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2024-2025学年北师大版物理九年级上学期 期中必刷常考题之热机
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这是一份2024-2025学年北师大版物理九年级上学期 期中必刷常考题之热机,共38页。
A.燃油汽车B.喷气式飞机
C.火箭D.玉兔号月球车
2.(2024•陆丰市二模)下列表示四冲程汽油机处于做功冲程的是( )
A.B.C.D.
3.(2024•道里区三模)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
4.(2024•雁塔区校级模拟)如图所示,在透明塑料盒上钻一个小孔,把电子式火花发生器的放电针插进孔中,在盒内滴入几滴酒精,按下电动点火按钮,点燃盒内的酒精,盒盖被打出去。关于此实验,分析不正确的是( )
A.酒精燃烧过程是化学能转化为内能
B.实验时能闻到酒精的气味这是扩散现象
C.电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
D.活塞飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
5.(2024•贵州)内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是( )
A.电动机B.计算机C.汽油机D.照相机
6.(2024•南漳县模拟)下列关于温度和热现象的说法中,错误的是( )
A.人体正常体温约为37℃
B.秋冬的早晨出现的雾属于汽化现象
C.物体温度降低时该物体内能减少
D.热机是将内能转化为机械能的机械
7.(2024•如皋市二模)2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭,如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法错误的是( )
A.打气时,水火箭内部空气的内能增大
B.水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力
C.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
D.打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
8.(2024•临夏州)汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是( )
A.汽车的动力由内燃机提供,单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈,对外做功一次
B.汽车的轮胎刻有花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
C.静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害
二.填空题(共6小题)
9.(2024春•聊城期末)某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则1s内完成了 个工作循环,燃气做一次功的时间间隔是 s。
10.(2024•海东市二模)我国航天事业快速发展,长征系列火箭做出了巨大贡献!火箭的发动机属于 (选填“热机”或“电动机”)。火箭发射时,向发射塔喷射大量的水,利用水的 较大的性质带走大量的热,防止发射塔被烧坏。
11.(2024•吴忠一模)在汽车行业,“热融紧固”技术得到广泛应用。其原理是利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材,螺钉尖端与板材表面摩擦生热。板材局部 (物态变化名称)变软,螺钉尖端仍然坚硬,摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的 冲程相同,螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部 (物态变化名称)牢牢套住螺钉。
12.(2024•阿荣旗一模)小婷在保温瓶中装入大半瓶刚烧开的水,盖上软木塞后,观察到软木塞很容易跳起。小婷分析是因为瓶内气体受热膨胀,使瓶内气体的压强 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压造成的。软木塞跳起时能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同;该汽油机工作时飞轮转速为2400r/min,则每秒钟做功 次。
13.(2024•甘谷县三模)汽油机的一个工作循环有 个冲程,如图所示是汽油机的 冲程,若飞轮转速是1800r/min,则汽油机每秒钟完成 个冲程。
14.(2024春•灌云县月考)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,是将燃料燃烧释放的 转化为 。如图所示模拟实验中:图甲中是水蒸气驱动叶轮转动,图乙中是上升的热空气驱动叶轮转动,则图 是汽油机的工作原理图。
三.实验探究题(共1小题)
15.(2023秋•灞桥区校级期中)(1)如图1所示是热机的 冲程。
(2)如图2,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角θ1<θ2。小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过 反映小球撞击木块C前的动能大小;这种研究方法叫 (选填“控制变量法”或“转换法”)。他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:质量相同时,小球的 (选填“速度”、“高度”或“质量”)越大,动能越大。
2024-2025学年上学期初中物理北师大版九年级期中必刷常考题之热机
参考答案与试题解析
一.选择题(共8小题)
1.(2024•恩施市二模)以下机械的动力装置不属于热机的是( )
A.燃油汽车B.喷气式飞机
C.火箭D.玉兔号月球车
【考点】热机的定义与种类.
【专题】比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】D
【分析】热机是把内能转化成机械能的装置,分析各选项能量转化即可正确解题。
【解答】解:热机工作时需要将燃料在汽缸内燃烧,把燃料的内能转化为机械能;
A.燃油汽车工作时,汽油燃烧将化学能转化为内能,再通过内燃机将内能转化为机械能,属于热机,故A不符合题意;
B.喷气式飞机工作时,也是燃烧燃料将化学能转化为内能,然后燃气膨胀对外做功,将内能转化为机械能,属于热机,故B不符合题意;
C.火箭是热机的一种,工作时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能,对外做功,故C不符合题意;
D.玉兔号月球车工作时利用的是电能,电能是由太阳能转化来的,不属于热机,故D符合题意。
故选:D。
【点评】本题主要考查了对热机的理解,明确热机的能量转化是解题的关键。
2.(2024•陆丰市二模)下列表示四冲程汽油机处于做功冲程的是( )
A.B.C.D.
【考点】内燃机的四个冲程.
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】B
【分析】根据气门的闭合情况、活塞的运动情况分析。
【解答】解:A、气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,故A错误;
B、气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,故B正确;
C、进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,故C错误;
D、排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查了汽油机的一个工作循环由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成以及各冲程的特点。
3.(2024•道里区三模)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
【考点】热机的定义与种类.
【专题】应用题;比热容、热机、热值.
【答案】B
【分析】热机是把内能转化为机械能的装置,分析各选项中能量转化得出正确的结论。
【解答】解:A、共享单车,消耗人体的化学能转化为自行车的机械能,不属于热机;
B、战斗机,使用燃油做燃料,利用燃油燃烧产生燃气的内能转化成机械能,属于热机;
C、风车,利用风能转化成电能,不属于热机;
D、皮划艇,消耗的是人体的化学能转化成机械能,不属于热机。
故选:B。
【点评】本题考查了学生对热机概念的理解,知道热机是将内能转化成机械能的装置是解决问题的关键,难度不大,属于热学基础知识的考查。
4.(2024•雁塔区校级模拟)如图所示,在透明塑料盒上钻一个小孔,把电子式火花发生器的放电针插进孔中,在盒内滴入几滴酒精,按下电动点火按钮,点燃盒内的酒精,盒盖被打出去。关于此实验,分析不正确的是( )
A.酒精燃烧过程是化学能转化为内能
B.实验时能闻到酒精的气味这是扩散现象
C.电子打火器的作用相当于柴油机中的喷油嘴
D.活塞飞出的过程中能量转化的形式与汽油机的做功冲程相同
【考点】柴油机;扩散现象;内能的利用及意义;热机的定义与种类;汽油机.
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【答案】C
【分析】(1)燃烧是把燃料的化学能转化为内能;
(2)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象;
(3)汽油机的顶部有个火花塞;
(2)热机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
【解答】解:A、酒精燃烧过程中把化学能转化为内能,故A正确;
B、打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是因为酒精分子不停地做无规则运动散放到空气中,是扩散现象,故B正确;
C、电子打火器的作用相当于汽油机的火花塞,柴油机的喷油嘴只能喷出柴油,不能点火,故C错误;
D、气体推动盒盖飞出的过程是气体推动盒盖做功的过程,相当于内燃机的做功冲程,故D正确。
故选:C。
【点评】本题考查了能量的转化、扩散现象、内燃机的四个冲程等有关知识,综合性强,要善于观察和分析。
5.(2024•贵州)内能的利用推动了工业和社会的快速发展。下列机器设备利用内能工作的是( )
A.电动机B.计算机C.汽油机D.照相机
【考点】汽油机;热机的定义与种类.
【专题】应用题;比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】C
【分析】生活中存在很多内能和其他形式能的转化的现象。内燃机是内能转化为机械能;电动机是把电能转化为机械能的机器,计算机是利用电能工作的,照相机是利用光能来工作的。
【解答】解:A、电动机是通电导体在磁场中受力转动的,因此是将电能转化为机械能的过程,不是将内能转化为机械能,故A错误;
B、计算机是利用电能工作的,故B错误;
C、蒸汽机是热机的一种,是将内能转化为机械能的机器,是利用内能工作的,故C正确;
D、照相机是利用光能来工作的,故D错误。
故选:C。
【点评】本题考查了热机工作时的能量转化及工作过程,其中熟练掌握热机的工作过程是解题的关键,本题属于基础题。
6.(2024•南漳县模拟)下列关于温度和热现象的说法中,错误的是( )
A.人体正常体温约为37℃
B.秋冬的早晨出现的雾属于汽化现象
C.物体温度降低时该物体内能减少
D.热机是将内能转化为机械能的机械
【考点】热机的定义与种类;温度的估测;液化的概念及现象;温度、内能、热量的关系.
【专题】定性思想;比热容、热机、热值;理解能力.
【答案】B
【分析】(1)正常情况下,人的体温在37℃左右,变化范围很小;
(2)物质由气态变成液态的过程叫液化;
(3)物体内能与温度有关,温度升高,分子无规则运动加剧,内能增加;温度降低,分子无规则运动减缓,内能减少;
(4)热机是将内能转化为机械能的机器。
【解答】解:A、人体正常体温在37℃左右,变化幅度很小,故A正确;
B、雾是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴,故B错误;
C、温度影响物体的内能,温度升高时内能增加;温度降低时内能减少,故C正确;
D、热机是利用燃料燃烧释放的内能来做功的,所以是将内能转化为机械能的装置,故D正确。
故选:B。
【点评】此题是一道热现象的综合题,考查了温度的估测、物态变化、内能的变化及热机的工作原理。正确、全面理解有关概念、规律是解答的关键。
7.(2024•如皋市二模)2024年4月24日是第九个“中国航天日”。物理社团的涵涵制作了水火箭,如图是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭内不断打气,当内部气体压强增大到一定程度时,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。以下说法错误的是( )
A.打气时,水火箭内部空气的内能增大
B.水火箭头部做成流线型是为了减小空气阻力
C.水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的
D.打气筒打气时能量转化过程与汽油机的做功冲程相同
【考点】内燃机的四个冲程;力的相互性;做功改变物体的内能.
【专题】应用题;分子热运动、内能;比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】D
【分析】(1)做功可以改变物体的内能,物体对外做功,内能减少,外界对物体做功用,内能增加;
(2)从减小阻力的方面分析;
(3)物体间力的作用是相互的;
(4)汽油机的压缩冲程中,机械能转化为内能。
【解答】解:AD、向打气筒内打气的过程是机械能转化为内能,使得水火箭内部空气的内能变大;汽油机的压缩冲程中机械能转化为内能;能量转化方式是相同的,故A正确、D错误;
B、水火箭头部做成流线型,可以减小空气阻力,故B正确;
C、水火箭向下喷水,给水一个向下的力,由于物体间力的作用是相互的,水给水火箭一个向上的力,使水火箭升空,故C正确。
故选:D。
【点评】本题考查了做功改变物体的内能、汽油机的能量转化、力的作用的相互性等知识,要明确:对物体做功,内能增加,物体对外做功,内能减小。
8.(2024•临夏州)汽车已经成为现代生活不可缺少的交通工具。下列关于汽车的说法正确的是( )
A.汽车的动力由内燃机提供,单缸四冲程汽油机的飞轮每转一圈,对外做功一次
B.汽车的轮胎刻有花纹,是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力
C.静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对平衡力
D.汽车的安全带可以减小突然加速时由于惯性带来的伤害
【考点】做功的次数;惯性的危害;平衡力与相互作用力的辨析;增大有益摩擦的方法.
【专题】其他综合题;分析、综合能力.
【答案】B
【分析】A、单缸四冲程汽油机的飞轮每转两圈,对外做功一次;
B、汽车的轮胎刻有花纹是为了增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力;
C、静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力;
D、汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害。
【解答】解:
A、汽车的动力由内燃机提供,单缸四冲程汽油机的飞轮每转两圈,对外做功一次,故A错误;
B、汽车的轮胎刻有花纹,增大接触面的粗糙程度,从而增大摩擦力,故B正确;
C、静止在水平地面上的汽车对地面的压力和地面对汽车的支持力是一对相互作用力,故C错误;
D、汽车的安全带可以减小突然减速时由于惯性带来的伤害,故D错误。
故选:B。
【点评】本题考查的知识点比较多,主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。
二.填空题(共6小题)
9.(2024春•聊城期末)某单缸四冲程汽油机的转速是600r/min,则1s内完成了 5 个工作循环,燃气做一次功的时间间隔是 0.2 s。
【考点】内燃机工作循环的计算;工作循环次数.
【专题】定量思想;比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】5;0.2。
【分析】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,活塞往复运动2次,对外做功1次。
【解答】解:四冲程汽油机一个工作循环活塞往复2次,飞轮转动2周,做功1次,完成4个冲程。飞轮转速是600r/min,则1s内飞轮转10圈,1s内活塞共来回10次,完成5个工作循环,燃气做一次功的时间间隔为
。
故答案为:5;0.2。
【点评】本题考查热机的有关计算,知道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,活塞往复运动2次,对外做功1次是解题的关键。
10.(2024•海东市二模)我国航天事业快速发展,长征系列火箭做出了巨大贡献!火箭的发动机属于 热机 (选填“热机”或“电动机”)。火箭发射时,向发射塔喷射大量的水,利用水的 比热容 较大的性质带走大量的热,防止发射塔被烧坏。
【考点】热机的定义与种类;水的比热容特点及实际应用.
【专题】比热容、热机、热值;理解能力.
【答案】热机;比热容。
【分析】(1)火箭发动机是热机的一种,热机是利用燃料燃烧获取内能再通过做功的方式转化为机械能的装置;
(2)物质的比热容越大,在质量和升高温度相同时,吸收热量多。
【解答】解:火箭的发动机利用燃料燃烧产生的高温高压气体推动火箭做功,将内能转化为机械能,是利用内能做功的机械,属热机。
水的比热容大,升高相同的温度,吸收的热量更多,故火箭发射时,向发射塔喷射大量的水,利用水的比热容较大的性质带走大量的热,防止发射塔被烧坏。
故答案为:热机;比热容。
【点评】此题主要考查了学生对热机工作原理、水的比热容较大的理解和应用,难度不大。
11.(2024•吴忠一模)在汽车行业,“热融紧固”技术得到广泛应用。其原理是利用电动工具使螺钉高速旋转并压向金属板材,螺钉尖端与板材表面摩擦生热。板材局部 熔化 (物态变化名称)变软,螺钉尖端仍然坚硬,摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的 压缩 冲程相同,螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部 凝固 (物态变化名称)牢牢套住螺钉。
【考点】内燃机的四个冲程;熔化的概念及现象;凝固的概念及现象.
【专题】温度计、熔化和凝固;比热容、热机、热值;应用能力.
【答案】熔化;压缩;凝固。
【分析】物质由固态变为液态叫做熔化;物质由液态变为固态的过程叫做凝固;
改变内能的方法有两种:做功和热传递;内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内能。
【解答】解:螺钉尖端与板材表面摩擦,克服摩擦做功,机械能转化为内能,板材局部温度升高,由固态变为液态,熔化变软。
摩擦生热是将机械能转化为内能,而汽油机的压缩冲程也是机械能转化为内能,故摩擦生热的能量转化方式与四冲程汽油机的压缩冲程相同。
螺纹完全拧入板材后螺钉停止转动,板材局部温度降低,由液态变为固态,发生凝固从而牢牢套住螺钉。
故答案为:熔化;压缩;凝固。
【点评】本题考查了物态变化、内燃机工作过程中能量的转化,难度不大。
12.(2024•阿荣旗一模)小婷在保温瓶中装入大半瓶刚烧开的水,盖上软木塞后,观察到软木塞很容易跳起。小婷分析是因为瓶内气体受热膨胀,使瓶内气体的压强 大于 (填“大于”“小于”或“等于”)外界大气压造成的。软木塞跳起时能量转化与四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同;该汽油机工作时飞轮转速为2400r/min,则每秒钟做功 20 次。
【考点】做功的次数;大气压存在的现象;内燃机工作循环的计算.
【专题】比热容、热机、热值;气体的压强、流体压强与流速的关系;应用能力.
【答案】大于;20。
【分析】(1)在保温瓶中装入大半瓶刚烧开的水,盖上软木塞后木塞出现跳起的现象,是因为瓶内的气压与瓶外的大气压不相等造成的;
(2)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。
【解答】解:在保温瓶中装入大半瓶刚烧开的水,瓶内气体受热膨胀,使瓶内气体压强增大,当瓶内气体压强大于外界大气压时,内外产生向上的压力差,使软木塞跳起;
汽油机工作时飞轮转速为2400r/min=40r/s,即汽油机飞轮每秒转40圈,
由于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,所以该汽油机每秒钟做功20次。
故答案为:大于;20。
【点评】本题考查大气压的存在以及热机的有关计算,难度不大。
13.(2024•甘谷县三模)汽油机的一个工作循环有 四 个冲程,如图所示是汽油机的 做功 冲程,若飞轮转速是1800r/min,则汽油机每秒钟完成 60 个冲程。
【考点】冲程的个数;内燃机的四个冲程;内燃机工作循环的计算.
【专题】应用题;比热容、热机、热值.
【答案】见试题解答内容
【分析】(1)由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;
(2)热机完成一个工作循环,要经过4个冲程,燃气对外做功1次,活塞往返2次,飞轮转动2周。
【解答】解:(1)汽油机的一个工作循环有四个冲程;如图,进气门和排气门都是关闭的,活塞下行,可以判断是做功冲程;
(2)飞轮转速是1800r/min=30r/s,表示每秒飞轮转动30圈,要经过60个冲程,对外做功15次。
故答案为:四;做功;60。
【点评】解决此题要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答,记住相关的数据大小,会根据转速进行相关计算。
14.(2024春•灌云县月考)世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,是将燃料燃烧释放的 化学能 转化为 动能 。如图所示模拟实验中:图甲中是水蒸气驱动叶轮转动,图乙中是上升的热空气驱动叶轮转动,则图 乙 是汽油机的工作原理图。
【考点】汽油机;热机的定义与种类.
【专题】比热容、热机、热值;理解能力.
【答案】化学能;动能;乙。
【分析】热机是把内能转化为机械能的机器;
蒸汽机先加热水,高温高压的水蒸气再带动活塞等部件将内能转化为机械能;汽油机燃料在气缸内燃烧,化学能转化为内能,内能再转化为机械能。
【解答】解:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是化学能转化为内能,内能转化为机械能。图中甲是蒸汽机的工作原理图,乙是汽油机的工作原理图。
故答案为:化学能;动能;乙。
【点评】本题考查的是热机的基本原理;知道蒸汽机和汽油机的原理图。
三.实验探究题(共1小题)
15.(2023秋•灞桥区校级期中)(1)如图1所示是热机的 压缩 冲程。
(2)如图2,摆线的长L相同,小球A、B的质量mA<mB,悬线与竖直方向的夹角θ1<θ2。小强设计用如图所示装置探究“物体的动能大小与哪些因素有关”。小球按图示位置由静止释放,当小球摆动到竖直位置时,恰好与静止在水平面上的木块C发生碰撞,木块都会在水平面上滑行一定距离后停止,本实验中通过 木块滑行的距离 反映小球撞击木块C前的动能大小;这种研究方法叫 转换法 (选填“控制变量法”或“转换法”)。他观察到图丙中木块C撞得更远,可得出结论:质量相同时,小球的 速度 (选填“速度”、“高度”或“质量”)越大,动能越大。
【考点】内燃机的四个冲程;探究影响物体动能大小的因素;探究影响物体动能大小的因素﹣动能与速度的关系.
【专题】应用题;比热容、热机、热值;机械能及其转化;应用能力.
【答案】(1)压缩;(2)木块滑行的距离;转换法;速度
【分析】(1)根据气门的闭合情况、活塞的运动方向分析是哪个冲程;
(2)实验中根据小木块被撞的距离比较出动能的大小;动能的大小与质量、速度有关,据此分析。
【解答】解:(1)根据图示可知,两个气门关闭,活塞上行,为压缩冲程;
(2)本实验就是通过木块移动的距离反映小球撞击木块C前的动能大小,这是转换法的应用;
图丙中小球滑下的高度高,撞击木块时的速度大,木块C撞得更远,动能越大,可得出结论:质量相同时,小球的速度越大,动能越大。
故答案为:(1)压缩;(2)木块滑行的距离;转换法;速度。
【点评】本题考查了内燃机的工作过程、影响动能大小的因素,属于基础题。
考点卡片
1.力的相互性
【知识点的认识】
相互性(相互作用力):任何两个物体之间的作用总是相互的,施力物体同时也一定是受力物体。
【命题方向】
通过现象判断力的作用是相互的。
例:赛龙舟是端午节里的传统习俗。当号令一响,各龙舟上的运动员奋力划桨,龙舟向前加速运动。这可说明力的作用是
相互 的。
分析:力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的。
解析:解:赛龙舟比赛时,向后划桨,桨对水施加向后的力,由于物体间力的作用是相互的,水会同时对桨施加向前的反作用力,所以龙舟向前运动。
点评:本题以端午节“赛龙舟”为载体考查相关的物理知识,注重了物理和生活的联系,是中考的热点题型之一。
【解题方法点拨】
相互作用的力一定是同性质的力。例如,压力和支持力都是弹力,物体和接触面间的摩擦力;两个电荷间的相互作用的电场力,或电流间的磁场力等等
2.惯性的危害
【知识点的认识】
惯性有有利的一面,也有有害的一面,我们有时要利用惯性,有时要防止惯性带来的危害,但并不是“产生”惯性或“消灭”惯性。
【命题方向】
考查生活中的惯性的危害现象。
例:下列交通规则,主要用于防止因惯性而造成事故的是( )
A.严禁超速、超载
B.桥梁设有限重标志牌
C.红灯停,绿灯行
D.车辆靠右行驶
分析:要求选出的是:“防止因惯性而造成事故的是”,也就是选出防止惯性产生的不利影响,然后进行判断即可。
解析:解:A、超速或超载时,若遇到紧急情况,由于惯性的原因,汽车不容易刹住车,易造成交通事故,超速惯性虽不变,但因速度快,刹车距离长,而超载则会使惯性变大。故符合题意;
B、车辆超载时,地面所受的压力和压强会随之增加,从而加快路面的损坏程度,与惯性无关,不合题意;
C、D中的现象都和惯性没有联系;
故选:A。
点评:惯性在生活中无处不在,在平时的学习过程中,要擅于运用所学物理知识来解释一些简单的现象,为解答此类题积累经验。
【解题方法点拨】
惯性在生活中的应用和防治
1.纸飞机离开手以后,还会继续飞行。
2.星际探测仪,一经脱离地球引力范围,不需要用发动机就可保持飞行。
3.锤头松了,只要把锤柄在固定的物体上撞几下,锤头就牢牢地套在锤柄上了。
4.跳远时利用助跑,使自己跳得更远。
5.车启动或者突然加速时,人会向后靠。
6.汽车左转弯时,人会向右靠。右转弯时,人会向左靠。
7.子弹离开枪口后还会继续向前运动。
3.平衡力与相互作用力的辨析
【知识点的认识】
相互作用力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在两个物体上(异物);⑤同时产生,同时消失(同时)
平衡力的特点:①大小相等(等大);②方向相反(反向);③在同一条直线上(共线);④作用在同一个物体上(同物);⑤两个力可以单独存在
【命题方向】
判断两个力是否为一对平衡力,还是相互作用力是命题方向,因为学生往往区别不开.。
例:花瓶静止在水平桌面上,下列关于平衡力和相互作用力的说法正确的( )
A.花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力是一对平衡力
B.桌子受到的重力与桌子受到的支持力是一对平衡力
C.花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
D.桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是一对相互作用力
分析:二力平衡的条件:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上,作用在同一条直线上;
相互作用力的特点:大小相等、方向相反、作用在两个物体上,作用在同一条直线上。解析:解:A、花瓶静止在水平桌面上,处于平衡状态,花瓶受到的重力与桌面对花瓶的支持力符合二力平衡条件,是一对平衡力,故A正确。
B、桌子受到的支持力等于桌子和花瓶的总重力,则桌子受到的重力与桌子受到的支持力大小不等,不是一对平衡力,故B错误。
C、花瓶受到的重力与花瓶对桌面的压力方向相同,不是一对相互作用力,故C错误。
D、桌子受到的支持力与花瓶对桌面的压力是作用在同一物体上的两个力,不是一对相互作用力,故D错误。
故选:A。
点评:此题考查了对物体的受力分析及平衡力与相互作用力的区别,区别主要在于:平衡力是作用在同一物体上的两个力;相互作用力是作用在两个物体上的力。
【解题方法点拨】
“平衡力”和“相互作用力”最大的区别就是:相互作用力作用在两个物体上,平衡力作用在同一个物体上。因此,我们只需要看力的作用点,如果在一个物体上,那就是平衡力,如果在两个物体上,就是相互作用力
4.增大有益摩擦的方法
【知识点的认识】
增大有益摩擦的方法:
(1)增大接触面的粗糙程度,如汽车轮胎做上花纹;
(2)增大压力,如骑自行车捏闸的力越大,摩擦力越大;
(3)变滚动为滑动,如汽车急刹车时车只滑不滚;
(4)变湿摩擦为干摩擦.
【命题方向】
怎样增大摩擦力或减小摩擦力,生活中的现象使用的是增大还是减少摩擦都是命题方向。
例:自行车上应用了很多物理知识,其中属于增大摩擦力的是( )
A.把手上刻有花纹
B.车轮做成圆形
C.给链条加润滑油
D.前后轮都安装在滚动轴承上
分析:(1)摩擦力大小的影响因素:压力大小和接触面的粗糙程度;
(2)增大摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,增大压力;在压力一定时,增大接触面的粗糙程度;
(3)减小摩擦的方法:在接触面粗糙程度一定时,减小压力;在压力一定时,减小接触面的粗糙程度;使接触面脱离;用滚动代替滑动。
解析:解:A、把手上刻有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力,故A符合题意;
B、车轮做成圆形,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故B不符合题意;
C、给链条加润滑油,是通过使接触面脱离的方法减小摩擦力,故C不符合题意;
D、前后轮都安装在滚动轴承上,是用滚动代替滑动的方法来减小摩擦力,故D不符合题意。
故选:A。
点评:本题在考查影响滑动摩擦力大小的两个因素的同时,也考查了学生运用所学知识分析实际问题的能力,要求学生在生活中多注意观察,并学会应用。
【解题方法点拨】
解答此类题目时,分析操作前后的摩擦力变化即可.例如,锁生锈不好开时,将少量食用油注入锁孔就易开了,起初开锁难说明摩擦力大;操作后,开锁容易说明摩擦力减小.前后对比说明注入食油使摩擦力减小了,或者,直接分析操作符合增大或减小摩擦的哪一项,这需要我们熟练应用增大或减小摩擦的方法与途径.
5.大气压存在的现象
【知识点的认识】
大气压的存在现象:
(1)覆杯实验:当在一个杯子中装满水,并用一张纸覆盖杯口后倒置,水不会流出,这是因为大气压力大于水的重力,使得纸紧紧贴在杯口上,证明了大气压的存在。
(2)鸡蛋进入瓶子:将一个去掉壳的煮熟鸡蛋放入一个广口瓶中,然后用酒精灯对瓶子外部进行加热,待瓶子内部空气受热膨胀后迅速冷却,使得瓶内气压降低,大气压力将鸡蛋压入瓶中。
(3)吸盘实验:将吸盘紧密贴合在平滑的表面上,然后尝试将其拉起,会发现需要较大的力,这是因为大气压力紧紧地将吸盘压在表面上,证明了大气压力的作用。
(4)吸饮料和吸盘式挂钩:当我们用吸管吸饮料时,或者使用吸盘式挂钩挂物品时,都是利用了大气压力的原理。吸管内部的气压降低,使得饮料在大气压力的作用下进入口中;吸盘式挂钩则是利用大气压力将吸盘紧紧压在表面上。
(5)气压计:通过测量大气压力来显示大气压力的大小,是研究和应用大气压力的重要工具之一。气压计的原理基于大气压力的变化可以反映高度、天气等因素的变化。
【命题方向】
考查大气压在生活中的应用,以及对这些现象的分析。
例:日常生活中蕴含着丰富的物理知识。下列事例中能证明大气压存在的是( )
A.用锋利的刀切腊肉
B.用注射器将药液注入肌肉里
C.高铁站台设有安全警戒线
D.拔火罐时火罐紧紧吸附在皮肤上
分析:大气压的存在能够解释很多现象,这些现象有一个共性:通过某种方法,使设备的内部气压小于外界大气压,在外界大气压的作用下出现了这种现象。
解析:解:A、用锋利的刀切腊肉是在压力一定时,减小受力面积增大压强,故A不符合题意;
B、药液在注射器活塞作用下被注射到肌肉里,与大气压无关,故B不符合题意;
C、当列车驶进站台时,会带动人和车之间的空气流动速度加快,此时人外侧的空气流动速度慢,根据流体压强与流速的关系可知:人外侧空气流速慢压强大,而内侧流速快压强小,会产生一个向内侧的压强差,将人推向火车,易出现危险,故C不符合题意;
D、因为火罐内的气体体积一定,当火罐冷却后,罐内气体温度降低,所以压强减小,小于外界的大气压力,故在外界大气压力的作用下,火罐被“吸”在皮肤上,故D符合题意。
故选:D。
点评:本题考查了大气压的存在,属于基础题目。
【解题方法点拨】
解题时需要理解大气压的基本概念、分析物体在空气中所受到的压力和力的作用,以及了解大气压强产生的原因,从而解释和理解大气压存在的现象。
6.探究影响物体动能大小的因素
【知识点的认识】
提出问题:动能的大小与哪些因素有关?
猜想和假设:动能的大小可能与物体的质量有关,还可能与物体的运动速度有关
实验器材:斜面、钢球、木块
实验步骤:
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近;
②换用质量不同的钢球,让它们从斜面的同一高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
实验现象:
①同一钢球从不同高度滚下,钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高,钢球滚到平面上时的速度越大,木块被推得越远;
②质量不同的钢球从同一高度滚下,钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论:
①物体动能的大小与物体的运动速度有关,物体运动速度越大,物体的动能越大;
②物体动能的大小与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的动能越大。
归纳总结:
动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大
【命题方向】
考查探究影响物体动能大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:小明为了探究动能大小的影响因素,利用斜面、钢球、木块等器材在同一水平面上开展了如图所示的探究活动。
(1)实验中探究的动能是指 A 。
A.钢球撞击木块时的动能
B.钢球撞击木块后的动能
C.木块被钢球撞击后的动能
(2)钢球在水平面上的动能是由 重力势 能转化而来的。
(3)若斜面下方水平面光滑,本实验 不能 (选填“能”或“不能”)达到实验目的。
(4)分析甲、乙两图的实验现象所得到的结论是 质量相同时,速度越大,动能越大 。
(5)通常来说,交通事故的原因主要是超载或超速,用甲、丙两图的实验现象所得到的结论,可以解释汽车 超载 (选填“超载”或“超速”)行驶时危险性大的原因。
分析:(1)据题意可知,实验中探究小球动能,即小球撞击木块时的动能的大小;
(2)影响动能的因素:质量和速度;质量越大,速度越大,动能越大;影响重力势能的因素:质量和高度;质量越大,高度越高,重力势能越大;
(3)根据牛顿第一定律分析回答;
(4)影响物体动能大小的因素有质量和速度,找出相同的量和变化的量,分析得出动能大小与变化量的关系,据此得出结论;
(5)研究与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变,根据图中现象得出结论。
解析:解:(1)由题意可知,实验中探究小球动能,即钢球撞击木块时的动能的大小,故A符合题意,BC不符合题意,故选:A;
(2)钢球从斜面下滑过程中,质量不变,高度降低,重力势能减小,钢球速度变大,动能变大,因此钢球在水平面上的动能是由重力势能转化而来的;
(3)本实验中水平面若绝对光滑,小球撞击木块后,根据牛顿第一定律可知,木块将做匀速直线运动,因无法比较木块移动的距离,故不能达到实验探究目的;
(4)由甲、乙两图可知,钢球质量相同,下滑的高度不同,到达水平面时的速度不同,高度越高,到达水平面时的速度越大,推动木块移动的距离越远,故可得出结论:质量相同时,速度越大,动能越大;
(5)由甲、丙两图可知,钢球下滑的高度相同,到达水平面时的速度相同,质量不同,质量越大推动木块移动的距离越远,说明钢球具有的动能越大,可以用来解释汽车超载行驶时危险性大的原因。
故答案为:(1)A;(2)重力势;(3)不能;(4)质量相同时,速度越大,动能越大;(5)超载。
点评:本题是探究影响动能大小的因素的实验,由于动能大小与质量和速度有关,所以实验中要用控制变量法,同时要掌握转换法在实验中的应用。
【解题方法点拨】
分析物体动能大小的变化时,要同时考虑物体的质量和物体运动速度两个因素的变化情况,不能只考虑其中的一个方面,特别是忽略物体质量的变化。例如:公路上匀速行驶的洒水车在洒水的过程中,虽然速度大小没有变化,但是洒水车的动能在减小,这是因为洒水车的质量在不断减小。
7.探究影响物体动能大小的因素-动能与速度的关系
【知识点的认识】
提出问题:动能的大小与哪些因素有关?
猜想和假设:动能的大小可能与物体的质量有关,还可能与物体的运动速度有关
实验器材:斜面、钢球、木块
实验步骤:
①让同一个钢球从斜面的不同高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近;
②换用质量不同的钢球,让它们从斜面的同一高度自由滚下,推动木块移动,比较两次木块被推距离的远近。
实验现象:
①同一钢球从不同高度滚下,钢球碰撞木块时的速度不同。高度越高,钢球滚到平面上时的速度越大,木块被推得越远;
②质量不同的钢球从同一高度滚下,钢球滚到平面上时的速度相同。质量越大的钢球将木块推得越远。
得出结论:
①物体动能的大小与物体的运动速度有关,物体运动速度越大,物体的动能越大;
②物体动能的大小与物体的质量有关,物体的质量越大,物体的动能越大。
归纳总结:
动能的大小与物体的质量和运动速度有关。质量相同的物体,运动的速度越大,它的动能越大;运动速度相同的物体,质量越大,它的动能也越大
【命题方向】
考查探究影响物体动能大小的因素的实验,包括实验原理,实验器材,实验步骤,实验方法,数据分析,注意事项等内容。
例:汽车超载、超速行驶很容易造成交通事故。小明由此想探究物体的动能与哪些因素有关,他找来了一些小球,搭建一个斜面,在斜面底端放一物块,如图所示,若要探究物体的动能与速度的关系,应保持 小球的质量 不变,接下来的操作是先让小球从斜面顶端 静止 释放,记录物块的移动距离为s1,然后 让小球从斜面较低位置静止释放 记录物块的移动距离为s2,如果观察到 s1>s2 ,说明物体的速度越大,物体的动能越大。
分析:影响物体动能大小的因素有质量和速度,根据控制变量法结合转换法分析回答。
解析:解:若要探究物体的动能与速度的关系,根据控制变量法可知,应保持小球的质量不变,先让小球从斜面顶端静止释放,记录物块的移动距离为s1,然后让小球从斜面较低位置静止释放,记录物块的移动距离为s2,由转换法可知,如果观察到s1>s2,说明物体的速度越大,物体的动能越大。
故答案为:小球的质量;静止;让小球从斜面较低位置静止释放;s1>s2。
点评:用控制变量法研究动能大小的影响因素,用转换法表示动能的大小;采用控制变量法研究实验时,一定注意相同因素和不同因素。
【解题方法点拨】
分析物体动能大小的变化时,要同时考虑物体的质量和物体运动速度两个因素的变化情况,不能只考虑其中的一个方面,特别是忽略物体质量的变化。例如:公路上匀速行驶的洒水车在洒水的过程中,虽然速度大小没有变化,但是洒水车的动能在减小,这是因为洒水车的质量在不断减小。
8.温度的估测
【知识点的认识】
生活中常见的温度:
(1)使人感觉舒适的房间温度约18~25摄氏度。
(2)人的正常体温约36.5~37摄氏度。
(3)标准大气压下沸水100摄氏度;冰水混合物0摄氏度。
(4)考场温度约22~28摄氏度。
(5)盛夏中午,室外温度约35~39摄氏度。
(6)洗热澡水时水的温度约40摄氏度。
【命题方向】
考查我们对于生活中温度的估测。
例:以下温度最接近25℃的是( )
A.冰水混合物的温度
B.让人感到舒适的房间温度
C.让人感到酷热的盛夏中午的温度
D.人体正常的体温
分析:根据我们对于温度的认识和了解来作答。
解析:解:A、冰水混合物的温度是0℃;
B、让人感到舒适的房间温度是25℃左右;
C、让人感到酷热的盛夏中午的温度约为40℃左右;
D、人体正常的体温是37℃左右。
故选:B。
点评:此题考查我们对于生活中温度的估测。估测法是利用物理概念、规律、物理常数和常识对物理量的数值、数量级进行快速计算以及对取值范围合理估测的方法。
【解题方法点拨】
常用的估测方法:直接判断法;单位换算法;比较法;估算法
9.熔化的概念及现象
【知识点的认识】
物质从固态变成液态的变化过程叫作熔化。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:糖画是一种民间传统手工艺。制作时先用温火把白糖熬制成糖汁,再用小勺舀起糖汁在光洁的石板上作画,如图所示。白糖熬制过程中发生的物态变化是( )
A.升华
B.凝固
C.凝华
D.熔化
分析:熔化指物质由固态转变成液态,熔化要吸热。
解析:解:制作时用温火把白糖熬制成糖汁此过程固态白糖转变成液态白糖,这是熔化现象,故D正确。
故选:D。
点评:本题考查了熔化现象,属于基础题。
【解题方法点拨】
(1)熔化:从固态变成液态,构成物质的种类没变。
(2)溶化,即固体溶解,指一种物质均匀地分散在另一种物质中。
10.凝固的概念及现象
【知识点的认识】
物质从液态变成固态的变化过程叫作凝固。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:如图,2024年全国冬季运动会滑雪场需要造雪机利用水进行人工造雪。在造雪过程中,水发生的主要物态变化是( )
A.升华
B.凝固
C.熔化
D.液化
分析:物质由液态变为固态的过程,叫凝固,凝固放热。
解析:解:水是液态,雪是固态,水变为雪,是由液态变为固态的过程,是凝固,在此过程中,需要放热,所以B正确,ACD错误。
故选:B。
点评:本题考查了物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
【解题方法点拨】
物态变化,需要知道物质变化前后的状态,再根据物态变化的定义确定物态变化的名称,同时还需要掌握每一种物态变化的吸、放热情况。
11.液化的概念及现象
【知识点的认识】
液化指物质由气态转变成液态。
【命题方向】
根据现象判断物态的变化是中考的热点。
例:暑假,小江与家人坐空调旅游大巴去黄果树旅游,途中发现车窗变模糊了,该现象涉及的物态变化是( )
A.液化
B.汽化
C.凝固
D.凝华
分析:液化指物质由气态转变成液态,液化要放热。
解析:解:暑假,空调大巴里的空气比车外低,车窗外热的水蒸气遇到冷的玻璃,马上液化放热,此现象是液化。
故选:A。
点评:本题考查了液化现象,属于基础题。
【解题方法点拨】
在做题中要注意,白气和雾都是可以看见的,所以是液态。
12.扩散现象
【知识点的认识】
(1)扩散现象:不同的物质在相互接触时,物质的分子互相进入对方的现象就叫扩散现象.进入鲜花店时,香气扑鼻而来,长时间堆放煤的墙角,墙皮内部会变黑,把冰糖放入水中,过段时间水会变甜等现象都是扩散现象,扩散现象表明分子在不停地运动着.气体、液体、固体之间均能发生扩散现象.
(2)扩散现象与温度的关系:温度越高,扩散现象越明显.
在两个相同的烧杯中,分别装半杯凉水和半杯热水,用滴管分别在两个杯底注入一滴红墨水,结果热水中的红墨水扩散得快,这是因为装热水的杯子中水温高,分子运动快,所以水先变红,这实际上说明了分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈.
【命题方向】
理解生活中常见的扩散现象,用扩散知识解释常见现象的成因。
例:爆炒辣椒时,周围的人很快就察觉有辣味,这是 扩散 现象,起锅冷却后闻到的辣味就变淡了很多,说明这种现象的剧烈程度随温度的降低而 减弱 。
分析:不同物质相互接触时彼此进入对方的现象叫扩散,扩散现象是分子不停地做无规则运动的体现,温度越高,扩散越快,分子运动越剧烈。
解析:解:爆炒辣椒时,周围的人很快就能闻到辣椒的香味,这是扩散现象,扩散现象表明一切物质的分子都在不停地做无规则运动。
起锅后,辣椒的温度降低了,周围的人闻到的辣味就变淡了很多,说明辣椒分子的无规则运动与温度有关,温度越高辣椒分子的无规则运动越剧烈,温度降低后辣椒分子的无规则运动的剧烈程度减弱。
故答案为:扩散;减弱。
点评:此题考查了分子动理论在生活中的应用,属于基础知识,是一道基础题。
【解题方法点拨】
(1)对扩散现象要这样理解,扩散现象只能发生在不同的物质之间,同种物质之间是不能发生扩散现象的,不同物质只有相互接触时,才能发生扩散现象,没有相互接触的物质,是不会发生扩散现象的,扩散现象是两种物质的分子彼此进入对方的现象,而不是单一的一种物质的分子进入另一种物质.气体、液体和固体之间都可以发生扩散,而且不同状态的物质之间也可以发生扩散.
(2)易错点:扩散现象是指分子的运动,但注意将扩散现象与物体颗粒的运动相区分,如在阳光下看到的灰尘飞扬,是固态颗粒运动,而不是分子的无规则运动,故这个现象不是扩散现象.
13.做功改变物体的内能
【知识点的认识】
做功可以改变物体的内能,当外界对物体做功时,物体的内能增大,当物体对外界做功时,物体的内能就会减小。
【命题方向】
考查做功改变物体的内能的概念,以及现象。
例:下列事例中,通过做功的方式改变物体内能的是( )
A.冬天用热水袋暖手
B.两手相互摩擦发热
C.冬天室内用电炉取暖
D.用火炉烧水
分析:知道改变物体内能的方式有两种:做功和热传递,热传递过程是能量的转移过程,而做功过程是能量的转化过程。
解析:解:A、冬天,用热水袋暖手,手的温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故A不符合题意;
B、两手相互摩擦,手的温度升高,是手克服摩擦力做功,属于做功改变物体的内能,故B符合题意;
C、冬天室内用电炉取暖,温度升高,是通过热传递改变了物体的内能,故C不符合题意;
D、用火炉烧水,水的温度升高,是水吸收了热量,属于热传递改变物体的内能,故D不符合题意。
故选:B。
点评:此题是考查对做功和热传递改变物体内能的辨别,是中考热点,属于易错题目。
【解题方法点拨】
做功改变物体的内能的实例:
钻木取火;搓手取暖;磨刀;折铁丝;用打气筒打气筒壁变热;水蒸气将壶盖顶起;打开易拉罐盖时,上面出现白雾;电炉丝通电后发热。
14.温度、内能、热量的关系
【知识点的认识】
(1)内能和温度的关系
物体内能的变化,不一定引起温度的变化.这是由于物体内能变化的同时,有可能发生物态变化.物体在发生物态变化时内能变化了,温度有时变化有时却不变化.如晶体的熔化和凝固过程,还有液体沸腾过程,内能虽然发生了变化,但温度却保持不变.温度的高低,标志着物体内部分子运动速度的快慢.
因此,物体的温度升高,其内部分子无规则运动的速度增大,分子的动能增大,因此内能也增大,反之,温度降低,物体内能减小.因此,物体温度的变化,一定会引起内能的变化.
(2)内能与热量的关系物体的内能改变了,物体却不一定吸收或放出了热量,这是因为改变物体的内能有两种方式:做功和热传递.即物体的内能改变了,可能是由于物体吸收(或放出)了热量也可能是对物体做了功(或物体对外做了功).
而热量是物体在热传递过程中内能变化的量度.当物体与外界不做功时,物体吸收热量,内能增加,物体放出热量,内能减少.因此物体吸热或放热,一定会引起内能的变化.
(3)热量与温度的关系物体吸收或放出热量,温度不一定变化,这是因为物体在吸热或放热的同时,如果物体本身发生了物态变化(如冰的熔化或水的凝固).这时,物体虽然吸收(或放出)了热量,但温度却保持不变.
物体温度改变了,物体不一定要吸收或放出热量,也可能是由于对物体做功(或物体对外做功)使物体的内能变化了,温度改变了.
【命题方向】
温度、热量与内能的关系是中考的热点,主要考查学生对温度、内能、热量关系的理解和掌握.
例:关于温度、内能和热量,下列说法错误的是( )
A.炙热的铁水一定比冰冷的冰块含有的热量多
B.热量可以从内能小的物体传向内能大的物体
C.物体温度降低时内能减少,温度升高时内能增加
D.冰块温度虽然低,但其分子仍在不停运动
分析:(1)热量是一个过程量,不能说含有多少热量;
(2)发生热传递时,热量总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分;
(3)内能是物体分子无规则运动的动能和分子势能的总和,温度是表示物体冷热程度的物理量;
(4)分子永不停息地在做无规则运动。
解析:解:A、热量是一个过程量,不能说含有多少热量,故A错误;
B、发生热传递时,总是由高温物体向低温物体传递热量或从一个物体的高温部分传向低温部分,内能小的物体温度可能会高于内能大的物体,所以内能小的物体可能会将热量传给内能大的物体,故B正确;
C、物体温度降低时,它的内能一定减少,物体温度升高时,它的内能一定增加,故C正确;
D、水凝结成冰,但分子热运动没有停止,故D正确。
故选:A。
点评:热量、内能、温度是热学里三个最重要,同时也是联系最密切的概念,只有真正理解,才能保证在解题时不会出错。
【解题方法点拨】
内能和温度是物体本身就具有的,而热量是伴随着热传递存在的,内能和温度都是状态物理量,而热量则是过程物理量.物体吸收热量,内能一定增加,温度不一定升高;物体温度升高,内能一定增加.三个物理量之间既有密切联系,又有本质区别.
15.内能的利用及意义
【知识点的认识】
(1)利用内能来加热﹣﹣热传递
内能一个重要应用就是直接用它来加热物体.物体在获得内能以后,温度会升高.我们家里每天都要生火煮饭,我国北方的冬天还要生火取暖,工厂里常常要加热各种零件,所有这些,都是直接利用内能来加热的常见例子.其实质是利用热传递,将内能从高温物体转移到低温物体.
(2)利用内能来做功
在试管内装些水,用软木塞塞住,加热使水沸腾,水蒸气会把软木塞冲出.在这个实验中,燃料的化学能转化为内能,传给水和水蒸气,水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的机械能.
所以利用内能做功的实质是内能转化为其他形式能的过程.
【命题方向】
生活中的哪些现象是内能的利用是中考的主要命题方式.
例:如图所示,在试管内装适量的水,用橡皮塞塞紧管口,加热一段时间后橡皮塞冲出,同时管口附近产生“白气”。以下分析错误的是( )
A.水温上升时,水的内能增加
B.该实验中的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
C.管内气体对橡皮塞做功,内能转化为机械能
D.试管口的“白气”是小水滴
分析:(1)物体吸收热量,内能增加;
(2)热机的工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成,其中压缩冲程机械能转化成内能,做功冲程内能转化成机械能;
(3)做功可以改变物体的内能:对物体做功,物体的内能增加,物体对外做功,物体内能减少;
(4)白气是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴。解析:解:A、水吸收热量,温度上升,水的内能增加,故A正确;
B、试管内水蒸气将软木塞冲出的过程中,利用内能做功,将水蒸气的内能转化为软木塞机械能;汽油机的压缩冲程机械能转化成内能,该实验中能量转化是内能转化为机械能,能量转化形式不同,故B错误;
C、水蒸气膨胀对橡皮塞做功,水蒸气的内能减小,气体的内能转化为橡皮塞的机械能,故C正确;
D、试管口的“白气”是热的水蒸气遇到冷的空气液化成的小水滴,故D正确。
故选:B。
点评:此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系,此题是考查的知识点较为全面,要结合相关的知识点进行分析解答。
【解题方法点拨】
知道内能与其他形式的能可以相互转化,内能的利用就是把内能转化为其他能的应用.
16.水的比热容特点及实际应用
【知识点的认识】
(1)水的比热容比较大,质量相同的水和其他物质相比,在吸收或放出相同热量的情况下,水的温度变化要小些。
(2)现象与应用
①白天沿海地区比内陆地区升温慢,夜晚沿海地区温度降低也慢。因此,在一年之中,夏季时内陆比沿海炎热,冬季时内陆比沿海寒冷。
②水比热容大的特点,在生产,生活中经常被利用。如汽车发动机、发电机等机器,在工作时要发热,通常要用循环流动的水来冷却。
【命题方向】
考查水的比热容比较大特点的实际应用,并解释其现象。
例:生产生活中,我们常利用水的比热容大这一性质,下列事例中与这一性质无关的是( )
A.用冷水冷却发动机
B.散热器用流动的热水供暖
C.傍晚,往春播秧苗田里灌水保温
D.在发烧病人的额头上擦冷水降温
分析:水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多;吸收或放出相同的热量,水升高或降低的温度少,据此分析。
解析:解:A、水的比热容较大大,和其它物质比较,降低相同温度吸收热量多,所以汽车散热器常用水作为冷却剂,故A错误;
B、散热器用流动的热水供暖,是因为相同质量的水和其他物质相比,降低相同的温度,由于水的吸热能力大,则水放出热量更多,故B错误;
C、因为水的比热容大,相同质量的水和其它物质比较,降低相同的温度,水放出的热量多,所以晚上向秧苗田里放水,水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗,故C错误;
D、在发烧病人的额头上擦冷水降温,是利用水蒸发吸热的原理,故D正确。
故选:D。
点评:本题主要考查学生对水的比热容大的特点以及应用的了解和掌握。
【解题方法点拨】
水的比热容特点及其实际应用主要体现在以下几个方面:
调节气候,作为冷却剂和取暖介质,在农业和日常生活中的应用,沿海地区的气温调节。
17.热机的定义与种类
【知识点的认识】
(1)定义:利用内能做功(将内能转化为机械能)的机械称为热机。
(2)分类:蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等
(3)热机工作时的能量转化:
燃烧的化学能→内能→机械能。
【命题方向】
考查热机的概念,判断机械是否属于热机,通常以概念为主。
例:关于热机,下列说法正确的是( )
A.蒸汽机不属于热机
B.柴油机的效率能达到100%
C.汽油机会散发出汽油味属于扩散现象
D.内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能
分析:(1)利用内能做功的机器属于热机;
(2)热机在工作时不可避免地有能量的损耗与散失;
(3)物质是由大量分子组成的,分子在永不停息地做无规则运动;
(4)四冲程内燃机一个工作循环包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程,由进气门、排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程;其中压缩冲程中将机械能转化为内能,做功冲程中将内能转化为机械能。
解析:解:
A、蒸汽机属于热机,故A错误;
B、因为额外功和热量散失是不可避免的,所以无论怎样改良,柴油机的效率也不可能达到100%,故B错误;
C、汽油机工作时,会闻到汽油味,属于扩散现象,故C正确;
D、内燃机的压缩冲程,将机械能转化为内能,故D错误。
故选:C。
点评:本题主要考查了对热学中一些基本规律或现象的理解,有一定的综合性,但总体难度不大。
【解题方法点拨】
判断机械是否是热机,要从能量转化的角度来判断。例如:电动机是将电能转化为机械能,不属于热机。
18.内燃机的四个冲程
1
19.汽油机
【知识点的认识】
(1)汽油机的工作原理:燃料在汽缸中燃烧时,将存储的化学能转变为高温高压的燃气(蒸汽)的内能,又通过燃气(蒸汽)推动活塞做功,由内能转变为机械能.
(2)汽油机的工作流程:内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的,如图.
①吸气冲程:进气门打开,排气门关闭.活塞由上端向下端运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸.
②压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,压缩汽缸内燃料混合物,温度升高.
③做功冲程:在压缩冲程末尾,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,高温高压气体推动活塞向下运动,带动曲轴转动,对外做功.
④排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出气缸.
(3)工作过程中能量的转化:①压缩冲程:机械能→内能;②做功冲程:先是化学能→内能,再由内能→机械能.
【命题方向】
考查汽油机的结构、概念以及工作原理。
例:汽车的发动机常用水做冷却剂,这是因为水的 比热容 较大,冷却效果好;汽油机是把内能转化为 机械 能的动力设备。
分析:(1)水的比热容较大,相同质量的水和其它物质比较,吸收或放出相同的热量,水的温度升高或降低的少;升高或降低相同的温度,水吸收或放出的热量多,;
(2)内燃机是将内能转化为机械能的机器,而这个转化是在做功冲程中实现的。
解析:解:(1)与其它液体相比较,水的比热容较大,在质量和升高的温度相同时,水吸收的热量最多,冷却效果最好;
(2)在内燃机的四个冲程中做功冲程对外做功,将内能转化为机械能;热机是将内能转化为机械能的机器。
故答案为:比热容;机械。
点评:本题主要考查了热机工作时能量的转化以及水的比热容较大的应用,属于基础题目。
【解题方法点拨】
理解汽油机的工作原理,牢记即可。
20.柴油机
【知识点的认识】
柴油机是以柴油为燃料的内燃机,在工作时与汽油机工作原理相同.
区别:①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气,而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物; ②在压缩冲程里,活塞把空气的体积压缩得很小,空气的压强更大,温度更高; ③点火方式:柴油机﹣压燃式;汽油机﹣点燃式.
【命题方向】
考查柴油机的构造、概念以及工作原理。
例: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
分析:在压缩冲程末尾,喷油嘴会喷出雾状柴油,柴油燃烧。
解析:解:在压缩冲程末尾,喷油嘴会喷出雾状柴油,柴油燃烧,然后内能转化为机械能,对外做功,要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动,需要停止供油即可,断开它的电路,停止给它供电,柴油机也可以工作,不能停止转动,故ACD错误,B正确。
故选:B。
点评:本题考查了内燃机的工作过程,明确内燃机的工作原理是解题的关键。
【解题方法点拨】
理解柴油机的工作原理,牢记即可。
21.内燃机工作循环的计算
内燃机工作循环的计算
22.做功的次数
【知识点的认识】
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
【命题方向】
考查做功次数的计算。
例:汽车不但要“吃油”,也要“喝水”用水冷却汽车发动机是因为水的 比热容 大,在发动机开始工作一段时间后,水箱中水的温度会升高,这是用 热传递 的方法改变了水的内能,一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min,则该汽油机每秒做功 30 次,如图所示的汽油机正处于 做功 冲程,此冲程中气缸内气体的内能 减小 (填“增大”或“减小”)。
分析:(1)用水冷却发动机,区别于其他液体的关键,就是其在同样吸热升高到相同温度时,可以吸收更多的热量,即要从比热容的角度考虑。
(2)改变物体内能的方法有做功和热传递。
(3)飞轮每转动一转活塞往返一次,两个冲程。由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。
解析:解:水的比热容大,在同等情况下(同质量的液体、升高相同的温度)水吸收的热量多,用做发动机的冷却正好利用这一点;发动机工作时,会产生热量,通过热传递的方式将内能转移给水;
一台单缸四冲程汽油机,飞轮每转动2周,就完成4个冲程,对外做功一次;飞轮转速是3600r/min,即每分钟做功1800次,那么每秒钟做功30次;
如图,进气门和排气门都是关闭的,火花塞放电,活塞下行,可以判断是做功冲程,做功冲程中内能转化为机械能,故内能减小。
故答案为:比热容;热传递;30;做功;减小。
点评:此题考查知识较全面;涉及到热学的诸多方面;对物理概念的认识和对热机的工作过程的理解是解决此题的关键。
【解题方法点拨】
转数与做功次数和工作循环的个数的关系:
一个工作循环=四个冲程=曲轴、飞轮转动两周=活塞往复运动两次=对外做功一次=两次能量转化
23.冲程的个数
【知识点的认识】
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
【命题方向】
考查冲程个数的计算。
例:科幻大片《流浪地球》中地球为摆脱木星,主人公点燃了木星上的可燃气体,从而将地球推离木星。在推离过程中能的转化方式,与四冲程内燃机的 做功 冲程的能量转化方式相同。若单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min,则1s内完成 40 个冲程。
分析:(1)四冲程内燃机的压缩冲程将机械能转化为内能;做功冲程将内能转化为机械能;
(2)四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次。
解析:解:可燃气体燃烧时产生大量的内能,内能转化为机械能,从而将地球推离木星;而四冲程内燃机的做功冲程中将内能转化为机械能,所以在推离过程中能的转化方式,与四冲程内燃机的做功冲程的能量转化方式相同;
单缸四冲程汽油机飞轮转速为1200r/min=20r/s,即汽油机的飞轮每秒转20圈,由于四冲程汽油机的一个工作循环完成4个冲程,飞轮和曲轴转2圈,对外做功1次,所以该汽油机1s内完成40个冲程。
故答案为:做功;40。
点评:本题考查内燃机工作过程中的能量转化、燃料燃烧过程中的能量转化以及热机的有关计算,是一道基础题。
【解题方法点拨】
转数与做功次数和工作循环的个数的关系:
一个工作循环=四个冲程=曲轴、飞轮转动两周=活塞往复运动两次=对外做功一次=两次能量转化
24.工作循环次数
【知识点的认识】
在单缸四冲程内燃机中,吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环,每个工作循环曲轴转2周,活塞上下往复2次,做功1次。
【命题方向】
考查工作循环次数的计算。
例:一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速为1800r/min,则它每秒钟完成 15 个工作循环,在此过程中燃气对外做功 15 次。
分析:内燃机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功1次。
解析:解:内燃机完成1个工作循环,飞轮转2转,对外做功1次,1800r/min=30r/s,即每秒完成15个工作循环,对外做功15次。
故答案为:15、15。
点评:此题考查了内燃机完成一个工作循环飞轮转动的圈数和做功次数。
【解题方法点拨】
转数与做功次数和工作循环的个数的关系:
一个工作循环=四个冲程=曲轴、飞轮转动两周=活塞往复运动两次=对外做功一次=两次能量转化
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