物理九年级全册第1节 热机精品练习题

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学习目标
1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。知道内能的应用在人类社会发展史上的重要作用。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
02
预习导学
一、热机：
1.内能的利用方式： 热传递 和 做功 ；
（1）利用内能来加热：从能的角度看，这是内能的 转移 过程；
（2）利用内能来做功：从能的角度看，这是内能 转化 为机械能。
2.热机是利用内能做功的机械：
热机：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等；
3.内燃机分为 汽油机 和 柴油机 两大类 ；
4.汽油机：
①汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，
推动活塞做功，活塞移动带动曲轴转动；
②活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到
另一端的过程，叫做一个冲程；
③多数汽油机是由 吸气 、 压缩 、 做功 、 排气 四个冲程的不断循环来保证连续工作；
一个工作循环，曲轴和飞轮转动 2 周，活塞往复 2 次（ 4 冲程），对外做功 1 次。
二、汽油机的四个冲程：
1.吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动。（同时吸入汽油与空气）
2.压缩冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；活塞向上运动；机械能转化为 内能 。
3.做功冲程：进气阀门、排气阀门都关闭；火花塞点火；汽油燃烧放热膨胀，推动活塞向下运动，对外做功；内能
转化为 机械能 。(只有做功冲程对外做功)
4.排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开；活塞向上运动；排出废气。
一个工作循环，曲轴和飞轮转动 2 周，活塞往复 2 次（ 4 冲程），对外做功 1 次。
三、柴油机、汽油机和柴油机的区别：
1.汽油机和柴油机剖面图：
（1）汽油机的构造 （2）柴油机的构造
2.柴油机的工作原理：
（1）柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程；
（2）在吸气冲程里，吸进气缸的只有空气；
（3）在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，使得空气的温度很高；
（4）在压缩冲程结束的时候，气缸内空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油，遇到热空气便立刻燃烧起来；
（5）柴油机工作过程中压强比较大，要求各有关零部件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重。
3.柴油机和汽油机的区别：
①汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴；
②汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程只吸入空气；
③汽油机点火方式为点燃式，柴油机点火方式压燃式；
④汽油机的效率低，柴油机效率高；
⑤汽油机机体较轻，柴油机机体较重。
03
探究提升
知识点一：热机
【探究重点】
1、定义：把内能转化为机械能的机械叫做热机。
2、热机的种类很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
【例题精讲】．（2023•牡丹江）以下机械属于内燃机的是（ ）
A．火箭喷气发动机B．汽油机
C．滑轮组D．洗衣机
【巩固训练】（2022•温江区模拟）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．螺旋式千斤顶
知识点二：内燃机
【探究重点】
1、内燃机是现代社会中最常见的一种热机，分为汽油机和柴油机两大类。
2、内燃机工作过程
（1）冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
（2）内燃机的每一个工作循环分为四个阶段：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。活塞往复运动2次。
（3）四冲程汽油机工作示意图
①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。
②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。机械能转化为内能。
③做功冲程：火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。内能转化为机械能。
④排气冲程：进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。
总结：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程。
【例题精讲】（2023•阜新）如图所示是四冲程汽油机的剖面图，属于机械能转化为内能的是（ ）
A．B．C．D．
【巩固训练】（2023•大连）四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
0401
强化训练
1．（2023•武汉模拟）如图所示，烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，可以看到瓶内出现白雾。瓶塞跳出的这个过程中下列有关说法正确的是（ ）
A．瓶内气体的内能减小
B．瓶内气体分子热运动加剧
C．瓶内气体通过热传递方式改变了其内能
D．该过程能量转化方式与汽油机压缩冲程相同
2．（2023•芦淞区模拟）如图所示，吹气球时，气球没握住飞跑了！捡起气球会发现它的嘴部温度变低了，该过程与内燃机四冲程中相同的是（ ）
A．B．C．D．
3．（2023•海南模拟）2023年1月9日，我国在文昌航天发射场使用长征七号A运载火箭，成功将实践二十三号卫星发射升空。汽油机四个冲程中有能量转化，且与火箭发射时的主要能量转化情况相同的是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
4．（2023•宝山区二模）四冲程汽油机在工作过程中，将燃气的内能转化为机械能的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
5．（2023•南关区校级四模）如图，用酒精灯加热试管中的水，水沸腾后所产生的水蒸气将软木塞冲起。水蒸气冲起软木塞的过程相当于汽油机的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
6．（2023•朝阳区校级二模）小明在做完“压缩点火”实验后，将桶盖拧开，用手甩一甩小桶，将桶中废气甩出，这个过程与四冲程汽油机相似的冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
7．（2023•洪山区校级模拟）2022年5月20日，我国使用长征二号丙运载火箭同时将3颗试验卫星发射成功。火箭从地面向上发射过程中，其外壳与大气摩擦后温度升高，这里面的能量转化过程与下面哪个冲程相同（ ）
A．B．C．D．
9．（2023•秀屿区模拟）影片“流浪地球”开启了中国科幻元年，其中“点燃木星”将地球推开，相当于内燃机的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
10．（2023•思明区二模）光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中N2O4在光照下会分解，使气室气压增大，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（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
11．（2023•溧阳市校级一模）景颇族的祖先曾发明一种活塞式点火器，如图所示。以牛角做套筒，木质推杆前端粘附艾绒（一种很容易被点燃的物质）。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃，随即将杆拔出，口吹立见火苗，与手推杆入筒过程能量转化过程相同的冲程是（ ）
A．B．C．D．
12．（2023•范县一模）生产的发展需要更为强大的动力，17世纪，人类发明了热机。蒸汽机是最早的热机，英国人 在1782年发明了往复式蒸汽机，使蒸汽机成为可以广泛使用的动力机。物理学中用他的名字命名了 这个物理量的单位。
1．（2023•广东）如图是四冲程内燃机的某一冲程示意图，该冲程是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
2．（2023•绥化）如图是四冲程汽油机的工作示意图。从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A．B．
C．D．
3．（2023•上海）四冲程汽油机中，将内能转化为机械能的是（ ）
A．吸气冲程B．做功冲程C．压缩冲程D．排气冲程
4．（2022•怀化）如图所示，在试管内装少量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，塞子冲出，内燃机四个冲程中与之原理相似的是（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
5．（2021•宁波）在如图所示的“汽油机模型”实验中，将少量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机，观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体冲出。该实验可模拟四冲程汽油机工作时的（ ）
A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程
6．（2023•日照）2023年5月28日，C919大型客机进行首次商业载客飞行，飞机的发动机选用航空煤油作为燃料，假如航空煤油的热值为4.6×107J/kg，完全燃烧50kg航空煤油放出的热量为 J。山东五征集团生产的某型号农用拖拉机，为提高发动机的效率需要在 冲程让燃料充分燃烧。
7．（2023•鞍山）如图所示的汽油机处于 （选填“压缩”或“做功”）冲程，这个冲程将 能转化为 能。某单缸四冲程汽油机的飞轮转动速度是2400r/min，则此汽油机每秒对外做功 次。
8．（2023•枣庄）如图所示，给试管内水加热至一定程度，发现试管口木塞会被推出。给水加热是通过 的方式使水的内能增加；四冲程内燃机的 冲程与上述实验木塞被推出过程的能量转化相同。
9．（2023•苏州）工地上太阳暴晒的钢筋热得烫手，钢筋内能是通过 热传递 的方式增加的。用切割机切割钢筋，切割片温度急剧上升，该过程内能变化情况与热机的 压缩 冲程相同。
10．（2023•自贡）如图所示，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。
机种
项目
汽油机
柴油机
构造
气缸顶部有火花塞
气缸顶部有喷油嘴
燃料
汽油
柴油
点燃方式
点燃式
压燃式
工作过程
吸气冲程
吸入汽油与空气的混合物
只吸入空气
压缩冲程
燃料被压缩后，缸内压强较高
空气被压缩后，缸内压强很高
做功冲程
压缩冲程末火花塞点火
压缩冲程末喷油嘴喷出雾状柴油
效率
20%—30%
30%—45%
用途
轻巧、体积小，常用于小型汽车、飞机和小型农业器械
笨重、经济、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克