第十四章 第2节 热机-【新课程能力培养】2026-2027学年九年级上册物理同步练习（人教版·新教材）

第十四章内能的利用《 第2节热机 知识清单 1.热机 (1)原理：燃料的化学能整，内能赣功机械能。 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机； (2)内燃机应用：汽车、拖拉机、火车、轮船； 种类：汽油机、柴油机。 2.汽油机 (1)构造：气缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴等。 (2)冲程：活塞从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 宽審奢奢 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 向上 向下 向上 燃料混合物被压缩， 燃料燃烧，产生高 吸进汽油和 把产生的 工作过程 空气混合物 压强增大，温度升 温高压气体，推动 废气排出 高，内能增大 活塞运动，对外做功 能量转化 机械能一→内能 内能→机械能 注：①一个工作过程→四个冲程→活塞往复两次→曲轴飞轮转动两周→做功一次； ②只有做功冲程提供动力，吸气、压缩、排气三个冲程靠飞轮惯性完成。 3.柴油机 柴油机与汽油机的区别 项目 构造 吸入气缸的物质 点燃方式 效率 汽油机 气缸顶部有火花塞 空气和汽油混合物 点燃式 较低 柴油机 气缸顶部有喷油嘴 空气 压燃式 较高 025 加理九年级正册人教版》 基础巩固心达标闯关 知识点1热机 1.如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水 蒸气会把软木塞冲出。在这个过程中，燃料燃烧将 能转化为 能，通过 (选填“热传递”或“做功”)传给水和水蒸 气。水蒸气把软木塞冲出时，水蒸气对外 ，水蒸气的 能转化为软木塞的 能。 2.下列运载工具中，不需要利用热机的是( 第1题图 A.喷气式飞机 B.柴油拖拉机 C.纯电动汽车 D.长征系列火箭 知识点2汽油机 3.如图是四冲程汽油机的工作示意图，请完成以下问题。 奢奢 (1)请写出甲、乙、丙、丁对应的冲程：甲： 冲程；乙： 冲程；丙： 冲程；丁： 冲程；汽油机一个工作循环正确的工作顺序为 (2)在上面四个冲程中，内能转化为机械能的是 机械能转化为内能的是 (均选填“甲”“乙”“丙”或“丁”) (3)为汽车提供动力的冲程是 冲程，其余冲程是靠飞轮的 完成的。 (4)丙图中的冲程是通过 (选填“做功”或“热传递”)的方式来改变气缸内 部气体的内能。 (5)汽油机的一个工作循环中，对外做功 次，活塞往复 次，飞轮转 周。若飞轮转动120周，则对外做功 次，完成 纸风车 个冲程。 纸马 (6)如图所示是流行于民间的“走马灯”，点燃走马灯底部的蜡烛 蜡烛 时，燃烧产生的高温高压气体向上运动，推动纸风车和固定在转轴上的 纸马转动，在此过程中 能转化为 能，这与四冲程汽油 色 机的 冲程的能量转化情况相同。 第3题图 026 第十四章内能的利用《 知识点3柴油机 4.(多选)关于汽油机和柴油机的主要区别，下列说法正确的有() A.柴油机的气缸顶部是喷油嘴，汽油机的气缸顶部是火花塞 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.柴油机吸入气缸的只是空气，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物 能力提升脚综合拓展 1.一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速如图所示，该汽油机每分钟做功 次。为 了不让汽油机在工作时温度升得太高，在设计制造时，气缸外有一个水套，让气缸被水包围 着，这是通过 的方式减少气缸内能。 ☑ ☑ 套筒艾绒 推杆 第1题图 第2题图 2.我国古人曾发明一种点火器，以牛角为套筒，把艾绒黏附在木质推杆前端，其结构如 图所示，取火时一只手握住套筒，另一只手向内快速推动推杆，推杆前端的艾绒就会被点 燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗。手推推杆入筒过程中是通过 方式使气体的内能 增加，此过程的能量转化与四冲程汽油机的 冲程相同。 3.我国火箭发射技术处于世界领先水平。火箭发射时，燃料燃烧获得的能量使其加速升 空，该过程的能量转化形式与汽油机四个冲程中能量转化形式相同的是( 奢悉 B D 4.(多选)在试管中装适量的水，试管口用塞子塞住，用酒精灯对试 管加热，如图所示，加热一段时间后，塞子冲了出去。则() A.加热过程中，酒精的化学能全部转化为水的内能 第4题图 027 m理心九年级上册人教版 B.塞子冲出前，试管内气体压强不断变大 C.塞子冲出时，试管内气体的温度不变 D.塞子冲出时，塞子增加的机械能是由试管内气体的内能转化来的 素养探究©综合实践 在跨学科实践课上，某小组在老师的指导下开展了“设计火箭发射系统”的项目式学习 活动。下面是该小组同学交流的实践过程，请帮助他们完成下列内容。 【项目分解】 (1)制作简易火箭。 (2)优化火箭发射系统。 【项目实施】 (1)制作简易火箭。 通过课堂学习，同学们知道火箭属于 机。于是同学们以酒精为燃料制作简易火 箭。如图甲所示，饮料瓶剪掉底部，用纸壳做支架就制成箭体。用喷壶向瓶内喷适量酒精后 迅速将火箭立在桌面上，用如图乙所示的打火器在火箭底部引燃酒精蒸气，燃气就将瓶体顶 飞出去了，此过程与四冲程汽油机 冲程的能量转化是一致的。简易火箭发射过程的 能量转化流程图如图丙所示，请你补充完整：① ，② 燃料燃烧 的化学能 ① 丙 丁 (2)优化火箭发射系统。 同学们在实践过程中考虑到直接用打火器点火距离火箭太近不安全，于是设计了如图丁 所示的电路，将火箭扣在电热丝上，闭合开关一段时间后，电热丝的温度升高，从而引燃箭 体内酒精蒸气，完成火箭的发射。 【项目拓展】 (3)火箭专用的燃料被称为推进剂，推进剂在火箭发动机中加速燃烧为火箭飞行提供能 量。经查阅资料，朱雀二号火箭用液态甲烷作为低温推进剂，因为甲烷的比热容较 是良好的冷却剂。另外，液态甲烷的温度与液态氧的温度很接近，这就节省了如液氧、液氢 方案给燃料剂箱和氧化剂箱做隔热的成本。 028加理心九年级上册人教版》 22.(1)热传递 (2)液化放热 (3)微米机械： (80℃-20℃)=5.04×105J. 运动(4)12 (2)Q数=2题=5.04×10」=1.4x10J。 第十四章内能的利用 36% 第1节能量的转化与守恒 3)g=2-=k10m。 【基础巩固达标闯关】 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.(1)机械能(2)光能(3)内能(4)化学能 【学科拓展】 2.C3.不变方向性4.D5.B6.C 1.(1)内机械(2)①水蒸气②外燃机 【能力提升综合拓展】 2.(1)易拉罐扇叶笔芯(2)③化学内热传 1.机械能量守恒定律2.BD 递升高做功机械(3)可以在叶轮与主轴间加润滑 【素养探究综合实践】 油，减小叶轮和主轴之间的摩擦（答案合理即可） 1.化学机械2.AD 【应用实践】 3.(1)电磁储能(2)电机械 (3)资金投入少 1.C2.AC3.(1)热传递(2)内机械做功 设备寿命长 第十四章章末作业 第2节热 一、选择题 【基础巩固达标闯关】 1.C 2.B 3.B 4.B 5.B 6.C 7.ACD 8.ABC 1.化学内热传递做功内机械2.C 9.BCD 3.(1)吸气做功压缩排气甲丙乙丁(2)乙 二、填空题 丙(3)做功惯性(4)做功(5)12260 10.不变不可能11.不能小于12.做功3000 240(6)内机械做功 13.不变比热容14.化学减少15.高汽油和空气的 4.AD 混合物16.8.6x1020%17.8.4×1050.04 【能力提升综合拓展】 三、 实验题 1.400热传递2.做功压缩3.B4.BD 18.(1)自下而上(2)①甲、丙②相同加热时 【素养探究综合实践】 (1)热做功①内能②机械能(3)大 间的长短③b(3)①甲、乙②cm-)③不可靠。 m1-m2 第3节热机的效率 燃料很难完全燃烧，部分热量会散失等因素会导致液体吸收 【基础巩固达标闯关】 的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，使所测热值偏小 1.(1)质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量为4.6× 四、综合题 10?J相同(2)化学内能热值(3)烟煤 19.解：(1)由图可知，输出有用机械能所占比例为 2.D3.D 7=100%-339%-25%-7%=35%. 4.解：(1)Q题=c水m水(t-to)=4.2×10J/(kg℃)×2kg× (2)由g=0位得Q=gm=4.2×10Jg×0.1kg=4.2x10J。 m (100℃-20℃)=6.72×105J。 (2)若不计热量损失，Q做=Q吸， (3)由0题得Q=7Qt=259%x4.2x10J=1.05×10J, Q成 由9=停得=6.72x10J g1.4×107J/m3 -0.048m3。 h0m山得a.42x03e0e 1.05x10J 5.A6.C 20.解：(1)Q吸=cm(t1-)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg× 7.解：(1)由9=得Q数=mg满=10kgX4.6× (65℃-20℃)=1.89×10J m 10'J/kg=4.6×10J (2)由g=2得Q=gV=4.2x10Jhmx15m-63x10J。 2南8得=0s=3460h138x10J。 (3)r=18x10J=30%。 Q做6.3×107J 8.解：(1)由g=:得Q=Vg=0.21mx4×10Jhm= (4)Qa=0t=6.3x107J,m=坠=63x0L-5.25kg。 g1.2×10Jkg 8.4×10J。 21.(1)热值减少(2)化学(3)做功吸收 (2)Q吸=c水m水(1-6)=4.2x103J/(kg·℃)×20kg×(60℃ (4)①3.08×102②1.584×10 -10℃)=-4.2×10°J。 第十五章电流和电路 3作&装0-0% 第1节两种电荷 【能力提升综合拓展】 【基础巩固达标闯关】 1.C2.D 1.电荷吸引轻小物质2.两负异 【素养探究综合实践】 3.同种电荷相互排斥是否带电正 1.AD 4.正负不带电5.D6.D7.A8.B 2.解：(1)Q吸=c水m水(1-to)=4.2×103J/(kg℃)×2kg× 9.得到吸引10.B