人教版初中物理九年级全册第十四章 第1节热机 同步练习
一、单选题
1．内燃机的一个工作循环中，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
2．下列关于内燃机的说法正确的是（ ）
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
3．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）
A．吸气过程 B．压缩过程 C．做功过程 D．排气过程
4．汽油机飞轮的转速为600r/min，那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为（ ）
A．5，5 B．10，10 C．15，15 D．20，20
5．（2016九·北京月考）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率
D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
6．关于内燃机，下列说法中不正确的是（ ）
A．内燃机的大量使用会造成环境污染
B．所有的内燃机都是汽油作燃料
C．压缩冲程是将机械能转化为内能
D．做功冲程是将内能转化为机械能
7．（2016九上·怀集期中）内燃机在做功冲程，高温气体迅速膨胀做功后，气体的温度和内能变化的情况（ ）
A．温度降低，内能减小 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能增大
8．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
9．如图所示为汽油机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
10．（2017九上·岳池期末）下列设备中，没有利用热机的是（ ）
A．火车 B．飞机
C．轮船 D．自行车
11．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在做功冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机与柴油机点火方式相同．其中说法正确的是（ ）
A．只有②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③
12．关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．热机排出的尾气没有内能
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．热机的大量使用会造成环境污染
13．（2015九上·定州期末）家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
14．（2016九上·蚌埠期中）如图所示为四冲程汽油机的四个剖面图，其中属于内能转化为机械能的是（ ）
A． B．
C． D．
15．（2016九上·莒南期中）关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程中，吸入汽缸的都只是空气
B．在压缩冲程末，柴油机汽缸内的气体温度比汽油机低
C．在做功冲程初，都有火花塞点火
D．在排气冲程时，排气都依靠飞轮的惯性来完成
二、填空题
16．（2018九上·山西月考）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 ，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程。
17．热机是把 能转为 能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有 和 两种．四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、 和 四个冲程组成的．在一个工作循环中，曲轴转动 周，燃气对活塞做功 次．在内燃机工作的四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的 来完成．
18．在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程，如图所示汽油机正在进行的是 冲程，若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒内做功 次．
19．（2016·齐齐哈尔）如图所示，该汽油机的工作过程是 冲程，此冲程将内能转化为 能．
20．（2016九上·合肥期中）燃放鞭炮时，火药爆炸使周围的空气振动发出爆炸声．火药爆炸过程中发生的能力转换过程与热机工作过程中的 冲程相同．
三、综合题
21．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 ，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．
22．阅读短文，回答问题：
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力.17世纪，人类发明了热机．最早的热机是蒸汽机．在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功．原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机．于是，内燃机应运而生．内燃机分为汽油机、染油机两大类．汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的．内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的．从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力．在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的自身重力依次 （选填“增大”或“减小”）．
（2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为
23．综合问答：
请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识：
（1）知识点一： ．解释：
（2）知识点二． 解释：
24．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是 能源；发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．（ 是接线柱）
（3）小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“2.0L的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量．
若四缸发动机排量为V排L做功冲程燃气对活塞的平均压强为P0pa，发动机转速为n r/min时，请你推导出发动机的输出功率P与其排量V排的关系．推导过程中需要的物理量请提前设定，按需要写出必要的文字说明．
25．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
1min内完成的 工作循环数 2400次 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3
汽缸的工作容积 1.8L 汽油的热值 4.6×107J/kg
发动机最大功率 82.8kW 空燃比 12：1
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 （对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图
（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？
（3）汽车完成一个工作循环时，燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【分析】内燃机四个冲程中的能量转化情况：吸气和排气冲程不发生能量转化，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．
【解答】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
故选B．
2．【答案】A
【知识点】热机
【解析】【解答】汽车的发动机是内燃机，故A正确；蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都不是内燃机，故B错误；内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，故C错误；热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误。故选A。
【分析】掌握热机的分类、能量转化热机效率是解题的关键。本题考查的是热机。
3．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：观察图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，是做功冲程．
故选：C．
【分析】内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断是哪一个冲程．
4．【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为600r/min=10r/s，即每秒完成5个工作循环，对外做功5次．故选A．
【分析】汽油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，根据这个比例关系可以求出答案．
5．【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故A说法不正确．
B、压缩冲程是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动．做功冲程是在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是燃料猛烈燃烧，高温高压的气体推动活塞向下运动．对外做功，此时进气门和排气门都关闭．故B说法正确．
C、飞轮旋转产生的惯性带动曲轴旋转，从而产生更大的动力和节省能源，不为了提高效率．故C说法不正确．
D、柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关．故D说法不正确．故选B．
【分析】汽油机的柴油机的区别在于：构造不同，汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴；吸入物质不同，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；汽油机为点燃式，柴油机为压燃式；效率高低不同，汽油机效率低，比较轻巧，柴油机效率高，比较笨重．
6．【答案】B
【知识点】热机
【解析】做功冲程是将内能转化为机械能
【解答】解：
A、内燃机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故A正确．
B、汽油、柴油、天然气、氢气等都可以作为内燃机的燃料，故B错误．
C、压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故C正确．
D、做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故D正确．
故选B.
【分析】（1）内燃机工作时，燃料燃烧放出的废气会对环境造成很大的危害．
（2）内燃机中可用煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等各种燃料．
（3）内燃机的四个冲程中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；
做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
7．【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
当内燃机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低．
故选A．
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能：
当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；
当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小．
8．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：从图中获悉，此时内燃机的工作特点是进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．
故选：D．
【分析】内燃机的四个冲程是：吸气冲程（进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动）；
压缩冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动）；
做功冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动）；
排气冲程（进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动）；
根据各个冲程的特点做出判断．
9．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程．
故选C．
【分析】解决此题要知道汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，火活塞打火时是汽油机的做功冲程的特点．
10．【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】火车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的．自行车工作时是通过消耗人的能力工作的，没有使用热机．
故答案为：D．
【分析】热机是将内能转化为机械能的机器，由此根据对各选项的认识分析解答.
11．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
①②做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能；故①错误，②正确；
③在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，故③正确；
④汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误．
故选D．
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火．
12．【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】解：
A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，该选项错误；
B、热机排出的废气要带走很多热量，这是热机效率低的原因之一，该选项错误；
C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，该选项错误；
D、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，该选项正确．
故选D．
【分析】热机排出的废气带走了大量的热量，所以热机的效率都比较低，同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境；
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率．
13．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
家用轿车上的四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．
故选C．
【分析】内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．
14．【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化内能是压缩冲程：
A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，是将机械能转化为内能；
B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，是将内能转化为机械能；
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
故选C．
【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
15．【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：A、汽油机在吸气冲程吸入的是空气和燃料的混合物，所以A错误；
B、在压缩冲程末，由于柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，所以温度更高，所以B错误；
C、在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；
D、吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，所以D正确；
故选D．
【分析】A、在吸气冲程，汽油机吸入的是燃料混合物；柴油机吸入的只有空气；
B、在压缩冲程柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，温度更高；
C、汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧；
D、除了做功冲程，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成；
16．【答案】降低；减小；效率；排气
【知识点】热机
【解析】【解答】在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；
在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；
为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
所以答案为：降低；减小；效率；排气。
【分析】本题考查了改变内能的方法、内燃机六个冲程的工作过程，理解并用好：新型内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次。
17．【答案】内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性
【知识点】热机
【解析】【解答】解：热机是把内能转为机械能的机器；常见的内燃机有汽油机和柴油机；
四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；
在一个工作循环中，曲轴转动2周，燃气对活塞做功1次；
在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的．
故答案为：内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性．
【分析】（1）掌握常见的内燃机：汽油机和柴油机；
（2）掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；
（3）活塞从汽缸的一端移动到另一端叫做一个冲程，在一个工作循环中，曲轴转动2周．
18．【答案】压缩；做功；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：在内燃机的工作过程中，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程；而图中的冲程中，两个气门关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程；
四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转20圈共做功10次．
故答案为：压缩；做功；10．
【分析】本题主要考查两个方面的知识；
（1）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．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．
（2）1200r/min的含义：它表示热机的飞轮每分钟转1200圈．
19．【答案】做功；机械
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：如图汽油机气缸中活塞向下运动，两个气阀都关闭，火花塞喷出电火花，是做功冲程；此冲程，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化成机械能．
故答案为：做功；机械．
【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．（2）压缩冲程和做功冲程存在着能量转化，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．
此题主要考查了四个冲程内燃机四个冲程的特点及能量转化情况，判断冲程名称时，先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程．
20．【答案】做功
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：放鞭炮时，将其点燃后，其内部的火药产生高温高压燃气，即对外膨胀做功，引起空气的振动，于是我们就会听到火药的爆炸声，该过程是内能转化为机械能的过程；
对于热机，其压缩冲程是通过压缩活塞，使得气缸内的空气内能增加、温度升高，是机械能转化为内能的过程；做功冲程是气缸内被点燃的高温高压燃气膨胀对外做功，使得活塞运动，即是内能转化为机械能的过程，故上述火药爆炸过程相当于热机工作过程中的做功冲程．
故答案为：做功．
【分析】（1）火药爆炸发声是由于点燃的火药迅速膨胀，即对外膨胀做功，引起空气的振动而出现的，故是将内能转化为机械能的过程．（2）对于内燃机其压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能．
21．【答案】（1）定滑轮
（2）减少
【知识点】热机
【解析】【解答】（1）从图中可以看出，牵引飞机运动的过程中，滑轮的轴心并没有运动，因此是定滑轮；（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能转化为了机械能，内能减少。
【分析】判断滑轮的种类只需看论的轴心是否运动；物体对外做功内能减少。本题考查的是蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机的原理。
22．【答案】（1）减小
（2）火花塞
（3）机械能
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）根据材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小；
（2）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞；
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能．
故答案为：（1）减小；（2）火花塞；（3）机械能．
【分析】（1）在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻．
（2）汽油机与柴油机的构造不同，汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴．
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能．
23．【答案】（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；汽车发动机是内燃机，工作时，把燃料燃烧的内能能转化为机械能；
（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；水的比热容大，在同样吸热时，温度变化小．
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；解释：汽车发动机是内燃机，工作时，把燃料燃烧的内能能转化为机械能；
（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；解释：水的比热容大，在同样吸热时，温度变化小．
故答案为：（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；内能能转化为机械能；（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；水的比热容大．
【分析】（1）汽车发动机工作过程中内能转化为机械能；
（2）水的比热容较大，在同样吸放热的情况下，温度变化小，常用做致冷剂和取暖介质．
24．【答案】（1）不可再生；做功
（2）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路，如图所示：
（3）设活塞的横截面积为Sm2，活塞移动的距离为Lm
做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 F=p0S
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W0=FL=p0SL=
发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率
即在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比．
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）汽油、煤、天然气等不能在短时间内生成，是不可再生能源；
发动机工作时，将内能转化为机械能；
故答案为：不可再生；做功；
【分析】（1）汽油、煤、天然气等不能在短时间内生成，是不可再生能源；
发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可；
（3）先设出做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量，根据F=PS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力，根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功，再根据P=得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率，进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系．
25．【答案】（1）乙甲丁丙；丁
（2）汽车以120km/h速度匀速运动时，1min中内做的有用功：
W有用=Pt=82.8×103W×60s=4.968×106J；
（3）1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放=mq=ρVq=1.3kg/m3××4.6×107J/kg=8.28×103J；
（4）发动机的效率：
η= ×100%=25%．
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故排序为：乙甲丁丙．其中做功冲程内燃机给汽车提供动力．
【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；
（2）已知发动机的最大功率，直接根据W=Pt即可求出汽车1min内做的有用功；
（3）根据m=ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量，再利用放热公式求出燃料放出的热量；
（4）发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．
1 / 1人教版初中物理九年级全册第十四章 第1节热机 同步练习
一、单选题
1．内燃机的一个工作循环中，机械能转化为内能的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】B
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【分析】内燃机四个冲程中的能量转化情况：吸气和排气冲程不发生能量转化，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．
【解答】内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；做功冲程高温高压燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
故选B．
2．下列关于内燃机的说法正确的是（ ）
A．汽车的发动机是内燃机
B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机
C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能
D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到100%
【答案】A
【知识点】热机
【解析】【解答】汽车的发动机是内燃机，故A正确；蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都不是内燃机，故B错误；内燃机工作时，压缩冲程将机械能转化为内能，故C错误；热机在工作时，废气会带走一部分热量、燃料不可能完全燃烧、克服部件之间的摩擦会消耗能量等，所以热机的效率不可能达到100%，故D错误。故选A。
【分析】掌握热机的分类、能量转化热机效率是解题的关键。本题考查的是热机。
3．如图为四冲程汽油机工作过程中的某冲程示意图，该冲程为（ ）
A．吸气过程 B．压缩过程 C．做功过程 D．排气过程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：观察图可知，汽油机两个气门都关闭，活塞下行，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，是做功冲程．
故选：C．
【分析】内燃机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程；根据气门的关闭情况和活塞的运行方向判断是哪一个冲程．
4．汽油机飞轮的转速为600r/min，那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为（ ）
A．5，5 B．10，10 C．15，15 D．20，20
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】汽油机完成1个工作循环，飞轮转2转，对外做功1次，若飞轮的转速为600r/min=10r/s，即每秒完成5个工作循环，对外做功5次．故选A．
【分析】汽油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，根据这个比例关系可以求出答案．
5．（2016九·北京月考）关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．四冲程汽油机在工作过程中，进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
C．柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了提高它的效率
D．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
【答案】B
【知识点】热机
【解析】【解答】A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，故A说法不正确．
B、压缩冲程是进气门和排气门都关闭，活塞向上运动．做功冲程是在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，是燃料猛烈燃烧，高温高压的气体推动活塞向下运动．对外做功，此时进气门和排气门都关闭．故B说法正确．
C、飞轮旋转产生的惯性带动曲轴旋转，从而产生更大的动力和节省能源，不为了提高效率．故C说法不正确．
D、柴油机的效率比汽油机的高，主要是因为柴油机为压燃式，压缩的程度更高，气缸内温度更高，能量转化的程度更高，和热值无关．故D说法不正确．故选B．
【分析】汽油机的柴油机的区别在于：构造不同，汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴；吸入物质不同，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；汽油机为点燃式，柴油机为压燃式；效率高低不同，汽油机效率低，比较轻巧，柴油机效率高，比较笨重．
6．关于内燃机，下列说法中不正确的是（ ）
A．内燃机的大量使用会造成环境污染
B．所有的内燃机都是汽油作燃料
C．压缩冲程是将机械能转化为内能
D．做功冲程是将内能转化为机械能
【答案】B
【知识点】热机
【解析】做功冲程是将内能转化为机械能
【解答】解：
A、内燃机工作时，燃料燃烧放出的废气会造成环境污染，所以热机的大量使用会造成环境污染，故A正确．
B、汽油、柴油、天然气、氢气等都可以作为内燃机的燃料，故B错误．
C、压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能，故C正确．
D、做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能，故D正确．
故选B.
【分析】（1）内燃机工作时，燃料燃烧放出的废气会对环境造成很大的危害．
（2）内燃机中可用煤炭、汽油、柴油、天然气、氢气等各种燃料．
（3）内燃机的四个冲程中，压缩冲程活塞压缩燃料混合物做功，将机械能转化为内能；
做功冲程高温高压的燃气推动活塞向下运动，将内能转化为机械能．
7．（2016九上·怀集期中）内燃机在做功冲程，高温气体迅速膨胀做功后，气体的温度和内能变化的情况（ ）
A．温度降低，内能减小 B．温度不变，内能不变
C．温度升高，内能增大 D．温度降低，内能增大
【答案】A
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
当内燃机内部的高温气体迅速膨胀对外做功时，内能转化为机械能，故气体的内能会减小，气体的温度会降低．
故选A．
【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能：
当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；
当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小．
8．如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：从图中获悉，此时内燃机的工作特点是进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，所以是排气冲程．
故选：D．
【分析】内燃机的四个冲程是：吸气冲程（进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动）；
压缩冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向上运动）；
做功冲程（进气门关闭，排气门关闭，活塞向下运动）；
排气冲程（进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动）；
根据各个冲程的特点做出判断．
9．如图所示为汽油机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：根据图中冲程中火花塞点火和活塞向下移动的特点，可以判断这个冲程是做功冲程．
故选C．
【分析】解决此题要知道汽油机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，火活塞打火时是汽油机的做功冲程的特点．
10．（2017九上·岳池期末）下列设备中，没有利用热机的是（ ）
A．火车 B．飞机
C．轮船 D．自行车
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】火车、飞机、轮船工作时都要使用化石能源作燃料，都是使用热机工作的．自行车工作时是通过消耗人的能力工作的，没有使用热机．
故答案为：D．
【分析】热机是将内能转化为机械能的机器，由此根据对各选项的认识分析解答.
11．关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法：①在做功冲程中，是机械能转化为内能；②在做功冲程中，是内能转化为机械能；③只有做功冲程是燃气对外做功；④汽油机与柴油机点火方式相同．其中说法正确的是（ ）
A．只有②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有②③
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
①②做功冲程中，燃气对活塞做功，燃气的内能转化为活塞的机械能；故①错误，②正确；
③在汽油机的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，故③正确；
④汽油机和柴油机的点火方式不同，汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火，故④错误．
故选D．
【分析】四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能．
汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气；汽油机中有火花塞，采用的是点燃式点火；而柴油机是喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火．
12．关于热机，下列说法正确的是（ ）
A．随着科学技术的发展，热机的效率可达到100%
B．热机排出的尾气没有内能
C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的热值比汽油的大
D．热机的大量使用会造成环境污染
【答案】D
【知识点】热机
【解析】【解答】解：
A、通过技术改造只能提高热机的效率，但不可能达到100%，该选项错误；
B、热机排出的废气要带走很多热量，这是热机效率低的原因之一，该选项错误；
C、柴油机的效率比汽油机的效率高，是因为柴油机在吸气冲程中吸入的是空气，在压缩冲程中压缩程度大，做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值大，与热值大小无关，该选项错误；
D、热机的废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质会污染环境，该选项正确．
故选D．
【分析】热机排出的废气带走了大量的热量，所以热机的效率都比较低，同时废气中还含有二氧化碳、二氧化硫等有害物质污染环境；
1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫这种燃料的热值，用来做有用功的能量和燃料完全燃烧放出的热量的比值叫热机效率．
13．（2015九上·定州期末）家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（ ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：
家用轿车上的四冲程内燃机工作时，做功冲程将内能转化为机械能，提供了动力．
故选C．
【分析】内燃机的四个冲程包括：吸气冲程、压缩冲程和排气冲程，其中排气冲程是高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，为其提供能量．
14．（2016九上·蚌埠期中）如图所示为四冲程汽油机的四个剖面图，其中属于内能转化为机械能的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：内能转化为机械能的是做功冲程，机械能转化内能是压缩冲程：
A图：气门都关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程，是将机械能转化为内能；
B图：排气门打开，活塞向上运动，气缸容积减小，是排气冲程；
C图：气门都关闭，活塞向下运行，气缸容积增大，是做功冲程，是将内能转化为机械能；
D图：进气门打开，活塞向下运行，气缸容积增大，是吸气冲程；
故选C．
【分析】内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成，其中压缩冲程中机械能转化成内能，做功冲程中内能转化成机械能．
15．（2016九上·莒南期中）关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法中正确的是（ ）
A．在吸气冲程中，吸入汽缸的都只是空气
B．在压缩冲程末，柴油机汽缸内的气体温度比汽油机低
C．在做功冲程初，都有火花塞点火
D．在排气冲程时，排气都依靠飞轮的惯性来完成
【答案】D
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：A、汽油机在吸气冲程吸入的是空气和燃料的混合物，所以A错误；
B、在压缩冲程末，由于柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，所以温度更高，所以B错误；
C、在做功冲程初，柴油机是靠喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧，所以C错误；
D、吸气、压缩、排气冲程都是靠飞轮的惯性完成的，所以D正确；
故选D．
【分析】A、在吸气冲程，汽油机吸入的是燃料混合物；柴油机吸入的只有空气；
B、在压缩冲程柴油机将燃料混合物压缩得程度更大，温度更高；
C、汽油机是通过火花塞点火，而柴油机是由喷油嘴喷出雾状柴油而燃烧；
D、除了做功冲程，其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成；
二、填空题
16．（2018九上·山西月考）科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立刻向气缸内喷水，水在高温气缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度 （选填“升高”、“降低”或“不变”），其内能 （选填“增大”、“减小”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的 ，为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是 冲程。
【答案】降低；减小；效率；排气
【知识点】热机
【解析】【解答】在做功冲程中，高温气体迅速膨胀对活塞做功，气体的内能减小，转化为机械能；
在第四冲程结束后，立即向汽缸内喷水，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸汽，推动活塞再次做功，水蒸汽温度降低；这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的效率；
为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是排气冲程。
所以答案为：降低；减小；效率；排气。
【分析】本题考查了改变内能的方法、内燃机六个冲程的工作过程，理解并用好：新型内燃机一个工作循环，6个冲程，燃气对外做功2次。
17．热机是把 能转为 能的机器．燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机，常见的内燃机有 和 两种．四冲程内燃机的一个工作循环是由 、 、 和 四个冲程组成的．在一个工作循环中，曲轴转动 周，燃气对活塞做功 次．在内燃机工作的四个冲程中，只有 冲程对外做功，其他三个辅助冲程要靠飞轮的 来完成．
【答案】内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性
【知识点】热机
【解析】【解答】解：热机是把内能转为机械能的机器；常见的内燃机有汽油机和柴油机；
四冲程内燃机的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排气四个冲程组成的；
在一个工作循环中，曲轴转动2周，燃气对活塞做功1次；
在内燃机工作的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其它冲程是靠飞轮的惯性来工作的．
故答案为：内；机械；汽油机；柴油机；吸气；压缩；做功；排气；2；1；做功；惯性．
【分析】（1）掌握常见的内燃机：汽油机和柴油机；
（2）掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程；四个冲程是一个工作循环，只有做功冲程对外做功，其它三个冲程靠飞轮的惯性完成；
（3）活塞从汽缸的一端移动到另一端叫做一个冲程，在一个工作循环中，曲轴转动2周．
18．在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是 冲程，如图所示汽油机正在进行的是 冲程，若飞轮转速是1200r/min，则该汽油机每秒内做功 次．
【答案】压缩；做功；10
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：在内燃机的工作过程中，压缩冲程是将机械能转化为内能的过程；而图中的冲程中，两个气门关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程；
四冲程汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以飞轮转20圈共做功10次．
故答案为：压缩；做功；10．
【分析】本题主要考查两个方面的知识；
（1）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．在一个工作循环中曲轴转2圈，飞轮转2周，做功一次．
（2）1200r/min的含义：它表示热机的飞轮每分钟转1200圈．
19．（2016·齐齐哈尔）如图所示，该汽油机的工作过程是 冲程，此冲程将内能转化为 能．
【答案】做功；机械
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：如图汽油机气缸中活塞向下运动，两个气阀都关闭，火花塞喷出电火花，是做功冲程；此冲程，燃气膨胀推动活塞做功，将内能转化成机械能．
故答案为：做功；机械．
【分析】（1）在内燃机的四个冲程中，进气阀和排气阀均关闭的只有压缩冲程和做功冲程，而在压缩冲程中活塞向上运动，做功冲程中活塞向下运动；一个气阀打开，另一个气阀关闭的是吸气冲程和排气冲程，而在吸气冲程中活塞向下运动，排气冲程中活塞向上运动．（2）压缩冲程和做功冲程存在着能量转化，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．
此题主要考查了四个冲程内燃机四个冲程的特点及能量转化情况，判断冲程名称时，先根据曲轴的转动方向判断活塞的运行方向，再根据气门的关闭情况就可以确定是哪一个冲程．
20．（2016九上·合肥期中）燃放鞭炮时，火药爆炸使周围的空气振动发出爆炸声．火药爆炸过程中发生的能力转换过程与热机工作过程中的 冲程相同．
【答案】做功
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：放鞭炮时，将其点燃后，其内部的火药产生高温高压燃气，即对外膨胀做功，引起空气的振动，于是我们就会听到火药的爆炸声，该过程是内能转化为机械能的过程；
对于热机，其压缩冲程是通过压缩活塞，使得气缸内的空气内能增加、温度升高，是机械能转化为内能的过程；做功冲程是气缸内被点燃的高温高压燃气膨胀对外做功，使得活塞运动，即是内能转化为机械能的过程，故上述火药爆炸过程相当于热机工作过程中的做功冲程．
故答案为：做功．
【分析】（1）火药爆炸发声是由于点燃的火药迅速膨胀，即对外膨胀做功，引起空气的振动而出现的，故是将内能转化为机械能的过程．（2）对于内燃机其压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能．
三、综合题
21．如图为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在两秒钟内达到起飞速度。
（1）牵引索与蒸汽活塞连接的两个滑轮为 (选填“定滑轮”或“动滑轮”)。
（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能 ，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力．
【答案】（1）定滑轮
（2）减少
【知识点】热机
【解析】【解答】（1）从图中可以看出，牵引飞机运动的过程中，滑轮的轴心并没有运动，因此是定滑轮；（2）气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，内能转化为了机械能，内能减少。
【分析】判断滑轮的种类只需看论的轴心是否运动；物体对外做功内能减少。本题考查的是蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机的原理。
22．阅读短文，回答问题：
从火车到火箭
生产的发展需要强大的动力.17世纪，人类发明了热机．最早的热机是蒸汽机．在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功．原始的蒸汽机不便于使用…
交通运输的发展迫切需要轻便的热机．于是，内燃机应运而生．内燃机分为汽油机、染油机两大类．汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的．内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…
早期的飞机是由内燃机提供动力的．从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力．在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…
根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：
（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的自身重力依次 （选填“增大”或“减小”）．
（2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为
【答案】（1）减小
（2）火花塞
（3）机械能
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）根据材料可知，在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的重力依次减小；
（2）柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机顶部有喷油嘴，汽油机顶部有火花塞；
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能．
故答案为：（1）减小；（2）火花塞；（3）机械能．
【分析】（1）在功率相同时，蒸汽机最重，内燃机次之，喷气发动机最轻．
（2）汽油机与柴油机的构造不同，汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴．
（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为机械能．
23．综合问答：
请你找出汽车发动机工作时所运用的两个物理知识点，并分别解释如何运用的物理知识：
（1）知识点一： ．解释：
（2）知识点二． 解释：
【答案】（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；汽车发动机是内燃机，工作时，把燃料燃烧的内能能转化为机械能；
（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；水的比热容大，在同样吸热时，温度变化小．
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；解释：汽车发动机是内燃机，工作时，把燃料燃烧的内能能转化为机械能；
（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；解释：水的比热容大，在同样吸热时，温度变化小．
故答案为：（1）汽车发动机工作时能量的转化情况；内能能转化为机械能；（2）汽车发动机的冷却剂常选用水的原因；水的比热容大．
【分析】（1）汽车发动机工作过程中内能转化为机械能；
（2）水的比热容较大，在同样吸放热的情况下，温度变化小，常用做致冷剂和取暖介质．
24．随着经济水平的不断提高，小汽车越来越多地走进了我市普通家庭．
（1）汽车发动机是汽油机，从能源可否再生角度来看，汽油是 能源；发动机工作时， 冲程将内能转化为机械能．
（2）汽车启动时，需将钥匙插入钥匙孔内并旋转（相当于闭合开关），请你用笔画线代替导线将轿车的启动原理图连接完整．（ 是接线柱）
（3）小亮家有一辆家用轿车，爸爸在给他说车的性能时，总是说“2.0L的排量”，却很少说“功率”，为此小亮特地从网上查到了排量的定义：活塞从上止点移动到下止点所通过的空间容积称为汽缸排量．如果发动机有若干个气缸，所有气缸工作容积之和称为发动机排量．
若四缸发动机排量为V排L做功冲程燃气对活塞的平均压强为P0pa，发动机转速为n r/min时，请你推导出发动机的输出功率P与其排量V排的关系．推导过程中需要的物理量请提前设定，按需要写出必要的文字说明．
【答案】（1）不可再生；做功
（2）电路连接如图，钥匙孔与一节电池、电磁铁组成控制电路，电动机与总电源组成工作电路，如图所示：
（3）设活塞的横截面积为Sm2，活塞移动的距离为Lm
做功冲程燃气对一个活塞的平均压力 F=p0S
每个做功冲程燃气对一个活塞做的功W0=FL=p0SL=
发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率
即在发动机转速n、做功冲程气缸平均压强p0大致相同时，燃气对活塞做功的功率P与发动机排量V排成正比．
【知识点】热机
【解析】【解答】解：（1）汽油、煤、天然气等不能在短时间内生成，是不可再生能源；
发动机工作时，将内能转化为机械能；
故答案为：不可再生；做功；
【分析】（1）汽油、煤、天然气等不能在短时间内生成，是不可再生能源；
发动机工作时，做功冲程将内能转化为机械能；
（2）由题意可知，钥匙孔相当于控制电路的开关，所以应将其与电磁铁、电源连接在一起；连接电源时要注意，电磁铁的工作电压小于电动机的工作电压，所以只需要选择一块电池进行连接即可；
（3）先设出做功冲程燃气对活塞的平均压强和发动机排量，根据F=PS求出做功冲程燃气对一个活塞的平均压力，根据W=Fs求出每个做功冲程燃气对一个活塞做的功，再根据P=得出发动机转速为n时燃气对活塞做功的功率，进一步得出发动机的输出功率与其排量的关系．
25．发动机是汽车的核心部件，发动机的质量决定了整车的性能和品质．若某台以93号汽油为燃料的汽车，其发动机的相关数据如下表所示．表中空燃比指汽缸内空气和燃油的质量比．
1min内完成的 工作循环数 2400次 汽缸内汽油和空气混合气体的密度 1.3kg/m3
汽缸的工作容积 1.8L 汽油的热值 4.6×107J/kg
发动机最大功率 82.8kW 空燃比 12：1
（1）汽车内燃机一个工作循环包括四个冲程，一个汽缸正常工作四个冲程的顺序是 （对甲、乙、丙、丁重新排序），其中内能转化为机械能的冲程是图
（2）汽车以120km/h的速度匀速运动时发动机的输出功率最大，此时汽车1min内做的有用功是多少？
（3）汽车完成一个工作循环时，燃料完全燃烧放出的热量是多少？
（4）当汽车以120km/h的速度匀速行驶时，发动机的效率是多大？
【答案】（1）乙甲丁丙；丁
（2）汽车以120km/h速度匀速运动时，1min中内做的有用功：
W有用=Pt=82.8×103W×60s=4.968×106J；
（3）1min内汽油燃烧释放的热量：
Q放=mq=ρVq=1.3kg/m3××4.6×107J/kg=8.28×103J；
（4）发动机的效率：
η= ×100%=25%．
【知识点】内燃机的四个冲程
【解析】【解答】解：（1）甲中的两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以为压缩冲程，是第二冲程；
乙中的一个气阀打开，活塞向下运动，所以为吸气冲程，是第一冲程；
丙中的一个气阀打开，活塞向上运动，所以为排气冲程，是第四冲程；
丁中的两个气阀都关闭，活塞下运动，所以为做功冲程，是第三冲程；
故排序为：乙甲丁丙．其中做功冲程内燃机给汽车提供动力．
【分析】（1）内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程，同时需要掌握内燃机四冲程的特点；
（2）已知发动机的最大功率，直接根据W=Pt即可求出汽车1min内做的有用功；
（3）根据m=ρv算出燃气的质量，然后根据空燃比算出汽油的质量，再利用放热公式求出燃料放出的热量；
（4）发动机的效率是有用功跟汽油燃烧释放热量的比值．
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