班级：九年级（ ）班 姓名：
14.1热机（巩固练习）教师版
一、单选题
1．如图所示实验，在橡胶塞被水蒸气冲出的过程中，以下说法正确的是（ B ）
A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
解析：A．根据能量转化可知，酒精通过燃烧，将化学能转化为内能，故A错误；
B．试管内的水吸收热量，温度升高，是通过热传递增加物体内能，故B正确；
C．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C错误；
D．活塞冲出时，水蒸气的内能对活塞做功，水蒸气的内能会减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠，形成“白气”，故D错误。
故选B。
2．下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（ A ）
A．在压缩冲程中，都是把机械转化为内能
B．柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式
C．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞
D．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气
解析：A．在压缩冲程中，活塞对缸内气体做功，机械能转化为内能，故A正确；
B．在做功冲程，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方式是压燃式，故B错误；
C．柴油机和汽油机的结构不同：柴油机的汽缸上是喷油嘴，汽油机的顶部有火花塞，故C错误；
D．在吸气冲程，柴油机吸入汽缸的只是空气，汽油机吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，故D错误。
故选A。
3．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中在光照下会分解，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（ C ）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
解析：当活塞右移时，活塞对外做功，则该过程相当于汽油机四个冲程中的做功冲程。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
二、填空题
4．如下图所示是单缸四冲程汽油机的工作原理图，其中将机械能转化为内能的是 C ，将内能转化为机械能的是 D ，对自然界产生污染的是 B 。（以上三空选填字母代号）
A． B． C． D．
解析：[1]汽油机的四冲程中，将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，此时进气口排气口都关闭，活塞向上运动，故C符合题意。
[2]汽油机的四冲程中，将内能转化为机械能的冲程是做功冲程，此时进气口排气口都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，故符合题意的是D。
[3]汽油机的四冲程中，对自然界产生污染的是排气冲程，此时进气口关闭，排气口打开，活塞向上运动，故B符合题意。
5．在八百多年前，我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同，还有一段王安石捡对招亲的佳话。
（1）如点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将 向上运动 （选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”）；
（2）运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作原理与汽油机哪个冲程相同？ 走马灯工作原理与汽油机做功冲程相同
（3）给灯笼罩上纸或者白布等，上面有纸马的影子，说明成像的原理。 影子是由光的直线传播形成的
解析：（1）[1]点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。
（2）[2]运动的热空气对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。
（3）[3]在灯笼外面罩上纸或者白布等，上面有纸马的影子，影子是由光的直线传播形成的。
6．如图所示是内燃机的 压缩 冲程；若该内燃机在吸气冲程吸入气缸的只有空气，那么它是 柴油机 （填“汽油机”或“柴油机”）；若一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为3600r/min，那么1秒钟该内燃机对外做功30 次。
解析：[1]图中的气门关闭，活塞向上运行，气缸容积减小，是压缩冲程。
[2]在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气，汽油机吸入的是汽油与空气的混合气体。若该内燃机吸入气缸的是纯净空气，那么它是柴油机。
[3]由题知，飞轮每秒转数为
飞轮转一圈，完成两个冲程，故1秒钟该内燃机完成了120个冲程，四个冲程对外做一次功，故1秒钟该内燃机对外做功30次。
三、作图题
7．如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。
解析：在内燃机的压缩冲程中，两个气门都关闭，活塞向上运动；如下图所示：
四、简答题
8．如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：
（1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同
（2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小
解析：（1）氢气爆炸实验中，将氢气燃烧释放的内能转化为纸杯的机械能，与汽油机做功冲程相同。
（2）由于纸杯具有惯性将保持原来的运动状态不变，由于在竖直方向上受到重力的作用和纸杯在上升的过程中将动能转化为重力势能，高度增大，重力势能增大，动能减小，速度越来越小。
五、计算题
9．一台四缸四冲程的内燃机，活塞面积是100cm2，冲程是0.3m。在第三冲程，活塞所受平均压强是5×105Pa，则
（1）在这个冲程中，活塞受到的推力是多大？
（2）燃气所做的功是多少？
（3）如果飞轮转速是3000r/min，这台内燃机燃气做功的功率是多大。
解析：解：（1）活塞受到的推力为
（2）一个做功冲程中燃气所做的功为
（3）单缸汽油机在一个工作循环中，飞轮转动两周，对外做功一次，该汽油机是四缸四冲程的内燃机，它的飞轮转速为
即该汽油机1s做功25×4次，则该汽油机1s做的总功为
该汽油机的功率为
答：（1）活塞受到的推力为5000N；
（2）一个做功冲程中燃气所做的功为1500J；
（3）该汽油机的功率为150000W。
六、综合题
10．阅读短文，回答问题
图是17世纪一种原始热机的示意图，以下是它对外做一次功的简要概述：
①燃烧燃料，对锅炉里的水加热，产生大量的水蒸气；
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸；
③关闭锅炉与汽缸间的阀门，打开水箱与汽缸间的阀门，向汽缸里注入冷水；
④汽缸里大量的水蒸气液化成水；
⑤活塞向下运动，对连杆产生巨大的向下的拉力，从而对外提供动力做功。
（1）改变内能的方法有两种，①中通过 热传递 的方法使水的内能增大；
（2）④中水蒸气液化，要 放出 热量；
（3）不计活塞质量，在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，导致汽缸内气压减小，在 外界大气压 的作用下，活塞向下运动。
解析：（1）[1]改变内能的方法有两种：做功和热传递。①中燃料燃烧对锅炉中的水加热，是将燃料燃烧的热量传递给了水，即通过热传递增大了水的内能。
（2）[2]物体从气态变为液态的过程叫做液化，液化时放出热量。
（3）[3]在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，气缸内气压减小，而外界大气压不变，若不计活塞质量，则在外界大气压作用下，活塞将向下运动。
七、附加题
11．郝伶俐同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”“1.6”“1.8”或“2.0”等字样，她上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值，所谓排气量就是发动机的工作容积，是指汽缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的体积。一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周，做功一次。如图现有一辆小轿车（四个汽缸）发动机排气量为V0，燃气每次对活塞的平均压强为p0；当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为n0r/min。
（1）单个汽缸一秒内燃气做多少次功
（2）该汽油机一个做功冲程做功多少？
（3）该汽油机的功率是多少？
解析：解：（1）当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为
由于汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周，做功一次，所以单个汽缸一秒内燃气做功次数
（2）假设活塞的横截面积为S，活塞从下止点到达上止点所运动的路程为L，燃气对活塞的平均压力
F=p0S
发动机排气量为V0，一个汽缸排气量是，汽油机一个做功冲程所做的功
（3）汽缸一秒内燃气所做的功
汽缸做功的功率
答：（1）单个汽缸一秒内燃气做功次数是；
（2）该汽油机一个做功冲程做功是；
（3）该汽油机的功率是。班级：九年级（ ）班 姓名：
14.1热机（巩固练习）
一、单选题
1．如图所示实验，在橡胶塞被水蒸气冲出的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．酒精燃烧时将内能转化为化学能
B．试管内的水的内能因为热传递而增加
C．橡胶塞受到水蒸气的压力而冲出的过程中能量转化情况与汽油机的压缩冲程相同
D．水蒸气对外做功，内能减少，在试管口汽化成小水滴
2．下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是（ ）
A．在压缩冲程中，都是把机械转化为内能
B．柴油机的点火方式是点燃式，汽油机的点火方式是压燃式
C．构造上，汽油机汽缸顶部有喷油嘴，柴油机汽缸顶部有火花塞
D．吸气冲程中，柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入汽缸的是空气
3．光发动机可用于卫星的能源补充，原理如图，密闭气室中在光照下会分解，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
二、填空题
4．如下图所示是单缸四冲程汽油机的工作原理图，其中将机械能转化为内能的是 ，将内能转化为机械能的是 ，对自然界产生污染的是 。（以上三空选填字母代号）
A． B． C． D．
5．在八百多年前，我国就发明了如图这种流行于民间的玩具式走马灯，它的工作原理和近代的燃气轮机相同，还有一段王安石捡对招亲的佳话。
（1）如点燃走马灯中的蜡烛时，燃烧产生的高温气体将 （选填“向上运动”、“向下运动”或“绕蜡烛旋转”）；
（2）运动的热空气便推动纸风车和固定在转轴上的纸马转动。这种走马灯工作原理与汽油机哪个冲程相同？
（3）给灯笼罩上纸或者白布等，上面有纸马的影子，说明成像的原理。
6．如图所示是内燃机的 冲程；若该内燃机在吸气冲程吸入气缸的只有空气，那么它是 （填“汽油机”或“柴油机”）；若一台单缸四冲程汽油机飞轮转速为3600r/min，那么1秒钟该内燃机对外做功 次。
三、作图题
7．如图甲是某汽油机的吸气冲程时的气门开闭情况和活塞的运动方向，仿照甲图在乙图中画出压缩冲程时的气门开闭和活塞和连杆的大致位置。
四、简答题
8．如图为氢气爆炸实验装置，向纸杯中通入适量的氢气与空气混合，用火柴点燃气体，发生爆炸，纸杯被崩起。请回答下列问题：
（1）爆炸的能量转化情况与汽油机工作时的哪一冲程相同
（2）请你解释崩起的纸杯为什么能继续向上运动，且运动速度越来越小
五、计算题
9．一台四缸四冲程的内燃机，活塞面积是100cm2，冲程是0.3m。在第三冲程，活塞所受平均压强是5×105Pa，则
（1）在这个冲程中，活塞受到的推力是多大？
（2）燃气所做的功是多少？
（3）如果飞轮转速是3000r/min，这台内燃机燃气做功的功率是多大。
六、综合题
10．阅读短文，回答问题
图是17世纪一种原始热机的示意图，以下是它对外做一次功的简要概述：
①燃烧燃料，对锅炉里的水加热，产生大量的水蒸气；
②高温水蒸气通过锅炉与汽缸间的阀门进入汽缸；
③关闭锅炉与汽缸间的阀门，打开水箱与汽缸间的阀门，向汽缸里注入冷水；
④汽缸里大量的水蒸气液化成水；
⑤活塞向下运动，对连杆产生巨大的向下的拉力，从而对外提供动力做功。
（1）改变内能的方法有两种，①中通过 的方法使水的内能增大；
（2）④中水蒸气液化，要 热量；
（3）不计活塞质量，在④和⑤中，汽缸内大量水蒸气液化成水，导致汽缸内气压减小，在 的作用下，活塞向下运动。
七、附加题
11．郝伶俐同学看到一些小汽车的尾部都标有“0.8”“1.6”“1.8”或“2.0”等字样，她上网查询得知这是汽车发动机“排气量”的数值，所谓排气量就是发动机的工作容积，是指汽缸内活塞从下止点到达上止点所扫过的体积。一般情况下发动机的“排气量”越大，功率越大。汽车发动机每一个工作循环要经历四个冲程，带动曲轴转动2周，做功一次。如图现有一辆小轿车（四个汽缸）发动机排气量为V0，燃气每次对活塞的平均压强为p0；当该发动机以最大功率工作时，曲轴的转速为n0r/min。
（1）单个汽缸一秒内燃气做多少次功
（2）该汽油机一个做功冲程做功多少？
（3）该汽油机的功率是多少？
