初三物理 第2讲 热机（基础版）（六大题型） ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

第2讲 热机(基础版) 考情揭秘 素养点击 基本考察点 热机的种类和能量转化；内燃机的工作循环过程； 热机中能量的损耗及提高效率方法；能量的转化与守恒 1. 理解热机的能量的转化方式和热机的种类； 2. 理解汽油机和柴油机的工作工程及能量变化情况； 3. 区分汽油机和柴油机的异同点； 4. 知道热机能耗的损失及提高热机效率的方法； 5. 理解能量的转化与守恒，区分机械能守恒和能量守恒的差别。 热点及难点 汽油机的工作循环过程及能量转化问题； 题型及难度 选择题和填空题，难度中等偏下 中考中地位 选择题和填空题居多 知识梳理·题型预览 你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 知识点1：热机 题型1：热机的识别 知识点2：汽油机和柴油机 题型2：热机中的能量转化 题型3：热机的工作工程 题型4：汽油机与柴油机的异同点 知识点3：热机中的效率 题型5：提高热机的效率 知识点4：能量转化与守恒 题型6：能量的转化与守恒 温故知新·课前5分钟 一、知识检测： 1.分子动理论的内容 常见的物质是由大量的 构成的；物质内的分子 运动；分子之间存在 . 2. 扩散现象 （1）定义： 的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散现象. （2）扩散现象发生的范围：固体、液体和气体. （3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，同时还说明分子间有间隙. （4）影响因素：扩散现象与 有关，温度越高，扩散得越 . 3. 改变物体内能的方式： 和 。 （1）热传递具有方向性：热量从高温物体传递给低温物体，或从物体的高温部分传递给低温部分； （2）物体对外做功，内能 ；外界对物体做功，物体内能 。 4. 区分温度、热量和内能 （1）温度：表示物体的 ，可以用温度计测量，一般用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述； （2）热量：表示 ，用“放出”或“吸收”表述。 （3）内能：表示 ，用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的来表述。 二、重点题型检测 1．（24-25九年级上·湖南娄底·期中）信阳“毛尖”茶是一种著名的保健饮品，正确的是（　　） A．泡茶时，通过做功增加了茶叶的内能 B．喝茶时，可以闻到茶叶的香味，说明分子在不停地做无规则运动 C．茶水温度降低，茶水含有热量减少 D．烧水时，火越旺水的沸点越高 2．（24-25九年级上·辽宁营口·期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 3．（24-25八年级下·江苏盐城·期中） (1)图甲中将红墨水滴入水中，可以看到红墨水在水中扩散开来，说明分子在不停的做 ； (2)图乙中将冷水和热水中各滴入一滴红墨水，热水中红墨水扩散得快，说明 越高，分子运动越剧烈； (3)图丙中两个铅块紧紧压在一起后能“粘”在一起，说明 。 知识点1：热机 1. 热机 （1）定义：如车、船、飞机等的发动机通过燃料燃烧，获得内能，并利用内能做功，像这样的机械叫热机。 （2）工作原理：利用内能来做功 （3）能量转化： （4）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 2. 内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机两类。 经典好题 题型1：热机的识别 1．如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是（　　） A．共享单车 B．战斗机 C．风车 D．皮划艇 2．（多选）（24-25九年级上·山东济南·阶段练习）下列机器中属于热机的是（　　） A．火箭发动机 B．发电机 C．汽油机 D．洗衣机 3．（24-25九年级上·广西桂林·期中）科幻大片《流浪地球》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 4．（24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习）下列机械中不属于热机的是（　　） A．洗衣机 B．汽油机 C．蒸汽机 D．火箭喷气发动机 知识点2：汽油机和柴油机 1. 汽油机 （1）工作原理 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （2）构造 ①主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 ②冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 ③试管实验与汽油机构造比较：如图。 （3）工作过程 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作 示意图 气门开闭 进开、排闭 进闭、排闭 进闭、排闭 进闭、排开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 曲轴的运动 半周 半周 半周 半周 冲程的 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩空气和汽油的混合物，使其内能增加、温度升高 火花塞点火，使汽油燃烧，体积膨胀，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气 能的转化 机械能转化成内能 内能转化成机械能 说明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次 判断内燃机处于哪个工作冲程应抓住两点：一是气门的开与关；二是活塞的运动方向。有火花塞的就是做功冲程，两个气门都关闭，无火花塞，就是压缩冲程，若是吸气冲程，进气门打开，排气冲程，排气门打开。 （1）汽油机在开始工作时，要靠外力先使曲轴、连杆转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动以后，汽油机才能连续工作； （2）在汽油机的一个工作循环中，包含4个冲程，活塞往复运动两次（两圈），曲轴转动两周，对外做功一次，巧记为“1-4-2-2-1”； （3）在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的，故飞轮的质量要足够大； 2. 柴油机 （1）工作原理 利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （2）构造 （3）汽油机和柴油机的异同点： 不同点 相同点 项目 汽油机 柴油机 （1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。 （2）都将内能转化为机械能。 （3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 点火 方式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式 燃料 汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物 柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气 压缩比 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/9至1/6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/22至1/16 做功 做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功 效率 效率较低20％至30％ 效率较高30％至45％ 用途 轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具 笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械 经典好题 题型2：热机中的能量转化 5．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法： ①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，气体内能增加，温度升高 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性 以上说法中正确的是（　　） A．只有②③ B．只有②③④ C．只有①③④ D．①②③④ 6．（24-25九年级下·安徽淮北·阶段练习）如图所示，在软木塞冲出试管口的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C．软木塞离开试管口上升时，动能转化为重力势能 D．能量的转化形式与热机的做功冲程相同 7．（24-25九年级下·安徽六安·阶段练习）核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序是核能→ →电能。（选填“A”或“B”，A．机械能→内能，B．内能→机械能）    8．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）如图所示，给试管内的水加热，水沸腾后，在水蒸气推动活塞迅速冲出试管口这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．图中所示实验揭示了热机的工作原理 B．图中所示实验揭示了机械能转化成内能 C．试管内水蒸气的内能增加 D．管口的“白气”为热的水蒸气 题型3：热机的工作工程 9．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）如图是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中，图 所示的冲程将机械能转化为内能；图 所示的冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。 10．（24-25九年级下·河北廊坊·阶段练习）如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过 的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的 冲程相同。若汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次。 11．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）热机是将内能转化成 能的机器，如图所示是热机的 冲程。一台四冲程汽油机飞轮转速是，则汽油机每秒完成 个冲程，燃气做功 次，如果一次做功为1000 J，则汽油机的功率为 W。 12．（24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习）汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将 能转化为内能，如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出 冲程，汽油机转速1800r/min，则该汽油机在1s内做了 次功。 题型4：汽油机与柴油机的异同点 13．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）汽油机和柴油机工作的四个冲程是（　　） A．吸气、压缩、做功、排气 B．吸气、压缩、点火、做功 C．吸气、压缩、压燃、排气 D．排气、吸气、做功、膨胀 14．（24-25九年级上·湖北恩施·阶段练习）常见的内燃机有汽油机和柴油机，其中汽油机吸气冲程吸入的是 ，柴油机吸气冲程吸入的是 。 15．（24-25九年级上·山东临沂·阶段练习）关于热机，下列说法是正确的（　　） A．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开 D．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 16．（24-25九年级上·湖北黄冈·阶段练习）关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（　　） A．柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式 C．柴油机比汽油机笨重，功率较小 D．柴油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，汽油机吸入气缸的只是空气 知识点3：热机中的效率 1. 热机效率 （1）内燃机中热量燃烧的能量流向图 （2）热机效率：表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （3）常见热机效率：蒸汽机6%—15%，汽油机20%—30%，柴油机30%—45%。 2. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术； （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 经典好题 题型5：提高热机的效率 17．（24-25九年级上·山东济宁·阶段练习）下列措施中不能提高热机效率的方法是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．增加热机的传动装置 C．保证良好的润滑 D．减少热机的各种热损失 18．（24-25九年级上·山西晋城·阶段练习）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法错误的是（　　） A．图甲是压缩冲程 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，但汽油的热值不变 D．汽车工作的时间越长，汽车牵引力做功的功率一定越大 19．（多选）（24-25九年级上·河南郑州·阶段练习）下列有关热机效率的说法中，正确的是（　　） A．两台热机，做有用功多的那台效率高 B．热机效率总小于1，说明使用热机的过程中能量不守恒 C．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率高 D．蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1＜η2＜η3 20．（24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期中）图甲是柴油机的 冲程。图乙是该柴油机工作时的能量流向图，该柴油机的效率为 。请根据能量流向图，写出一种提高热机效率的方法： 。 知识点4：能量转化与守恒 1. 各种形式的能 2. 能量的转化与转移 （1）能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。能量的种类发生了改变。 （2）能量的转移 能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分，能量的种类未发生改变。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 3. 能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 机械能守恒和能量守恒的区别与联系 能量守恒是无条件的，机械能守恒有条件。机械能守恒的条件是在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，也没有机械能转化为其他形式的能。 4. 永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。 （2）永动机不可能实现。事实证明，能量在转化过程中只要有运动，摩擦就是不可避免的，从而产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动就会停止。永动机违背了能量守恒定律，是不可能研制成功的。 经典好题 题型6：能量的转化与守恒 21．（24-25九年级下·山东青岛·期中）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船搭乘运载火箭升空，与中国空间站完成自主快速交会对接。在轨期间，航天员完成了多项任务。下列现象中，把内能转化成机械能的是（　　） A．升空时，发动机所喷出的高温高压燃气推动火箭上升 B．火箭高速穿越大气层时，与空气摩擦而产生大量的热 C．在航天员出舱活动中，电动机带动空间站机械臂运动 D．“天宫课堂”上，微重力环境下蜡烛燃烧时释放热量 22．（24-25九年级下·云南曲靖·阶段练习）2024年2月23日，中国航天在文昌航天发射场迎来甲辰龙年首飞，长征五号运载火箭成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，如图所示是发射时的情景，下列说法不正确的是（　　） A．火箭的燃料未燃烧时内能为零 B．火箭发射过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同 C．火箭升空时头部发热是通过做功来改变内能 D．火箭加速上升时（忽略火箭质量的变化），机械能增大 23．（24-25九年级上·山东青岛·期中）关于能量的转化与守恒的说法中不正确的是（　　） A．能量不可以凭空产生，也不会凭空消灭 B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变 24．（24-25九年级上·广西南宁·期中）冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，是通过 的方式使能量发生了转移， （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．（24-25九年级上·四川内江·阶段练习）以下机械属于热机的是（　　） A．喷气发动机 B．滑轮组 C．洗衣机 D．杠杆 2．（20-21八年级下·江西宜春·阶段练习）电动机和热机相比，下列说法中正确的是（　　） A．热机效率高，但体积大 B．电动机笨重，但对环境无污染 C．电动机制造便宜，效率高，使用方便，无污染 D．热机制造便宜，结构简单，但效率低 3．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程过程中汽缸内混合气体内能增加 C．该冲程过程中内能转化成机械能 D．该冲程过程能给外界提供动力 4．（24-25九年级上·贵州黔东南·期中）如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 5．（24-25九年级上·河南新乡·期末）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（    ） A．柴油机和汽油机使用的燃料不同 B．柴油机和汽油机吸入的气体都是空气 C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 D．柴油机和汽油机的做功冲程都是将内能转化为机械能 6．（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）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．甲图是做功冲程，气缸内的气体对活塞做功，气体的内能减小 B．由乙图可知该汽油机的效率是28% 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，该举措大大据高了燃料的热值 7．（24-25九年级上·山东青岛·阶段练习）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100% B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．在热机的一个工作循环中，活塞往复四次 D．在压缩冲程中内能转化为机械能 8．（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）下列说法错误的是（　　） A．家用小汽车的发动机属于热机 B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D．热机效率是热机性能的重要指标之一 9．（24-25九年级上·新疆·阶段练习）美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　） A．动能→电能→化学能→电能→光能 B．电能→动能→化学能→电能→光能 C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能 二、填空题 10．（24-25九年级上·云南昆明·阶段练习）某单缸四冲程汽油机的压缩冲程中通过 方式使内能增大的，该汽油机在某个状态工作时其转速为1200R/min，则1s内对外做功 次。 11．（24-25九年级下·四川·阶段练习）书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程中能闻到“墨香”，这是 现象。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它在1s内对外做功 次。 12．（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，此过程中活塞的 能转化为筒内气体的 能，气体的内能 ，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。 13．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）改变内能有不同的方式，图（甲）是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过 方式使玻璃筒内的空气 增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图（乙）的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。 三、简答题 14．（2023·辽宁葫芦岛·二模）如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    $第2讲 热机(基础版) 考情揭秘 素养点击 基本考察点 热机的种类和能量转化；内燃机的工作循环过程； 热机中能量的损耗及提高效率方法；能量的转化与守恒 1. 理解热机的能量的转化方式和热机的种类； 2. 理解汽油机和柴油机的工作工程及能量变化情况； 3. 区分汽油机和柴油机的异同点； 4. 知道热机能耗的损失及提高热机效率的方法； 5. 理解能量的转化与守恒，区分机械能守恒和能量守恒的差别。 热点及难点 汽油机的工作循环过程及能量转化问题； 题型及难度 选择题和填空题，难度中等偏下 中考中地位 选择题和填空题居多 知识梳理·题型预览 你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 知识点1：热机 题型1：热机的识别 知识点2：汽油机和柴油机 题型2：热机中的能量转化 题型3：热机的工作工程 题型4：汽油机与柴油机的异同点 知识点3：热机中的效率 题型5：提高热机的效率 知识点4：能量转化与守恒 题型6：能量的转化与守恒 温故知新·课前5分钟 一、知识检测： 1.分子动理论的内容 常见的物质是由大量的分子、原子构成的；物质内的分子在不停地做无规则运动；分子之间存在引力和斥力. 2. 扩散现象 （1）定义：不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，叫做扩散现象. （2）扩散现象发生的范围：固体、液体和气体. （3）扩散现象表明：一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，同时还说明分子间有间隙. （4）影响因素：扩散现象与温度有关，温度越高，扩散得越快. 3. 改变物体内能的方式：热传递和做功。 （1）热传递具有方向性：热量从高温物体传递给低温物体，或从物体的高温部分传递给低温部分； （2）物体对外做功，内能减少；外界对物体做功，物体内能增加。 4. 区分温度、热量和内能 （1）温度：表示物体的冷热程度，可以用温度计测量，一般用“降低”、“升高”，“降低到”、“升高到”表述； （2）热量：表示热传递过程中传递能量的多少，用“放出”或“吸收”表述。 （3）内能：表示构成物体的所有分子的动能与所有分子间的分子势能的总和，用“有”、“具有”、“改变”、“增加”、“减少”的来表述。 二、重点题型检测 1．（24-25九年级上·湖南娄底·期中）信阳“毛尖”茶是一种著名的保健饮品，正确的是（　　） A．泡茶时，通过做功增加了茶叶的内能 B．喝茶时，可以闻到茶叶的香味，说明分子在不停地做无规则运动 C．茶水温度降低，茶水含有热量减少 D．烧水时，火越旺水的沸点越高 【答案】B 【详解】A．泡茶时，茶叶从开水中吸热，是通过热传递的方式改变茶叶的内能，故A错误； B．喝茶时，可以闻到茶的香味，是分子热运动无规则运动的结果，故可说明分子在不停地做无规则运动，故B正确； C．热量不是状态量，不能说含有或者具有热量，故C错误； D．液体的沸点与气压有关，与火烧的旺不旺没有关系，故D错误。 故选B。 2．（24-25九年级上·辽宁营口·期中）关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（　　） A．0℃的冰没有内能 B．冰熔化时虽然温度保持不变，但它的内能增加 C．物体温度升高，一定是吸收了热量 D．热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递 【答案】B 【详解】 A．任何物体在任何温度下都具有内能，的冰也有内能，故A错误； B．冰是晶体，晶体熔化过程中，吸收热量，温度不变，但内能增加，故B正确； C．物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对它做功，故C错误； D．两个物体间发生热传递时，热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体或者从物体的高温部分传向低温部分，内能大的物体的温度不一定高，故D错误。 故选B。 3．（24-25八年级下·江苏盐城·期中） (1)图甲中将红墨水滴入水中，可以看到红墨水在水中扩散开来，说明分子在不停的做 ； (2)图乙中将冷水和热水中各滴入一滴红墨水，热水中红墨水扩散得快，说明 越高，分子运动越剧烈； (3)图丙中两个铅块紧紧压在一起后能“粘”在一起，说明 。 【答案】(1)无规则运动 (2)温度 (3)分子间有引力 【详解】（1）扩散现象的本质是分子热运动。图甲中将红墨水滴入水中，可以看到红墨水在水中扩散开来，说明分子在不停的做无规则运动。 （2）热水的温度比冷水的温度高，红墨水在热水中扩散快，说明扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，分子运动越剧烈。 （3）两个铅块紧紧压在一起后，分子间的距离较小，分子间的作用力表现为引力，所以会粘在一起。 知识点1：热机 1. 热机 （1）定义：如车、船、飞机等的发动机通过燃料燃烧，获得内能，并利用内能做功，像这样的机械叫热机。 （2）工作原理：利用内能来做功 （3）能量转化： （4）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。它们构造不同，但它们有一个共同特点，那就是利用内能做功。 2. 内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机中最常见的是汽油机和柴油机两类。 经典好题 题型1：热机的识别 1．如图所示，下列工具工作过程中使用热机的是（　　） A．共享单车 B．战斗机 C．风车 D．皮划艇 【答案】B 【详解】热机是把内能转化为机械能的装置。 ACD．自行车是消耗人体的化学能转化为自行车的机械能，风车是将风能（机械能）转化为电能，皮划艇消耗的人的化学能，故ACD不符合题意； B．战斗机的发动机是热机的一种，将内能转化为机械能，故B符合题意。 故选B。 2．（多选）（24-25九年级上·山东济南·阶段练习）下列机器中属于热机的是（　　） A．火箭发动机 B．发电机 C．汽油机 D．洗衣机 【答案】AC 【详解】A．火箭发动机将内能转化为机械能，属于热机，故A符合题意； B．发电机将机械能转化为电能，不属于热机，故B不符合题意； C．汽油机将内能转化为机械能，属于热机，故C符合题意； D．洗衣机将电能转化为机械能，不属于热机，故D不符合题意。 故选AC。 3．（24-25九年级上·广西桂林·期中）科幻大片《流浪地球》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 【答案】A 【详解】A．洗衣机是将电能转化为机械能，不是热机，故A符合题意； B．柴油机是将内能转化为机械能，属于热机，故B不符合题意； C．火箭是将内能转化为机械能，属于热机，故C不符合题意； D．蒸汽轮机是将内能转化为机械能，属于热机，故D不符合题意。 故选A。 4．（24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习）下列机械中不属于热机的是（　　） A．洗衣机 B．汽油机 C．蒸汽机 D．火箭喷气发动机 【答案】A 【详解】A．洗衣机中是利用电动机来驱动的，故A符合题意； BCD．汽油机、火箭喷气发动机都属于热机，故BCD不符合题意。 故选A。 知识点2：汽油机和柴油机 1. 汽油机 （1）工作原理 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （2）构造 ①主要结构：如图所示，汽油机的主体是气缸。气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 ②冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 利用气缸内汽油燃烧产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 ③试管实验与汽油机构造比较：如图。 （3）工作过程 冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 工作 示意图 气门开闭 进开、排闭 进闭、排闭 进闭、排闭 进闭、排开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 曲轴的运动 半周 半周 半周 半周 冲程的 作用 吸入汽油和空气的混合物 压缩空气和汽油的混合物，使其内能增加、温度升高 火花塞点火，使汽油燃烧，体积膨胀，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 排出废气 能的转化 机械能转化成内能 内能转化成机械能 说明 1个工作循环，包含4个冲程，活塞往复运动2次，曲轴和飞轮运转2周，对外做功1次 判断内燃机处于哪个工作冲程应抓住两点：一是气门的开与关；二是活塞的运动方向。有火花塞的就是做功冲程，两个气门都关闭，无火花塞，就是压缩冲程，若是吸气冲程，进气门打开，排气冲程，排气门打开。 （1）汽油机在开始工作时，要靠外力先使曲轴、连杆转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动以后，汽油机才能连续工作； （2）在汽油机的一个工作循环中，包含4个冲程，活塞往复运动两次（两圈），曲轴转动两周，对外做功一次，巧记为“1-4-2-2-1”； （3）在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，将内能转化为机械能，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的，故飞轮的质量要足够大； 2. 柴油机 （1）工作原理 利用柴油在气缸内燃烧所产生的高温高压燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。 （2）构造 （3）汽油机和柴油机的异同点： 不同点 相同点 项目 汽油机 柴油机 （1）构造基本相同都是燃料在气缸内燃烧，都是内燃机。 （2）都将内能转化为机械能。 （3）每一个工作循环都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 构造 汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 点火 方式 压缩冲程末由火花塞放出电火花点燃，称点燃式 压缩冲程末由喷油嘴向汽缸内喷雾状柴油遇到高温高压的空气自动燃烧，称压燃式 燃料 汽油、吸气冲程吸进汽油和空气混合物 柴油、吸气冲程吸进汽缸的只是空气 压缩比 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/9至1/6 压缩冲程末气体体积被压缩为吸进体积的1/22至1/16 做功 做功冲程初燃气压强为30至50个大气压，温度2000℃至2500℃，高温高压的气体推动活塞做功 做功冲程初燃气压强为50至100个大气压，温度1700℃至2000℃，高温高压的气体推动活塞做功 效率 效率较低20％至30％ 效率较高30％至45％ 用途 轻便，多用于汽车、飞机、小型农机具 笨重，多用于拖拉机、载重汽车、轮船等重型机械 经典好题 题型2：热机中的能量转化 5．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法： ①在压缩冲程中，是机械能转化为内能 ②在做功冲程中，气体内能增加，温度升高 ③只有做功冲程是燃气对外做功 ④用水循环来降低热机的温度，主要是利用水比热容较大的特性 以上说法中正确的是（　　） A．只有②③ B．只有②③④ C．只有①③④ D．①②③④ 【答案】C 【详解】①②③汽油机四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，将内能转化为机械能，内能减小，温度降低，在压缩冲程中将机械能转化为内能，故①③正确、②错误； ④水的比热容比较大，质量相同的水与其它物质相比，升高相同的温度，水吸收更多的热量，所以利用水来降低热机的温度，故④正确。 故ABD错误，C正确。 故选C。 6．（24-25九年级下·安徽淮北·阶段练习）如图所示，在软木塞冲出试管口的过程中，下列说法中错误的是（　　） A．水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能增大 B．水蒸气的内能转化为软木塞的机械能 C．软木塞离开试管口上升时，动能转化为重力势能 D．能量的转化形式与热机的做功冲程相同 【答案】A 【详解】AB．图中的水蒸气对软木塞做功，水蒸气的内能转化为软木塞的机械能，水蒸气的内能减小，软木塞的机械能增加，故A错误，符合题意，B正确，不符合题意； C．软木塞离开试管口上升时质量不变，速度变小，高度变大，则动能减少，重力势能增大，故将动能转化为重力势能，故C正确，不符合题意； D．图中的能量转化是内能转化为机械能，与热机的做功冲程能量转化相同，故D正确，不符合题意。 故选A。 7．（24-25九年级下·安徽六安·阶段练习）核电站发电流程如图所示，在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序是核能→ →电能。（选填“A”或“B”，A．机械能→内能，B．内能→机械能）    【答案】B 【详解】 在核电站的发电过程中，下列所述能量转化顺序是核能内能机械能电能。故B正确，A错误。 故选B。 8．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）如图所示，给试管内的水加热，水沸腾后，在水蒸气推动活塞迅速冲出试管口这一过程中，下列说法正确的是（　　） A．图中所示实验揭示了热机的工作原理 B．图中所示实验揭示了机械能转化成内能 C．试管内水蒸气的内能增加 D．管口的“白气”为热的水蒸气 【答案】A 【详解】AB．活塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，能量转化情况与内燃机做功冲程相同，即揭示了热机的工作原理，故A正确，B错误； C．活塞冲出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，同时水蒸气的内能减小、温度降低；故C错误； D．活塞冲出试管口出现“白雾”，是水蒸气液化为小水珠漂浮在空中形成的，故D错误； 故选A。 题型3：热机的工作工程 9．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）如图是四冲程汽油机工作的部分冲程示意图，其中，图 所示的冲程将机械能转化为内能；图 所示的冲程是依靠飞轮的惯性来完成的。 【答案】 甲 甲 【详解】[1][2]甲图中的进气门、排气门关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程。乙图中的进气门、排气门关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以是做功冲程，除了做功冲程外，其他冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。 10．（24-25九年级下·河北廊坊·阶段练习）如图所示，将活塞迅速下压，玻璃筒底的棉花被点燃。此过程是通过 的方式增加了筒内空气的内能，能量转化方式与汽油机的 冲程相同。若汽油机的转速为3000r/min，则1s内汽油机对外做功 次。 【答案】 做功 压缩 25 【详解】[1]将活塞迅速下压，活塞对空气做功，空气内能增加，温度升高，达到棉花着火点，被点燃，即通过做功改变内能。 [2]此过程是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程相同。 [3]四冲程汽油机飞轮转两转，对外做功一次。若汽油机的转速为3000r/min，则1秒转50转，故对外做功25次。 11．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）热机是将内能转化成 能的机器，如图所示是热机的 冲程。一台四冲程汽油机飞轮转速是，则汽油机每秒完成 个冲程，燃气做功 次，如果一次做功为1000 J，则汽油机的功率为 W。 【答案】 机械 做功 40 10 104 【详解】[1]热机通过做功的方式利用内能，将内能转化为机械能。 [2]热机一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成；由图可知，进气门和排气门都是关闭的，活塞下行，火花塞喷出电火花，可以判断是做功冲程。 [3][4]一台四冲程汽油机飞轮转速是 因一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以汽油机每秒完成40个冲程，燃气做功10次。 [5]1s内汽油机做的功 则汽油机的功率 12．（24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习）汽油机是热机的一种，汽油在气缸内燃烧时将 能转化为内能，如图所示的是四冲程汽油机工作状态示意图，由图可以看出 冲程，汽油机转速1800r/min，则该汽油机在1s内做了 次功。 【答案】 化学 做功 15 【详解】[1]汽油机工作时，汽油在汽缸内燃烧时，消耗化学能，产生内能，将化学能转化为内能。 [2]从图中可以看出，进气门和排气门关闭，火花塞点火，活塞向下移动，可以判断这个冲程是做功冲程。 [3]汽油机一个工作循环，飞轮转动两圈，对外做功一次。某单缸四冲程汽油机转速1800r/min，故汽油机在1s转30转。完成了15个循环，故该汽油机在1s内做了15次功。 题型4：汽油机与柴油机的异同点 13．（24-25九年级上·福建泉州·阶段练习）汽油机和柴油机工作的四个冲程是（　　） A．吸气、压缩、做功、排气 B．吸气、压缩、点火、做功 C．吸气、压缩、压燃、排气 D．排气、吸气、做功、膨胀 【答案】A 【详解】汽油机和柴油机工作的四个冲程相同，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 14．（24-25九年级上·湖北恩施·阶段练习）常见的内燃机有汽油机和柴油机，其中汽油机吸气冲程吸入的是 ，柴油机吸气冲程吸入的是 。 【答案】 汽油和空气的混合物 空气 【详解】[1][2]汽油机和柴油机都是内燃机，它们的工作过程都包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程。但在吸气冲程时，两者吸入的物质是不同的。汽油机在吸气冲程吸入的是汽油和空气的混合物，柴油机在吸气冲程吸入的是空气。 15．（24-25九年级上·山东临沂·阶段练习）关于热机，下列说法是正确的（　　） A．汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入汽缸 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开 D．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 【答案】A 【详解】A．汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能为汽油机提供动力，故A正确； B．柴油机在吸气冲程中，只将空气吸入汽缸，故B错误； C．四冲程汽油机在做功冲程和压缩冲程中，进气口和排气门会同时关闭，故C错误； D．根据汽油机和柴油机的结构可知，汽油机汽缸顶部有火花塞，柴油机的汽缸顶部有喷油嘴，故D错误。 故选A。 16．（24-25九年级上·湖北黄冈·阶段练习）关于汽油机和柴油机的主要区别，其中正确的是（　　） A．柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞 B．在做功冲程中，柴油机的点火方式叫点燃式，汽油机的点火方式叫压燃式 C．柴油机比汽油机笨重，功率较小 D．柴油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，汽油机吸入气缸的只是空气 【答案】A 【详解】A．柴油机和汽油机的结构不同，柴油机的气缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故A正确； B．在做功冲程，汽油机的点火方式叫点燃式，柴油机的点火方式叫压燃式，故B错误； C．柴油机比汽油机笨重，效率高，功率大，故C错误； D．在吸气冲程，柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。 故选A。 知识点3：热机中的效率 1. 热机效率 （1）内燃机中热量燃烧的能量流向图 （2）热机效率：表示使用热机时对燃料的利用率的高低，因此热机的效率是热机性能的一个重要指标。 （3）常见热机效率：蒸汽机6%—15%，汽油机20%—30%，柴油机30%—45%。 2. 提高热机效率的主要途径 （1）改善燃烧的条件，使燃料尽可能充分燃烧（将煤磨成煤粉，用空气吹进炉膛，使之更充分燃烧）； （2）减少各种热量损失（I. 加大受热面积，以减少烟尘废气带走的热量；II. 使用较好的保温材料，减少热损失）； （3）在热机设计和制造上，采用先进的技术； （4）保障良好的润滑，减少机械摩擦。 经典好题 题型5：提高热机的效率 17．（24-25九年级上·山东济宁·阶段练习）下列措施中不能提高热机效率的方法是（　　） A．使燃料充分燃烧 B．增加热机的传动装置 C．保证良好的润滑 D．减少热机的各种热损失 【答案】B 【详解】热机效率是指热机有效利用的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。所以使燃料充分燃烧、减少热量的损失、保证良好的润滑，可以提高热机的效率，增加传动装置，可能会多做额外功，并不能减少热量的损失，甚至可能降低效率。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 18．（24-25九年级上·山西晋城·阶段练习）汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图。下列说法错误的是（　　） A．图甲是压缩冲程 B．由图乙可知该汽油机的效率是28% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，但汽油的热值不变 D．汽车工作的时间越长，汽车牵引力做功的功率一定越大 【答案】D 【详解】 A．进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，属于压缩冲程，故A正确，不符合题意； B．汽油机的效率为 故B正确，不符合题意； C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，说明尾气带走的未燃烧的汽油越多，也就是燃料燃烧越不充分，但是汽油的热值与燃烧情况无关，所以汽油热值不变，故C正确，不符合题意； D．功率等于做功除以做这些功所需要的时间，而汽车工作时间越长，做得功是越多的，但是功与时间的比值即功率不一定越大，故D错误，符合题意。 故选D。 19．（多选）（24-25九年级上·河南郑州·阶段练习）下列有关热机效率的说法中，正确的是（　　） A．两台热机，做有用功多的那台效率高 B．热机效率总小于1，说明使用热机的过程中能量不守恒 C．两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率高 D．蒸汽机、汽油机和柴油机的热机效率分别是η1、η2和η3，则有η1＜η2＜η3 【答案】CD 【详解】A．热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比，做的有用功多，热机效率不一定高，故A错误； B．热机工作时总是有能量的损失，所以热机效率始终小于1，用来做有用功的那部分能量与气缸散热损失的能量、废气带走的能量、摩擦等机械损耗的能量之和等于燃料燃烧释放的能量，总能量保持不变，故B错误； C．以相同的速度行驶相同的路程，由公式可知，其时间相等，而型号相同，所以功率相同，由公式可知，所做的有用功相同，根据可知，耗油量小的那辆车效率高，故C正确； D．汽油机和柴油机是内燃机，由热机的特点可知，汽油机的效率低于柴油机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损失最多，效率最低，即 故D正确。 故选CD。 20．（24-25九年级上·黑龙江牡丹江·期中）图甲是柴油机的 冲程。图乙是该柴油机工作时的能量流向图，该柴油机的效率为 。请根据能量流向图，写出一种提高热机效率的方法： 。 【答案】 做功 52% 减小因摩擦而消耗的能量 【详解】[1]图甲中两个阀门关闭，活塞下行，气体对外做功，内能转化为机械能，为做功冲程。 [2]柴油机的效率即有用机械能 [3]提高热机效率主要是降低额外功的损耗，由图可知，可以减小因摩擦而消耗的能量；可以使燃料更充分燃烧，减小未完全燃烧造成的能量损耗。 知识点4：能量转化与守恒 1. 各种形式的能 2. 能量的转化与转移 （1）能量的转化：在一定条件下，能量可以从一种形式的能量转化为另一种形式的能量，这种现象叫能量的转化。能量的种类发生了改变。 （2）能量的转移 能量可以从一个物体转移到另一个物体，也可以从物体的一部分转移到另一部分，能量的种类未发生改变。例如，在热传递过程中，内能从高温物体转移到低温物体，或从物体的高温部分转移到低温部分，这属于能量的转移。 3. 能量守恒定律 （1）能量守恒定律内容：能量既不会消灭，也不会产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 （2）对能量守恒定律的理解 ①能量守恒定律是自然界最重要、最普遍的基本定律。大到天体，小到原子核，无论是物理学问题还是化学、生物学、地理学、天文学的问题，所有能量转化的过程，都遵从能量守恒定律。 ②能量守恒定律包括“能量转化”和“能量转移”两个方面。 机械能守恒和能量守恒的区别与联系 能量守恒是无条件的，机械能守恒有条件。机械能守恒的条件是在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，没有其他形式的能转化为机械能，也没有机械能转化为其他形式的能。 4. 永动机 （1）永动机：不需要动力就能源源不断地对外做功的机器，人们把这种机器叫做永动机。 （2）永动机不可能实现。事实证明，能量在转化过程中只要有运动，摩擦就是不可避免的，从而产生热，这样运动的能量就会减少，如果不补充能量，运动就会停止。永动机违背了能量守恒定律，是不可能研制成功的。 经典好题 题型6：能量的转化与守恒 21．（24-25九年级下·山东青岛·期中）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船搭乘运载火箭升空，与中国空间站完成自主快速交会对接。在轨期间，航天员完成了多项任务。下列现象中，把内能转化成机械能的是（　　） A．升空时，发动机所喷出的高温高压燃气推动火箭上升 B．火箭高速穿越大气层时，与空气摩擦而产生大量的热 C．在航天员出舱活动中，电动机带动空间站机械臂运动 D．“天宫课堂”上，微重力环境下蜡烛燃烧时释放热量 【答案】A 【详解】A．升空时，发动机所喷出的高温高压燃气推动火箭上升，此时内能转变成机械能，故A符合题意； B．火箭高速穿越大气层时，与空气摩擦而产生大量的热，此时是机械能转变成内能，故B不符合题意； C．在航天员出舱活动中，电动机带动空间站机械臂运动，此时电能转变成机械能，故C不符合题意； D．“天宫课堂”上，微重力环境下蜡烛燃烧时释放热量，此时化学能转变成内能，故D不符合题意。 故选A。 22．（24-25九年级下·云南曲靖·阶段练习）2024年2月23日，中国航天在文昌航天发射场迎来甲辰龙年首飞，长征五号运载火箭成功将通信技术试验卫星十一号送入预定轨道，发射任务取得圆满成功，如图所示是发射时的情景，下列说法不正确的是（　　） A．火箭的燃料未燃烧时内能为零 B．火箭发射过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同 C．火箭升空时头部发热是通过做功来改变内能 D．火箭加速上升时（忽略火箭质量的变化），机械能增大 【答案】A 【详解】A．一切物体都有内能，故A错误，符合题意； B．火箭发射过程中，消耗燃料，燃料的化学能转化为内能，再转化为火箭的机械能，与汽油机的做功冲程相同，故B正确，不符合题意； C．火箭升空时，火箭克服摩擦力做功，机械能转化为内能，内能增大，火箭头部发热，故C正确，不符合题意； D．火箭加速上升时，质量不变，速度增大，动能变大，高度变高，重力势能变大，则机械能变大，故D正确，不符合题意。 故选A。 23．（24-25九年级上·山东青岛·期中）关于能量的转化与守恒的说法中不正确的是（　　） A．能量不可以凭空产生，也不会凭空消灭 B．热传递改变物体的内能是不同形式的能的相互转化 C．各种形式的能在一定条件下都可以相互转化 D．能量在转化和转移的过程中总会有损耗，但能量的总量保持不变 【答案】B 【详解】A．根据能量守恒定律可知，能量不可以凭空产生也不会凭空消灭，故A正确，A不符合题意； B．热传递是能量的转移过程，热传递改变物体的内能是同一形式的能在不同物体间或同一物体的不同部分间转移的过程，故B错误，B符合题意； C．做功可以使能量从一种形式转化为另一种形式，各种形式的能量在一定条件下都可以相互转化，故C正确，C不符合题意； D．能量在转化和转移的过程中效率不可能达到100%，总会有损耗，但能量的总量保持不变，故D正确，D不符合题意。 故选B。 24．（24-25九年级上·广西南宁·期中）冬天人们喜欢捧着一杯热水取暖，是通过 的方式使能量发生了转移， （选填“遵循”或“不遵循”）能量守恒定律。 【答案】 热传递 遵循 【详解】[1][2]冬天人们喜欢捧着一杯热水，热水温度较高，放出热量，人体温度较低，吸收热量，此过程中通过热传递的方式使能量发生了转移。在转移的过程中，能量的总量不变，故遵循能量守恒定律。 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．（24-25九年级上·四川内江·阶段练习）以下机械属于热机的是（　　） A．喷气发动机 B．滑轮组 C．洗衣机 D．杠杆 【答案】A 【详解】A．喷气发动机是把内能转化成机械能的装置，属于热机，故A符合题意； BD．滑轮组、杠杆是简单机械，不属于热机，故BD不符合题意； C．洗衣机是电能转化为机械能的装置，不属于热机，故C不符合题意。 故选A。 2．（20-21八年级下·江西宜春·阶段练习）电动机和热机相比，下列说法中正确的是（　　） A．热机效率高，但体积大 B．电动机笨重，但对环境无污染 C．电动机制造便宜，效率高，使用方便，无污染 D．热机制造便宜，结构简单，但效率低 【答案】C 【详解】电动机与热机相比，电动机具有构造简单、体积小；操作方便，闭合开关就开动，断开开关就停止；效率高、无污染等优点，因此在日常的生活和生产中应用十分广泛。故ABD错误，C正确。 故选C。 3．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图，下列说法正确的是（　　） A．该冲程是做功冲程 B．该冲程过程中汽缸内混合气体内能增加 C．该冲程过程中内能转化成机械能 D．该冲程过程能给外界提供动力 【答案】B 【详解】ABC．由图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；该冲程活塞压缩混合物做功，机械能转化为内能，混合物内能增大，温度升高，故AC错误，B正确； D．给外界提供动力的是做功冲程，故D错误。 故选B。 4．（24-25九年级上·贵州黔东南·期中）如图所示，分别表示内燃机工作过程中的四个冲程，其中将内能转化为机械能的冲程是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．图中进气门打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，吸气冲程没有能量的转化，故A不符合题意； B．图中排气门打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，排气冲程没有能量转化，故B不符合题意； C．图中的两个气门都关闭，活塞向下运动，所以为做功冲程，即内能转化为机械能，故C符合题意； D．图中的两个气门都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，即机械能转化为内能，故D不符合题意。 故选C。 5．（24-25九年级上·河南新乡·期末）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（    ） A．柴油机和汽油机使用的燃料不同 B．柴油机和汽油机吸入的气体都是空气 C．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞 D．柴油机和汽油机的做功冲程都是将内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A．柴油机和汽油机使用的燃料不同，分别使用的是柴油和汽油，故A正确，不符合题意； B．汽油机吸入气缸的物质是汽油和空气的混合物；柴油机吸入气缸的是空气，故B错误，符合题意； C．柴油机和汽油机的构造不同，汽油机气缸顶部有个火花塞，火花塞产生电火花，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，喷油嘴可以喷出雾状柴油，故C正确，不符合题意； D．柴油机和汽油机的做功冲程，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，将内能转化为机械能，故D正确，不符合题意。 故选B。 6．（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）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．甲图是做功冲程，气缸内的气体对活塞做功，气体的内能减小 B．由乙图可知该汽油机的效率是28% 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，该举措大大据高了燃料的热值 【答案】B 【详解】A．甲图两气阀关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增大，温度升高，故A错误； B．由图可知该汽油机的效率是 故B正确； C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，而热值是燃料的一种特性，与燃料燃烧充分与否无关，所以不会降低热值，故C错误； D．为了节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，会提高热效率，但热值是燃料的一种特性，此过程中燃料的热值不变，故D错误。 故选B。 7．（24-25九年级上·山东青岛·阶段练习）关于热机，下列说法正确的是（　　） A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100% B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率 C．在热机的一个工作循环中，活塞往复四次 D．在压缩冲程中内能转化为机械能 【答案】B 【详解】A．通过技术改造只能提高热机的效率，热机的工作效率总是小于1的，不可能达到，故A错误； B．热机工作的过程中带走了大部分的热量，可以提高用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出总能量的百分比，从而大大提高热机效率，故B正确； C．在热机的一个工作循环中，曲轴转动两圈，活塞往复运动两次，故C错误； D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能，燃料混合物的温度升高内能增大，故D错误。 故选B。 8．（24-25九年级上·陕西咸阳·阶段练习）下列说法错误的是（　　） A．家用小汽车的发动机属于热机 B．汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D．热机效率是热机性能的重要指标之一 【答案】B 【详解】A．家用小汽车的发动机将汽油燃烧的内能转化为机械能，属于热机，故A正确，不符合题意； B．汽油机气缸顶端有个火花塞，柴油机气缸顶端有个喷油嘴，故B错误，符合题意； CD．使燃料燃烧更充分，可以增大有效利用的能量，提高热机的效率；同时，热机效率也是热机性能的重要指标之一，故CD正确，不符合题意。 故选B。 9．（24-25九年级上·新疆·阶段练习）美国哈佛大学的学生设计制作了一种发电足球，球在被踢的过程中，其内部装置能够发电，用来点亮LED灯，该过程中的能量转化形式是（　　） A．动能→电能→化学能→电能→光能 B．电能→动能→化学能→电能→光能 C．动能→电能→光能→化学能 D．电能→动能→光能→化学能 【答案】A 【详解】球在被踢的过程中，其内部的小发电机工作，动能转化为电能，然后再将电能转化为化学能储存在蓄电池中，LED灯发光时，将化学能转化为电能再转化为光能，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 二、填空题 10．（24-25九年级上·云南昆明·阶段练习）某单缸四冲程汽油机的压缩冲程中通过 方式使内能增大的，该汽油机在某个状态工作时其转速为1200R/min，则1s内对外做功 次。 【答案】 做功 10 【详解】[1]在汽油机的压缩冲程中，活塞向下运动，压缩汽缸内气体（燃料混合物），把活塞的机械能转化为燃料混合物的内能，因此是通过做功的方式使内能增大的。 [2]单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200R/min＝20R/s，即1s内汽油机飞轮转20圈，由于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，所以在1s内该汽油机对外做功10次。 11．（24-25九年级下·四川·阶段练习）书法是中国传统艺术之一，是民族文化的瑰宝。书写毛笔字时，纸上的墨迹逐渐变干的过程中能闻到“墨香”，这是 现象。某单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min，则它在1s内对外做功 次。 【答案】 扩散 15 【详解】[1]闻到“墨香”，是因为墨水分子运动到空气中，进入鼻腔引起嗅觉，属于扩散现象。 [2]汽油机一个工作循环活塞上下往复2次，曲轴转动2周，对外做功一次；飞轮转速为1800r/min=30r/s 也就是1s飞轮转动30r，完成60个冲程，对外做功15次。 12．（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，快速压下活塞，此过程中活塞的 能转化为筒内气体的 能，气体的内能 ，这与四冲程汽油机的 冲程的能量转化相同。 【答案】 机械 内 增加 压缩 【详解】[1][2][3][4]在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧起来；说明压缩筒内空气做功，使空气的内能增加，将活塞的机械能转化为气体的内能，汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能，这与四冲程汽油机的压缩冲程相似。 13．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）改变内能有不同的方式，图（甲）是在一个配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花，当迅速压下活塞时，可看见筒内棉花燃烧起来。这是通过 方式使玻璃筒内的空气 增加，温度升高，达到棉花的燃点，使棉花燃烧。图（乙）的能量转化方式与汽油机的 冲程相同。 【答案】 做功 内能 做功 【详解】[1][2]当迅速压下活塞时，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，这是通过做功的方式使玻璃筒内的空气内能增加，温度升高，当达到棉花的燃点，使棉花燃烧。 [3]图乙中软木塞被冲开，是水蒸气对活塞做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，内燃机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，能量转化关系是内能转化为机械能，所以二者的能量转化形式相同。 三、简答题 14．（2023·辽宁葫芦岛·二模）如图为我国古代劳动人民的智慧成果“取火器”的模型图，把木质推杆迅速推入内壁光滑的牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来。问： （1）从能量转化的角度解释艾绒燃烧的原因； （2）点燃艾绒的过程与四冲程柴油机哪个冲程的工作原理相同。    【答案】（1）见解析；（2）见解析 【详解】（1）封闭的气体被推杆压缩过程中，推杆对气体做功，所以气体内能增加，则温度升高，达到艾绒的着火点，使艾绒着火达到取火的目的； （2）此过程中是机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。 $