式 来减小气缸的内能。 做功　 比热容大　 热传递　 A组 重点基础练习 5. 如图所示描述的物理过程，下列分析错误的是(　B　) A. 图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加 B. 图乙：瓶子内的空气推动塞子飞出后，瓶子内空气的内能增大 C. 图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能减少 D. 图丁：气缸内的气体推动活塞向下运动，内能转化为机械能，气体内 能减少 B B组 难点易错练习 6. 如图甲所示是汽油机的四冲程。 (1)图中汽油机一个工作循环的A、B、C、D四冲程正确的工作顺序 是 ⁠。 BADC　 (2)如图乙所示，空气压缩引火仪压缩活塞使棉花着火是 ⁠能转化 为 能，等效于上述A、B、C、D四冲程中的 (选填 “A”“B”“C”或“D”)冲程。 机械　 内　 A　 B组 难点易错练习 7. 在吹气球时，吹大了的气球没握住，它叫啸着飞跑了，在此过程中： (1)球内气体对气球 (选填“做”或“不做”)功。 (2)球内气体的内能将 (选填“增大”“不变”或“减小”)。 (3)图甲情景中的能量转化过程与图 (选填“乙”或“丙”)所示热 机工作冲程相同。 做　 减小　 乙　 B组 难点易错练习 8. 在四冲程内燃机工作过程中，一个工作循环中包括 个冲程，对 外做功 次，曲轴转 圈；若某汽油机的转速为1 800 r/min，则1 s内汽油机对外做功 次，1 s内它完成 个冲程。 4　 1　 2　 15　 60　 B组 难点易错练习 第十二章　内能与热机 12.4　热机与社会发展 第2课时　热机的效率 1. 关于热机效率，下列说法正确的是(　B　) A. 一般情况下，柴油机的效率比汽油机的低 B. 燃烧相同燃料，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，主要是由于机械摩擦损失的 B A组 重点基础练习 2. 如图Ⅰ所示是热机的能量流向图。图Ⅱ所示是甲、乙两热机的参数。 甲、乙相比，甲的(　B　) A. 有用机械能较大 B. 损失能量较小 C. 燃料的化学能较大 D. 热机效率较低 B A组 重点基础练习 3. 一台柴油机的热机效率为25％，表示的意义是 ⁠ 的那部分能量，占燃料 的能量的25％。用这台柴油机 工作时，完全燃烧1 kg的柴油可做有用功 J。(柴油的热值 为4.3×107 J/kg) 热机用来做有用功　 完全燃烧放出　 1.075×107　 A组 重点基础练习 4. 如图所示是汽油机的能量流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的 效率为 。已知汽油的热值是4.6×107 J/kg，完全燃烧0.5 kg的汽 油放出的热量是 J，按该内燃机的工作效率计算，该汽车获 得的机械能是 J。 30％　 2.3×107　 6.9×106　 A组 重点基础练习 5. 一台内燃机运行时各种能量损耗中气缸散热损失占20％，废气带走的 能量占35％，摩擦等机械损耗占15％，其余为输出的有用功。求：(汽油 热值为4.6×107 J/kg) (1)它的机械效率； 解：(1)机械效率 η＝100％－(20％＋35％＋15％)＝30％ (2)若它在一个工作循环中消耗了10 g汽油，这些汽油完全燃烧产生 的热量； 解：(2)10 g汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×10×10－3 kg＝4.6×105 J 解：(1)机械效率 η＝100％－(20％＋35％＋15％)＝30％ 解：(2)10 g汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝qm＝4.6×107 J/kg×10×10－3 kg＝4.6×105 J A组 重点基础练习 (3)输出的有用机械能。 解：(3)输出的有用机械能 W有＝ηQ放＝30％×4.6×105 J＝1.38×105 J 答：(略) 解：(3)输出的有用机械能 W有＝ηQ放＝30％×4.6×105 J＝1.38×105 J 答：(略) 5. 一台内燃机运行时各种能量损耗中气缸散热损失占20％，废气带走的 能量占35％，摩擦等机械损耗占15％，其余为输出的有用功。求：(汽油 热值为4.6×107 J/kg) A组 重点基础练习 6. 汽车发动机一是汽油机，汽油的热值为4.6×107 J/kg，阅读了某汽车 发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成示意图，下列回答不正确 的是(　C　) A. 该内燃机的效率为30 ％ B. 1 kg 的汽油完全燃烧能够释放4.6× 107 J的能量 C. 汽油机的效率越高，它消耗的燃料就越少 D. 汽油机的效率越高，燃烧相同的燃料，输出有用功越多 C B组 难点易错练习 7. 将如图所示的袋装纯牛奶放入热水中加热，这是通过 ⁠的方 式改变牛奶的内能。已知牛奶的质量为0.25 kg、初温为10 ℃，当加热到 40 ℃时它所吸收的热量为 J，若这些热量由酒精完全燃烧放 出，则需要燃烧 g酒精。[c牛奶＝4.0×103 J/(kg·℃)，q酒精＝ 3.0×107 J/kg] 热传递　 3×104　 1　 B组 难点易错练习 8. (1)现在有些出租车使用天然气代替柴油或汽油，某段时间一辆出租车 消耗0.3 m3的天然气，如果该出租车发动机的效率为20％，则得到的机 械能为 J。(天然气的热值q＝7×107 J/m3) (2)要提高热机的效率，下列说法正确的是 ⁠ A. 在热机的各种损失中，废气带走的能量最多，设法利用废气的能量是 提高燃料利用率的重要措施 B. 在做功冲程中尽量使燃料完全充分燃烧 C. 在活塞上涂润滑油减少摩擦 D. 在设计和制造上，要不断改进和革新，以减少各种能量损失，就有可 能使热机效率达到100％ 4.2×106　 ABC　 B组 难点易错练习 $