14.2热机 同步练习-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-15
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摘要:
**基本信息**
聚焦热机核心知识点,通过基础辨析、原理应用到实验探究的三层设计,实现从物理观念到科学探究的素养进阶。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础认知|热机能量转化、四冲程判断等单一概念|单选题1-5题通过火箭发射、高压锅等情境辨析基础原理,强化能量观念|
|原理应用|四冲程计算、热机效率等多知识点关联|填空题14-17题结合汽油机转速计算、水火箭模型,培养科学推理能力|
|综合探究|跨学科实践与实验设计|实验题18-20题通过蒸汽船模型制作,融合科学探究与科学态度,体现STSE理念|
内容正文:
2026年人教版九年级上册物理同步精练:14.2热机
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.2025年12月31日,长征七号A运载火箭在文昌航天发射场点火升空,成功将实践二十九号卫星送入预定轨道,圆满完成了中国航天全年92次发射任务的“收官之战”。关于火箭发射过程中的物理现象,下列说法正确的是( )
A.火箭加速升空过程中,卫星的动能增大,重力势能减小,机械能保持不变
B.火箭向下喷出高温高压气体从而获得向上的推力,说明力的作用只需要一个物体就能产生
C.火箭升空时速度越来越快,是因为受到了惯性力的作用
D.火箭燃料燃烧时,燃料的化学能只能部分转化为火箭的机械能
2.下列说法正确的是( )
A.晶体熔化时,温度保持不变,内能也保持不变
B.一定质量的某种物质吸收的热量越多则该物质的比热容就越大
C.汽油机工作时,对外做功10次,则该汽油机飞轮的转速为
D.人们对太阳能的开发和利用说明能量可以凭空产生
3.如图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时,安全阀会被高压蒸汽顶起,这一过程高压锅内气体内能发生了变化。四冲程汽油机中与此能量转化相同的冲程是( )
A.排气冲程 B.做功冲程 C.压缩冲程 D.吸气冲程
4.物理学科核心素养要求同学们具有物理观念,热机工作过程中,存在能量转化,我们也应该具有能量观,如图所示的情景,下列说法中正确的是( )
A.甲图中能量转化过程是内能转化为机械能
B.甲图中厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的内能减小
C.乙图中活塞向下运动,是吸气冲程
D.乙图中燃料燃烧,气门关闭,活塞向下运动,这是内燃机的做功冲程
5.生活中处处蕴含物理知识。如图所示,使用煤气灶将壶中的水烧开后,会观察到离开壶嘴上方一定距离会出现大量“白气”,同时壶盖不停地上下跳动发出啪啪的声响。下列说法正确的是( )
A.壶嘴上方出现的“白气”是水蒸气
B.壶中水被加热的过程中,是通过热传递的方式增大内能
C.水烧开后,温度越来越高
D.壶盖不停上下跳动是因为壶中水蒸气推动壶盖做功,这与热机的压缩冲程工作原理类似
6.下列说法正确的是( )
A.比热容是物质自身的特性,与物质的种类无关
B.用力晃动试管十余下,能体现沙子热量增加的现象是温度计示数升高
C.在水蒸气驱动下叶轮转动起来,叶轮的动能是通过热传递的方式改变的
D.若汽油机中飞轮转速是2400r/min,则汽油机每个汽缸每秒对外做功20次
7.如下图所示的一些热学实验,其中说法正确的是( )
A.图甲中自制的简易温度计,插入瓶盖的透明吸管内径越粗该温度计越灵敏
B.图乙中用力把活塞迅速下压,玻璃筒里的小团硝化棉就会立即燃烧,是为了说明内能可以转化为机械能
C.图丙为探究“不同物质的吸热能力”实验,用两个相同的电加热器分别给质量、初温相同的两种液体加热,升高相同温度,通过加热时间来反映两种液体吸收热量多少
D.图丁中试管内的水沸腾后,水蒸气将软木塞推出,此实验的能量转化情况与内燃机排气冲程的能量转化情况相同
8.小明家聚餐时想打开一瓶红酒,但家中没有起瓶器,于是小明用打火机对瓶口附近加热,如图1所示,瓶塞慢慢上升最后飞出。如图所示内燃机的冲程中与瓶塞飞出的过程能量转化相同的是( )
A. B. C. D.
9.在某次空战模拟演练中,歼-20战机挂载霹雳-15空空导弹执行任务,以下关于霹雳-15空空导弹涉及的物理知识,说法正确的是( )
A.导弹发射后加速阶段,燃气对导弹的推力做功,导弹的机械能不变
B.导弹飞行时与空气摩擦,内能转化为机械能
C.导弹采用的双脉冲固体火箭发动机属于热机
D.导弹击中目标时,它对目标的作用力大于目标对它的作用力
10.如图所示为某四冲程汽油机的工作示意图,以下选项中和该冲程能量转化情况相同的是( )
A.加热试管后瓶塞冲出
B.走马灯,点燃蜡烛后小人转动
C.向内猛推推杆,艾绒点燃
D.向瓶内打气后瓶塞弹起
11.汽车上的转速表反映了发动机曲轴每分钟转动的次数,如图所示为转速表某时刻的示数,若汽车用的是四冲程汽油机,则此时汽油机在1s内做功的次数为( )
A.3000 B.100 C.50 D.25
12.如图所示,展示了我国古代劳动人民的智慧成果,其中有关物理知识的说法不正确的是( )
A.图-1:龙骨水车将低处的水移到高处,水的重力势能增加
B.图-2:当杆秤的“重”增大时,应把“权”向提纽O处移动,才能平衡
C.图-3:用谷风车选谷,饱满谷粒质量越大,惯性越大,越难被风吹远
D.图-4:推杆推入套筒时艾绒燃烧起来,此过程与内燃机的压缩冲程原理相同
二、填空题
13.神舟十八号载人飞船成功发射,如图所示的上升过程中,火箭燃料燃烧将化学能转化为________能,再转化为火箭升空需要的________能,此过程中的能量转化情况与热机的________冲程相同.
14.如图所示是一种枪式空气锤,它的工作原理是利用压缩空气推动锤头高速向前运动撞击物体。压缩空气推动锤头运动时,压缩空气的内能_________(选填“增大”“减小”或“不变”),此过程的能量转化与汽油机的_________冲程相同。若某汽油机的转速为2400r/min,那么此汽油机1s完成_________个工作循环。
15.如图所示是中国特色工艺品“走马灯”的内部结构。点燃底部的蜡烛,通过____________的方式使空气内能增加,上升的热空气驱动扇叶转动,带动纸片小人转动。从能量转化的角度分析“纸人转动”的原理是:____________能转化为____________能。
16.2026年3月中国车企品牌推出新一代闪充技术。大大缩减了电车充电时间,推进了电动汽车的普及。
(1)目前电车种类分为纯电车、油电混动等等。纯电车用电池驱动电动机工作,车身比同级别油车更重,需要更________(选填“宽”或“窄”)的轮胎减少对地面的压强。当车辆在路上匀速行驶时电机的牵引力与车辆受到的阻力是_____________(选填“相互作用力”或“平衡力”)。某品牌纯电车以100km/h的速度向前行驶,此时功率为100kW,则电机牵引力为_____N。
(2)以油电混动为例,传统油车靠内燃机工作,内燃机分为4个冲程,汽车动力主要来源于_______冲程,它将内能转化为机械能。油电混动可以通过能量回收来发电。刹车时,让车轮带动发电机转动,将______能转换为________能。油电混动车比同级别车效率高出20%至50%。假设某汽油车效率30%,耗油量5L每100km。换成同级别混动车每100km至少省油_____L(行驶时需要机械能相同)。
17.小振用可乐瓶制作水火箭,用打气筒向瓶内打气,瓶内压强足够大时,瓶内的水向下喷出,水火箭竖直向上飞起。如图是水火箭发射后速度随时间变化图像(不考虑空气阻力,t1时刻水火箭中的水恰好喷完)。
(1)水火箭升空过程,水从瓶中喷出相当于内燃机的_______冲程,瓶内气体内能_______。
(2)图乙中水火箭发射后受到平衡力的时刻是_______,到达最高点的时刻是________(均选填“t1”或“t2”或“t3”)。t2与t3时刻机械能的大小关系是t2______t3(选填“>”、“=”或“<”)。
三、实验题
18.跨学科实践:制作简易热机模型。
【项目提出】
热机是人们获得动力的重要机械。热机在生产、生活中非常重要,为了更好地了解热机的工作原理,包括热机中的能量是如何转化的,热机中各部分是如何协调工作的,实验小组的同学在学过的热机知识基础上,制作了一个简易热机模型。
【项目分析】
(1)①热机的工作原理是内能转化为机械能;
②汽油机属于___________(填“内燃机”或“外燃机”),它的工作物质是气缸内汽油和空气的混合物;
③蒸汽机属于外燃机,它的工作物质是气缸内的水蒸气。
【项目实施】
如图是小科制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一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热,一段时间后铜管会向右喷蒸汽,“蒸汽船”就向左行驶。
(2)用蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高,这是通过___________的方式改变水的内能;
(3)“蒸汽船”行驶时,铜管口冲出一团团“白气”,这是___________(填物态变化名称)现象。在这个过程中铜管内水蒸气的内能___________(填“增大”、“减小”或“不变”),温度___________(填“升高”、“降低”或“不变”);
(4)铜管向右喷蒸汽,“船体”向左行驶,这个过程中的能量转化与四冲程汽油机的___________冲程相同,该冲程的工作原理图为图中___________(填“A”、“B”、“C”或“D”);
(5)如果汽油机的飞轮转速是1200r/min,则它每秒内对外做功___________次。
19.某创新小组用如图甲所示的装置探究做功与物体内能改变的关系:将温度传感器连接在注射器上,用力快速压缩注射器的活塞,压住注射器活塞,在温度示数稳定后,快速释放活塞,可得到如图乙所示的温度—时间图像。
(1)快速推动活塞压缩注射器内的空气,观察到温度传感器示数明显上升,说明对气体做功,气体的内能_______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)压住活塞待温度稳定后,快速释放活塞,活塞弹出,气体对外做功,此过程的能量转化与四冲程汽油机的_______冲程相同。
20.热机是获取动力的主要机械,广泛应用于生产生活中。某科技小组在跨学科实践活动中,制定了以下学习流程。
项目提出及项目分析
(1)研究热机的工作原理。
如图甲所示,试管中的水沸腾后,橡胶塞被冲出,水蒸气的_____能转化为橡胶塞的______能,此过程与汽油机的_____冲程原理相同。在加热过程中,酒精灯内剩余酒精的热值______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
项目实施
(2)受上述实验启发,如图乙所示,小华在易拉罐内注入大约半罐水,将去掉笔芯和尾塞的笔管尾端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放在金属圈上并固定。笔管的尖端对准小风车的扇叶。点燃酒精灯,易拉罐中水的内能增加是通过_______的方式实现的,此过程______(选填“遵循”或“不遵循”)能量守恒定律。当有蒸汽喷出时,扇叶就转动起来。
项目延伸
(3)展示交流后,小聪又用塑料矿泉水瓶进行了如下探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖。如图丙所示扭转瓶子,轻轻松动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时出现“白雾”。“白雾”是水蒸气_____(填物态变化名称)形成的。
四、综合题
21.在学校科技节活动中有许多有趣的活动。
(1)如图1所示,将各种颜色的糖果放在白色浅碟中,加入少量冷水,会发现糖果周围的水被染色,换用热水重新实验,会发现加入热水时的染色范围比冷水扩大得更快。这个实验可以说明_________。【多选】
A.分子在不停地做无规则运动
B.温度越高,分子的运动越剧烈
C.分子间存在相互作用力
(2)如图2(a)所示是用饮料瓶制作的水火箭,其结构如图2(b)所示,在安全情况下,先用高压打气筒往封闭空塑料瓶内打入空气,这是通过_________(选填“A.热传递”或“B.做功”)的方式使瓶内气体的内能_________(选填“A.增加”或“B.减少”)。打开下方阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,在此过程中_________(选填“A.机械能转化为内能”或“B.内能转化为机械能”),与图3中热机的_________(选填“A.甲”或“B.乙”)冲程中的能量转化情况相同。
22.跨学科实践:制作简易热机模型
【项目提出】
热机是人们获得动力的重要机械,在学完热机的内容之后,老师带领同学们自制简易热机模型,让同学们更好地理解热机的工作原理,分析热机的能量转化,以下是本次的实践过程,请你帮助他们补全实践报告。
【项目分析】
在老师的带领下,大家回想到汽油机属于内燃机,它的工作物质是气缸内的空气和汽油的混合物。蒸汽机工作时,燃料燃烧使水变成水蒸气,水蒸气推动活塞运动产生动力。蒸汽机的燃烧室在气缸外,属于外燃机,蒸汽机的工作物质是水蒸气,所以在制作简易热机模型时选择蜡块作为热源,为了安全起见,选择水蒸气作为工作物质,选择易拉罐作为机械核心,另外选取一支去掉笔芯和笔尾的塑料中性笔尖、打火器、铁丝、刻度尺、自制的小风车等实验器材。
【项目实施】
1.组装器材
往易拉罐内部注入小部分水,在易拉罐的开口处放中性笔并做好密封,用铁丝搭建一个放置易拉罐的支架,根据蜡块外焰位置调整好支架的高度,把组装好的易拉罐放在支架上,在支架下放置好蜡块,在笔尖出口附近放一个自制的小风车,组装好的器材如图所示。
2.实践观察
(1)点燃蜡块,几分钟后,中性笔笔尖处有蒸汽喷出,扇叶转动起来,整个过程中的能量转化是:__________能转化为____________能再转化为____________能;
【展示交流】
(2)当小风车转动时,____________对小风车的扇叶做功,____________中的气体内能减小,此过程跟汽油机的____________冲程能量转化相同。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
B
D
B
D
C
A
C
C
题号
11
12
答案
D
B
1.D
【详解】A.动能与物体质量、速度有关,重力势能与物体质量、高度有关,机械能为动能与势能之和。火箭加速升空时卫星质量不变,速度增大动能增大,高度升高重力势能增大,故机械能增大,故A错误;
B.力是物体对物体的作用,产生力至少需要两个物体,火箭获得向上推力是利用力的作用是相互的,故B错误;
C.惯性是物体的固有属性,不是力,不存在“惯性力”的表述,故C错误;
D.燃料燃烧释放的化学能,会有部分以热量形式散失、用于克服摩擦做功等,仅部分转化为火箭的机械能,故D正确。
故选D。
2.C
【详解】A.晶体熔化时温度不变,但持续吸热,内能增大,故A错误;
B.比热容是物质的固有属性,只与物质的种类和状态有关,与吸收热量多少无关,故B错误;
C.汽油机1个工作循环做功1次、飞轮转2圈,1秒对外做功10次,则1秒飞轮转20圈,故1min飞轮转,即飞轮转速为,故C正确;
D.根据能量守恒定律,能量不能凭空产生,只能转化或转移,故D错误。
故选C。
3.B
【详解】高压锅内气体将安全阀顶起,气体对外做功,内能转化为机械能。
AD.吸气冲程和排气冲程无内能与机械能的转化,故AD不符合题意;
B.做功冲程中燃气推动活塞做功,内能转化为机械能,与题干能量转化相同,故B符合题意;
C.压缩冲程中活塞压缩气体做功,机械能转化为内能,故C不符合题意。
故选B。
4.D
【详解】AB.甲图中活塞向下压,外界对筒内空气做功,机械能转化为内能,空气内能增加,故AB错误;
C.乙图中两气门关闭,火花塞发出电火花,活塞向下运动,是做功冲程,故C错误;
D.乙图中燃料燃烧产生高温高压燃气,气门关闭,活塞向下运动,对外做功,是内燃机的做功冲程,故D正确。
故选D。
5.B
【详解】A.“白气”是水蒸气遇冷液化形成的小水珠,故A错误;
B.水在加热的过程中,吸收热量,温度升高,内能增大,这是通过热传递的方式增大内能的,故B正确;
C.水烧开后沸腾,继续吸热,但温度保持不变,故C错误;
D.壶盖不停上下跳动是因为壶中水蒸气推动壶盖做功,内能转化为机械能,与热机的做功冲程工作原理类似,故D错误。
故选B。
6.D
【详解】A.比热容是物质自身的特性,与物质的种类有关,故A错误;
B.热量是过程量,不能说“热量增加”,晃动试管是对沙子做功,沙子的内能增加,温度升高,故B错误;
C.水蒸气驱动叶轮转动,是水蒸气对叶轮做功,将内能转化为机械能,是通过做功的方式改变叶轮的动能,故C错误;
D.飞轮转速,四冲程汽油机飞轮每转2圈对外做功1次,则每秒对外做功次数次,故D正确。
故选D。
7.C
【详解】A. 液体体积变化量 一定,由 可知,吸管越细,即 越小,液柱高度变化 越大,温度计越灵敏,故A错误;
B. 下压活塞对筒内空气做功,机械能转化为内能,使空气温度升高达到硝化棉着火点,故B错误;
C. 电加热器功率 相同,由 可知,加热时间 越长,液体吸收热量 越多,所以可以通过加热时间来反映两种液体吸收热量多少,故C正确;
D. 水蒸气将软木塞推出,内能转化为机械能,与内燃机做功冲程能量转化相同,故D错误。
故选C。
8.A
【详解】瓶塞飞出过程中,瓶内气体膨胀对瓶塞做功,内能转化为机械能。
A.两气门关闭,活塞向下运动,为做功冲程,内能转化为机械能,故A符合题意;
B.进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,为排气冲程,故B不符合题意;
C.两气门关闭,活塞向上运动,为压缩冲程,机械能转化为内能,故C不符合题意;
D.进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,为吸气冲程,故D不符合题意。
故选A。
9.C
【详解】A.导弹发射后加速阶段,燃气对导弹的推力做功,其质量不变,速度和高度都变大,则动能和重力势能都增大,机械能增大,故A错误;
B.导弹飞行时与空气摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,故B错误;
C.导弹采用的双脉冲固体火箭发动机,利用内能做功,发动机属于热机,故C正确;
D.导弹击中目标时,它对目标的作用力和目标对它的作用力是相互作用力,大小相等,故D错误。
故选C。
10.C
【详解】图中汽油机的两个气门都关闭,活塞向上运动,火花塞未点火,属于压缩冲程,能量转化是机械能转化为内能。
A.加热试管后瓶塞冲出,是试管内高温高压的水蒸气推动瓶塞做功,将内能转化为机械能,故A不符合题意;
B.点燃蜡烛后走马灯内空气受热膨胀上升,推动扇叶和小人转动,将内能转化为机械能,故B不符合题意;
C.向内猛推推杆点燃艾绒,是活塞对筒内空气做功,将机械能转化为内能,使艾绒温度升高点燃,同压缩冲程的能量转化,故C符合题意;
D.向瓶内打气后瓶塞弹起,是瓶内高压气体推动瓶塞做功,将内能转化为机械能,故D不符合题意。
故选C。
11.D
【详解】由图可知转速为
则每秒转动的圈数
四冲程汽油机曲轴每转2圈做功1次,则1s内做功次数 次,故选D。
12.B
【详解】A.水的质量不变,被抬到高处后高度增加,因此水的重力势能增加,故A正确;
B.杆秤利用杠杆平衡原理,提纽O是支点,根据杠杆平衡条件可得,权的重力不变,“重”的重力增大,阻力臂不变,因此动力臂需要增大,应把“权”向远离O的方向移动才能平衡,故B错误;
C.惯性越大运动状态越难改变,因此饱满谷粒质量大、惯性大,更难被风吹远,故C正确;
D.推杆推入套筒时,对套筒内空气做功,机械能转化为内能,使艾绒温度升高达到燃点;内燃机压缩冲程也是将机械能转化为内能,二者原理相同,故D正确。
本题选择不正确的,故选B。
13. 内 机械 做功
【详解】火箭燃料燃烧时,发生化学反应释放热量,将燃料储存的化学能转化为内能。
高温燃气向后喷射产生推力,推动火箭升空,将内能转化为火箭的机械能(动能与重力势能的总和)。
热机的做功冲程也是将燃气的内能转化为活塞运动的机械能,和该过程的能量转化情况一致。
14.
减小
做功
20
【详解】压缩空气推动锤头运动时,压缩空气对锤头做功,自身的内能转化为锤头的机械能,因此压缩空气的内能减小。
该过程内能转化为机械能,与汽油机做功冲程能量转化相同。
汽油机每秒飞轮转数为
汽油机的一个工作循环曲轴转2圈,所以1s完成的工作循环数为个
15.
热传递
内
机械
【详解】蜡烛燃烧释放热量,周围空气吸收热量、温度升高、内能增加,这个能量转移的过程属于热传递,
上升的热空气具有内能,驱动扇叶转动后,纸人获得了运动的机械能,整个过程是热空气的内能转化为机械能。
16.(1)
宽
平衡力
3600/
(2)
做功
机械
电
0.83
【详解】(1)根据压强公式,电车车身更重,对地面压力更大,要减小压强,需要增大受力面积,因此选宽的轮胎。
车辆匀速行驶时,牵引力和阻力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一直线上,符合二力平衡条件,是平衡力。
速度
功率
根据功率公式变形得
(2)内燃机的四个冲程中,做功冲程将燃气的内能转化为机械能,为汽车提供动力。
刹车带动发电机发电,消耗车轮的机械能,得到电能,是将机械能转化为电能。
行驶所需机械能相同,即有用功相同。设汽油热值为,由
则汽油车的有用功①
混动车效率至少高20%,即最低效率为
设混动车耗油量为,则混动车的有用功②
①②联立解得,最少省油
17.(1) 做功 减小
(2)
【详解】(1)瓶内气体对外做功,内能转化为机械能,与内燃机做功冲程能量转化一致;气体对外做功,内能减小。
(2)物体加速运动时合力与运动方向同向,减速时反向,速度最大时合力为零,故时刻受到平衡力;竖直上升的物体到达最高点时速度为零,故时刻到达最高点;后,不考虑空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,故与时刻机械能相等。
18.(1)内燃机
(2)热传递
(3) 液化 减小 降低
(4) 做功 D
(5)10
【详解】(1)汽油机工作时,汽油与空气混合物在气缸内燃烧,利用内能做功,属于内燃机。
(2)用蜡烛对铜制容器内的水加热,这是通过热传递的方式来改变水的内能。
(3)铜制容器内的水蒸气从铜管高速喷出,对外做功,自身内能减小,温度降低,因而水蒸气液化成为小水滴,就是人们看到的白气。
(4)铜制容器内高温高压气体向外喷出,使船前进,将内能转化为机械能,这与四冲程内燃机中做功冲程能量转化情况相同。
内燃机做功冲程,两个气门关闭,活塞向下运动,因而D为做功冲程。
(5)有
即1秒钟内飞轮转20转,每个工作循环飞轮转2转,做功一次,则1秒钟内做功次数为
19.(1)增大
(2)做功
【详解】(1)对气体压缩做功,将机械能转化为内能,内能增大,温度升高。
(2)释放活塞后气体膨胀对外做功,内能转化为机械能;汽油机的做功冲程中,燃气推动活塞做功,内能转化为机械能。所以此过程与汽油机的做功冲程能量转化情况一致。
20.(1) 内 机械 做功 不变
(2) 热传递 遵循
(3)液化
【详解】(1)试管内水蒸气推动橡胶塞冲出时,水蒸气对塞子做功,自身的内能转化为橡胶塞的机械能;
汽油机的做功冲程也是内能转化为机械能,因此原理相同;
热值是燃料本身的特性,只与燃料的种类有关,与质量无关,因此酒精灯内剩余酒精的热值不变。
(2)酒精灯加热过程中,热量从酒精灯传递给易拉罐和水,是通过热传递的方式改变水的内能;
能量守恒定律是自然界的普遍规律,所有能量转化或转移过程都遵循能量守恒定律。
(3)瓶盖被冲出时,瓶内气体对外做功,内能减小、温度降低,瓶内气态水蒸气遇冷变为液态小水滴,也就是“白雾”,这个物态变化是液化。
21.(1)AB
(2)
B
A
B
A
【详解】(1)糖果周围的水被染色,是色素分子扩散到水中的现象,直接说明分子在不停做无规则运动;热水中染色扩散更快,说明温度越高,分子无规则运动越剧烈。本实验没有体现分子间的相互作用力,因此选AB。
(2)用打气筒往封闭塑料瓶内打气,是压缩瓶内空气对气体做功(故选B),使瓶内气体的内能增加(故选A)。
打开阀门后高压气体推动水向下喷出,气体的内能对外做功,将内能转化为机械能,故选B;
图3中甲冲程火花塞点火,两个气门关闭,活塞向下运动,是做功冲程,能量转化为内能转机械能;乙冲程两个气门关闭,活塞向上运动,是压缩冲程,能量转化为机械能转内能,因此水火箭的能量转化和甲冲程一致,选A。
22.(1) 化学 内 机械
(2) 水蒸气 易拉罐 做功
【详解】(1)蜡烛燃烧,燃料的化学能首先被释放,燃烧的热量将水加热为水蒸气,化学能转化为水蒸气的内能,高温高压的水蒸气具备较高的内能,水蒸气喷出推动扇叶转动,内能再转化为小风车的机械能。
(2)高速运动的水蒸气接触扇叶时,对扇叶施加力的作用并做功;水蒸气对外做功,自身内能减小,即易拉罐中气体内能减小,温度降低,汽油机的做功冲程就是燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,和该过程的能量转化完全一致。
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