14.1 热机 课时练习（含解析） 2023-2024学年物理人教版九年级全一册

14.1 热机
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.了解热机的工作原理 1、2、10、11 很棒□ 及格□ 加油□
2.描述内燃机各冲程的工作状态和能量转化 3、4、6~9
3.说出汽油机与柴油机在构造上和工作过程中的异同点 5、6
【练基础】
必备知识1：热机的原理和分类
1.世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,都是通过燃料燃烧把　　　　能转化为　　　　能并最终转化为　　　　能。
2.用酒精灯给试管中的水加热,如图所示,在软木塞被冲出试管口的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.水蒸气对软木塞做功,水蒸气的内能增大
B.水蒸气的内能转化为软木塞的机械能
C.能量转化形式与热机压缩冲程的能量转化相同
D.软木塞的机械能守恒
必备知识2：内燃机的冲程
3.四冲程汽油机的一个工作循环中,将机械能转化为内能的是　 　冲程;高温高压的燃气推动活塞向下运动的是　 　冲程。
4.如图所示,这是四冲程汽油机工作的一个冲程,该冲程是 ( )
A.吸气冲程
B.压缩冲程
C.做功冲程
D.排气冲程
必备知识3：汽油机与柴油机
5.关于柴油机与汽油机的区别,下列叙述中错误的是 ( )
A.柴油机汽缸顶端有一个喷油嘴而没有火花塞
B.柴油机吸气冲程中吸入汽缸中的是柴油和空气的混合物
C.柴油机效率比汽油机高
D.使用柴油机比汽油机经济,但比较笨重
【练能力】
关键能力1：内燃机的四冲程判定
6.如图所示,用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,下压过程将机械能转化为　　　　能,此过程与汽油机的　　　　冲程能量转化形式相同。
7.四冲程内燃机在压缩冲程中,活塞上推,压缩汽缸内的气体,此时汽缸内气体的内能和温度变化情况是 ( )
A.内能减少 温度降低
B.内能减少 温度升高
C.内能增加 温度降低
D.内能增加 温度升高
8.向透明圆筒内喷入适量汽油,用软木塞塞住筒底,制成如图所示的火箭,接通安装在木塞部位的点火装置引起筒内汽油燃烧,圆筒冲向空中模拟火箭发射过程,圆筒冲向空中过程 ( )
A.相当于内燃机的压缩冲程
B.相当于内燃机的做功冲程
C.机械能转换为内能
D.圆筒的机械能减小
关键能力2：热机的相关计算
9.某单缸汽油机转速为1200 r/min,则它每秒钟完成　 　个冲程,其中　 　个冲程是依靠飞轮的惯性完成的,对外做　 　次功。若该单缸汽油机汽缸的活塞面积是100 cm2,做功冲程中活塞扫过的距离是20 cm,燃气的平均压强是4×105 Pa,则该汽油机每个循环对外做功是　 　J。
【练素养】
10.随着农业机械化水平的提高,收割机已成为收割小麦的主要工具。收割过程中,空气中弥漫着成熟的麦香味,这是由于分子在不停地做　 　。收割机的四冲程柴油发动机工作时,内能转化为机械能的是　 　冲程。
11.喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶进行了如下游戏探究:瓶中留有少量水,盖上瓶盖(如图甲);扭转瓶子(如图乙);轻轻扭动瓶盖,瓶盖被瓶内的气体冲出,同时瓶内出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程,分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似,这两个冲程是 ( )
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
C.做功冲程和排气冲程
D.压缩冲程和排气冲程
12.阅读短文,回答问题。
空气的动力
人们利用气球放气时获得动力的原理设计空气动力汽车。
图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸,总容量为90 L,可储存标准大气压下90 m3的空气,其设计最高速度可达154 km/h,平均每加一次气能行驶200 km或10 h。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零排放”的优点。虽然技术不成熟导致存在某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)说出一个空气动力汽车的优点: 　。
(2)空气发动机是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开动时将空气的　 　能转化为　 　能,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的　 　冲程工作过程相似。
(3)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释: 　 。
14.1 热机参考答案
练基础
1.化学　内　机械
【解析】蒸汽机和汽油机都属于热机,它们工作时,都是通过燃料燃烧把化学能转化为内能并最终转化为机械能;由图可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能;此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽机的工作原理。
2.B
3.压缩　做功
4.A　5.B
练能力
6.内　压缩
【解析】用力将空气压缩引火仪的活塞迅速下压,玻璃筒底部的棉花冒烟燃烧,说明压缩筒内空气做功,筒内气体的内能增加、温度升高,当达到棉花的燃点,棉花冒烟燃烧,其能量转化方式是机械能转化为内能;在汽油机的压缩冲程中,活塞压缩燃料混合物做功,将机械能转化为内能,所以它们的能量转化情况相同。
7.D　8.B
9.40　30　10　800
练素养
10.无规则运动　做功
11.B　【解析】如图乙,扭转瓶子时,小明施加的外力压缩瓶内的气体,是机械能转化为内能,这一过程与四冲程内燃机的压缩冲程相似;当瓶盖被瓶内的气体冲出时,是瓶内气体对瓶盖做功,内能转化为机械能,这一过程与四冲程内燃机的做功冲程相似。
12.(1)不直接使用燃料(体积小、结构简单、维修成本低等)
(2)内　机械　做功
(3)气体对外做功,内能减小,温度降低
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