第十四章 第三节 热机-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(沪科版2024)

第三节 ◇通基础MM 知识点1热机和内燃机 1.社会发展目前，我国特别重视发动机的研发， 如轮船用的大型燃气轮机已经取得成功，飞机 发动机“长江1000A”离量产装机也指日可待， 下列装备中动力机械不属于热机的是() A.长征系列火箭液氧液氢发动机 B.052D导弹驱逐舰燃气轮机 C.歼-20战机用的涡扇-10C航空发动机 D.中国高铁交流异步牵引电动机 2.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2汽油机 3.小明同学发现高压锅锅盖有个限压阀，当锅内 气压过大时，蒸气就顶起限压阀.其能量转化 与下列冲程能量转化相同的是( 4.(自贡中考)如图示，图A、B、C、D是四冲程 汽油机的工作示意图，图E、F是演示实验的 示意图.B图是 冲程，与它原理相同 的是 图所示的演示实验， 5.工程实践《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 32 热机（答案P3) 所示，弹丸被喷出的过程能量转化与四冲程汽 油机的 冲程相同. 知识点3柴油机 6.(济宁阶段练)关于汽油机和柴油机的主要区 别，下列说法错误的是( A.柴油机的气缸顶部有喷油嘴，汽油机的气 缸顶部有火花塞 B.压缩冲程中，汽油机的压缩程度要比柴油机 的压缩程度大 C.在做功冲程中，汽油机的点火方式是点燃 式，柴油机的点火方式是压燃式 D.柴油机吸入气缸的是空气，汽油机吸人气 缸的是汽油和空气的混合物 7.如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图. 由图可知： 排气门喷油嘴连杆曲轴 进气门气缸活塞 (1)这种内燃机是 机. (2)图中表示的是 冲程. (3)此冲程中 能转化为 能 (4)如果此内燃机的转速为1800r/min,则它 正常工作时，1s对外做功 次 之通能力ww 8.关于热机，下列说法正确的是() A.汽油机和柴油机的点火方式相同 B.柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合 物吸入气缸 C.四个冲程中，做功冲程是唯一一个对外做功 的冲程 D.汽油机在做功冲程中，进气道关闭，排气道 打开 优计学案·课时通 A 9.(德州阶段练)一台四冲程内燃机的飞轮转速 为600r/min,下列说法正确的是() A.1s飞轮转10圈，完成20个冲程 B.1s完成10个冲程，做功5次 C.1min飞轮转1200圈，完成600个冲程 D.1min完成300个冲程，做功150次 10.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 11.跨学科·化学光发动机可用于卫星的能源补 充，原理如图所示，密闭气室中N2O4在光照 下会分解，使气室内气压增大，推动活塞右 移，无光条件下发生逆反应；控制光照即可实 现活塞往复运动.活塞右移过程相当于汽油 机的() 活塞 A.吸气冲程 化学 接转动 反应 装置 B.压缩冲程 曲轴连杆 C.做功冲程 D.排气冲程 12.教材P48学科综合变式如 纸风车 图所示是小明制作的“走 马灯”，点燃底部的蜡烛， 纸马 会看到纸马随着纸风车 蜡烛 转动起来，此过程中的能 量转化与四冲程汽油机的 冲程的 能量转化情况相同，同时纸马的温度会升 高，主要是通过 的方式改变了其 内能 13.工程实践如图是我国古代发明 艾绒推杆 的取火器模型图，把推杆迅速 推人牛角套筒时，套简内空气 套筒 被压缩，推杆前端的艾绒立刻燃烧起来，此过 程中机械能转化为 能，内燃机工作 的 冲程原理与该过程相同. △九年级·全一册.物理·HK 14.安全教育在学校消防安全教育中，同学们对 “空气中悬浮的粉尘在一定条件下可能爆炸” 这一观点产生了质疑.为了释疑，专业人员进 行了模拟实验：如图，在无盖小筒里放入干燥 面粉，点燃蜡烛，用筒盖盖上大筒，向小筒内 鼓入空气，使面粉弥漫在大筒内，面粉迅速被 点燃引发爆炸，把筒盖冲起.面粉燃烧时将 能转化成内能，筒盖被冲起的过程 与汽油机的 冲程能量转化情况 相同. -筒盖 非专业，勿模仿 大筒 小筒 鼓气 。通素养 1111111111111U11111/1/11I10 15.物理观念（常州中考）压缩空气动力车。 (1)小明将充满气的气球捆绑在小车上，制成 压缩空气动力小车，当气球向右喷气时，静止 的小车向左运动起来，如图甲所示.该现象说 明力的作用是 ;还说明力可以 改变物体的 压 压缩 空气 空气 77777777 进气冲程 排气冲程 甲 乙 (2)为制造压缩空气动力汽车，工程师将装有 压缩空气的钢瓶与空气动力发动机连接，该 发动机的一个工作循环分为进气冲程和排气 冲程，如图乙所示.发动机对外做功的是 (选填“进气”或“排气”)冲程，此过 程中钢瓶内压缩空气的温度 .若该 发动机的转速为1200r/min,则1s内发动 机对外做功 次.汽车行驶一段路程 后，钢瓶内压缩空气的密度 3318.小于解析：两次热传递的过程中，热量、水量损失 不计，同样都是降低20℃，由Q=cm△t可知，水两 次放出的热量是相同的，即两种情况下甲、乙两物 体吸收的热量相等；设甲、乙的初温为t。,热水最初 的温度为·热来，则甲物体吸热升高的温度为 △t甲=t热水一20℃一t0,乙物体吸热升高的温度为 △t元=t热水一20℃一20℃一t0,比较甲、乙温度的 变化量可知△t甲>△tz.由Q=cm△t可知，等质量 的甲、乙两个物体，吸收相等的热量，温度的变化量 越大，比热容越小，因此甲的比热容较小，乙的比热 容较大. 19.b煤油2.52×104 20.802.1×104A 21.解：(1)由题图丙可知，水在加热时温度由20℃升 高到60℃，吸收的热量为Q吸水=c水m水(t1一 t0*)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg×(60℃- 20℃)=5.04×105J. (2)由题图丙可知，从加入金属块到温度稳定时，水 温从60℃下降为40℃，金属块温度由20℃升高 为40℃.该过程中水放出的热量为Q做水= c水m水(t1-t2)=4.2X103J/(kg·℃)X 3kg×(60℃-40℃)=2.52×105J. 金属块吸收的热量等于水放出的热量，即 Q吸金=Q放水， Q吸金 金属块的质量为m金一c(t2一to险) 2.52×105J 0.63X103J/(kg·℃)×(40℃-20℃)=20kg. 第三节热机 1.D2.B3.C4.压缩E 5.做功6.B 7.(1)柴油(2)压缩(3)机械内(4)15 8.C9.A10.B11.C 12.做功热传递13.内压缩 14.化学做功 15.(1)相互的运动状态 (2)进气降低20减小 第四节跨学科：热机效率和环境保护 1.D 2.解：(1)水温下降时，放出的热量为Q=c水m△t= 4.2×103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃- 30℃)=3.024×108J. (2)此热量如果靠天然气燃烧放热，则需要天然气的 体积V=Q-3.024X10J ,g3.2X10J/m=9.45m. 3.C4.热值充分燃烧 5.AD6.A7.C 8.ACD解析：燃料具有化学能，燃烧时化学能转化为 内能，故A正确.热值的大小只与燃料的种类有关， 与燃料的质量大小无关，故B错误.燃油完全燃烧产 生的热量Q=mq=300kg×4.5×10'J/kg= 1.35×101°J,故C正确.飞机做匀速直线运动，受到 的阻力等于牵引力，所以牵引力为F=f=5× 104N;牵引力所做的功W=Fs=5×10NX 100×102m=5×10°J,发动机的效率7一Qk 5×109J 1.35×1010J ≈0.37=37%，故D正确. 9.231×10110.6.72×10532% 11.不能筒车工作时消耗了水的动能，将水流的动能 转化为筒车的机械能 解：根据P一W可得，卡车输出的能量W=P宇 200×103W×0.5×3600s=3.6×108J. -”可知，燃油完全燃烧释放的热量为 由？一Q放 w3.6×10J=102J. Q放= 736% 由q= Q盘可知，燃烧燃油的质量m=Q鱼一 109J 4.6×107J/kg -=21.74kg, 减排的二氧化碳质量m二氧化碳=3.3m=3.3× 21.74kg=71.7kg. 升阶训练专题三热量的综合计算 1.B 2.125032.6%3.热传递2.1×10 4.105017.51050解析：冰熔化过程中温度不 变，完全熔化成水后温度才会上升，题图中的8~ 12min,水温从0℃上升到5℃，水温升高了5℃， 冰化成水后质量不变，则m*=m*=50g= 0.05kg,所以4min内水吸收的热量为Q暖= c*m*△t=4.2×103J/(kg·℃)×0.05kg× 5℃=1050J.每2min完全燃烧酒精0.1g,4min 燃烧酒精0.2g,所以放出的热量为Q效= m箱精9酒精=0.2×10-3kg×3×10J/kg=6000J, ”Q&=1050J=0.175= 酒精灯的加热效率为刃=Q-6000J 17.5%.BC段物质吸收的热量转化成了物质的内 能，BC段也加热了4min,所以BC段和CD段吸收 热量相同，都为1050J,所以内能增加了1050J. 5.解：(1)液氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放 m氢q氢=50×103kg×1.4×108J/kg=7×1012J. (2)水吸收的热量为Q吸=7Q故=6%×7× 102J=42×10J,水的质量为m本=Q题= c△t 4.2×101J 4.2X10J/(kg·℃)X50℃=2X10kg. (3)一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶 30min,发动机做的机械功为W=Pt=70X 103W×30×60s=1.26×108J. 消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放'= W-1.26×10J=2.8×10J,故消耗氢燃料的质 45% 量为m发'-0=2.8×10 =2kg 9氢1.4×108J/kg 6.1.47×10227% 7.解：(1)水壶中水的质量为m水=p水V水=1.0× 103kg/m3×2×10-3m3=2kg. (2)水吸收的热量为Q水=c水m水△t水=4.2X 103J/(kg·℃)×2kg×(100-25)℃=6.3×105J.