(共23张PPT)
2020秋人教版九年级上册物理同步课时训练
第
14
章
内能的利用
14.1
热机
第十四章 内能的利用
第1节 热机
物
理
01
知识管理
内
内
机械
汽油机
柴油机
火花塞
压缩
做功
机械
内
内
机械
喷油嘴
02
基础题
A
小风车转动
化学
动
B
B
乙
汽油和空气
比热容
做功
乙丁甲丙
柴油机
压缩
03
中档题
C
B
D
机械能转化为内能
B
甲
2
2
1
30
60
做功
减少
降低
排气
04
拓展题
2
700
135
4
050
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物理
人式一
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A
B
甲
喷油嘴
进气阀
排气阀
活塞
汽缸
连轩(少曲轴
A
B
甲
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九上物理同步课时训练
第十四章 内能的利用
练习版
第1节 热机
01 知识管理)
1．热机
热机原理：热机是利用__内__能做功的机械．工作时将__内__能转化为__机械__能．
内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，分为__汽油机__、__柴油机__两大类．
2．汽油机
构 造：进气门、排气门、__火花塞__、活塞、汽缸、连杆和曲轴．
四个冲程：吸气冲程、__压缩__冲程、__做功__冲程和排气冲程．压缩冲程中__机械__能转化为__内__能；做功冲程中__内__能转化为__机械__能．
3．柴油机
和汽油机的不同之处：柴油机汽缸顶部是__喷油嘴__，通过压燃式点火．
02 基础题)
知识点1 热机
1．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是(A)
A
B
C
D
2．如图，在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个自制的小风车．加热试管使水沸腾，细心观察你会发现__小风车转动__．在此过程中燃料的__化学__能最终转化为风车的__动__能．
知识点2 汽油机和柴油机
3．(邵阳中考)小型汽车上的四冲程汽油机中，主要把机械能转化为内能的冲程是(B)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．(绥化中考)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是(B)
,A) ,B) ,C) ,D)
5．(辽阳中考)如图是汽油机两个冲程的示意图，其中__乙__图中的冲程为汽车提供了动力．汽油机在吸气冲程吸入汽缸的是__汽油和空气__(填“空气”或“汽油和空气”)．汽车发动机用水来冷却，是利用了水的__比热容__大的特点．
第5题图 第6题图
6．(德州中考)如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的__做功__冲程的能量转化相同．
7．单缸四冲程汽油机的工作示意图如图所示．则汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序是__乙丁甲丙__．
8．如图是__柴油机__(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，此时为__压缩__冲程．
03 中档题)
9．(江西中考)在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是(C)
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
10．下列流程图用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，下列对图中①②③④的补充正确的是(B)
―→―→―→
A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
11．柴油机和汽油机在一个工作循环中完全相同的冲程是(D)
A．吸气、压缩
B．压缩、排气
C．吸气、压缩、排气
D．排气
12．(临沂中考)图甲中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是__机械能转化为内能__．图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是__B__(填图中的代号)．
,甲 ,A ,B
,C ,D
乙
13．如图所示是某热机工作的两个冲程：
(1)其中把内能转化成机械能的是__甲__图．
(2)一个工作循环中，飞轮转__2__圈，活塞往返__2__次，对外做功__1__次．
(3)已知该热机的铭牌上标有3
600
r/min.则热机每秒做功__30__次，活塞往复运动__60__次．
14．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．如图时刻是内燃机的__做功__冲程，活塞下降时，燃气内能__减少__(填“减少”或“增加”)．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、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度__降低__(填“升高”“降低”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能．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．
04 拓展题)
15．一台单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30
cm2，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是50
mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105
Pa，飞轮转速为3
600
r/min.则该热机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为__2_700__N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功为__135__J，该汽油机的平均功率为__4_050__W.
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九上物理同步课时训练
第十四章 内能的利用
答案版
第1节 热机
01 知识管理)
1．热机
热机原理：热机是利用__内__能做功的机械．工作时将__内__能转化为__机械__能．
内燃机：燃料直接在发动机的汽缸内燃烧产生动力的热机，分为__汽油机__、__柴油机__两大类．
2．汽油机
构 造：进气门、排气门、__火花塞__、活塞、汽缸、连杆和曲轴．
四个冲程：吸气冲程、__压缩__冲程、__做功__冲程和排气冲程．压缩冲程中__机械__能转化为__内__能；做功冲程中__内__能转化为__机械__能．
3．柴油机
和汽油机的不同之处：柴油机汽缸顶部是__喷油嘴__，通过压燃式点火．
02 基础题)
知识点1 热机
1．如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是(A)
A
B
C
D
2．如图，在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个自制的小风车．加热试管使水沸腾，细心观察你会发现__小风车转动__．在此过程中燃料的__化学__能最终转化为风车的__动__能．
知识点2 汽油机和柴油机
3．(邵阳中考)小型汽车上的四冲程汽油机中，主要把机械能转化为内能的冲程是(B)
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
4．(绥化中考)如图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是(B)
,A) ,B) ,C) ,D)
5．(辽阳中考)如图是汽油机两个冲程的示意图，其中__乙__图中的冲程为汽车提供了动力．汽油机在吸气冲程吸入汽缸的是__汽油和空气__(填“空气”或“汽油和空气”)．汽车发动机用水来冷却，是利用了水的__比热容__大的特点．
第5题图 第6题图
6．(德州中考)如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这与四冲程汽油机的__做功__冲程的能量转化相同．
7．单缸四冲程汽油机的工作示意图如图所示．则汽油机一个工作循环中四个冲程的排列顺序是__乙丁甲丙__．
8．如图是__柴油机__(填“汽油机”或“柴油机”)的构造示意图，此时为__压缩__冲程．
03 中档题)
9．(江西中考)在汽油机的做功冲程中，高温、高压的燃气推动活塞运动做功，则下列说法正确的是(C)
A．燃气的内能减少，温度升高
B．燃气的内能增加，温度升高
C．燃气的内能减少，温度降低
D．燃气的内能增加，温度降低
10．下列流程图用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况，下列对图中①②③④的补充正确的是(B)
―→―→―→
A．①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B．①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能
C．①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
D．①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
11．柴油机和汽油机在一个工作循环中完全相同的冲程是(D)
A．吸气、压缩
B．压缩、排气
C．吸气、压缩、排气
D．排气
12．(临沂中考)图甲中，迅速向下压活塞，能量的转化情况是__机械能转化为内能__．图乙内燃机的工作过程中与图甲能量转化情况相同的是__B__(填图中的代号)．
,甲 ,A ,B
,C ,D
乙
13．如图所示是某热机工作的两个冲程：
(1)其中把内能转化成机械能的是__甲__图．
(2)一个工作循环中，飞轮转__2__圈，活塞往返__2__次，对外做功__1__次．
(3)已知该热机的铭牌上标有3
600
r/min.则热机每秒做功__30__次，活塞往复运动__60__次．
14．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．如图时刻是内燃机的__做功__冲程，活塞下降时，燃气内能__减少__(填“减少”或“增加”)．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、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度__降低__(填“升高”“降低”或“不变”)，这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能．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．
04 拓展题)
15．一台单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30
cm2，一个冲程中活塞在汽缸中移动的距离是50
mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105
Pa，飞轮转速为3
600
r/min.则该热机做功冲程中燃气对活塞的平均压力为__2_700__N，一个做功冲程中燃气对活塞做的功为__135__J，该汽油机的平均功率为__4_050__W.
九上物理同步课时训练
第十四章 内能的利用
答案版
第2节 热机的效率
01 知识管理)
1．燃料的热值
热 值：指某种燃料__完全__燃烧放出的热量与其质量__之比__．
定义式：q＝____、q＝____(部分气体)．燃料完全燃烧放热的计算公式：Q放＝__qm__．(气体燃料完全燃烧放出热量的公式：Q放＝__qV__)
注 意：热值表示燃料在完全燃烧时把化学能转化为内能的本领大小．
2．热机的效率
定 义：用来做__有用功__的那部分能量，与燃料__完全燃烧__放出的能量之比，叫做热机的效率．
计算公式：η＝×100%
02 基础题)
知识点1 燃料的热值
1．(株洲中考)木炭的热值为3.4×107
J/kg，它表示1
kg木炭(D)
A．具有3.4×107
J的热量
B．具有3.4×107
J的内能
C．完全燃烧对外做功3.4×107
J
D．完全燃烧放出热量3.4×107
J
2．(益阳中考)下列关于热值的说法正确的是(D)
A．2
kg煤的热值大于1
kg煤的热值
B．燃料热值越大，燃烧放出的热量越多
C．燃料燃烧不完全时热值变小
D．燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关
3．(福建中考)合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1吨垃圾能榨出170
kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107
J/kg，则这些燃料油完全燃烧释放出的热量为__6.8×109__J，燃烧时燃料油的化学能转化为__内__能．
4．(黑龙江中考)一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106
J，这些能量需要完全燃烧0.55
kg的干木柴才能得到，则干木柴的热值为__1.2×107__J/kg；干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值将__不变__(填“变大”“变小”或“不变”)．
5．根据下表列出的四种燃料的热值(单位：J/kg)，回答下列问题：
酒精
柴油
煤油
氢
3.0×107
4.3×107
4.6×107
1.4×108
(1)质量相等的四种燃料完全燃烧后，放出热量最少的是__酒精__，选用__氢__作为卫星运载火箭的燃料较好．
(2)完全燃烧__2__kg煤油放出的热量为9.2×107
J.
知识点2 热机的效率
6．甲内燃机比乙内燃机的效率高，表示(D)
A．甲内燃机做功多
B．甲燃料的热值比乙燃料的热值大
C．工作时间相同，甲耗油较少
D．甲用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比较大
7．(枣庄中考)如图是某内燃机工作时的能量流向图，该内燃机的热机效率是(B)
A．25%
B．35%
C．40%
D．75%
8．一台柴油机的热机效率为25%，表示的意义是__热机用来做有用功__的那部分能量，与燃料__完全燃烧放出__的能量之比为25%.用这台柴油机工作时，完全燃烧2
kg的柴油可做有用功__2.15×107__J(柴油的热值为4.3×107
J/kg)
9．热机效率是热机性能的一个重要指标．有一热机，若一部分燃料完全燃烧时，放出的能量为8×103
J，其中用来做有用功的那部分能量为3×103
J，该热机的效率是__37.5%__．
【易错点：提高热机效率的措施】
10．(宜昌中考)为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高热机效率的是(D)
A．尽量使燃料充分燃烧
B．尽量减少热机部件间的摩擦
C．尽量减少废气带走的热量
D．尽量增加热机的工作时间
03 中档题)
11．小明测试了自己家中分别单独使用不同种类的燃料时的平均月消耗量分别为：木柴约100
kg，烟煤约40
kg，液化石油气约15
kg，煤气约30
kg，这四种燃料中哪种燃料的热值最高(C)
A．木柴
B．烟煤
C．液化石油气
D．煤气
12．(西宁中考)古语道：“人要实，火要虚．”此话的意思是说做人要脚踏实地，才能事业有成；可燃物要架空一些，才能燃烧更旺．“火要虚”的目的是(D)
A．增大可燃物的热值
B．降低可燃物的着火点
C．能使可燃物完全燃烧
D．提高了可燃物的利用率
13．(益阳中考)关于热机的效率，下列说法正确的是(A)
A．一般情况下柴油机的效率比汽油机的高
B．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多
C．热机的效率越高说明做功越快
D．热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的
14．有甲、乙两台汽油机，它们的功率之比是2∶1，它们的热机效率之比是5∶4，那么在相同的时间里，它们所消耗的汽油的质量之比是__8∶5__．
15．“可燃冰”作为新能源，有着巨大的开发使用潜力．在同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量可达煤气的数十倍，说明“可燃冰”的__热值__大．若“可燃冰”的热值为1.4×1010
J/m3，2
m3的“可燃冰”完全燃烧后可放出的热量为__2.8×1010__J．若这些热量60%被水吸收，可以将__4×104__kg水从0
℃加热到100
℃.[水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)]
16．(兰州中考)已知天然气的热值为3.8×107
J/m3，水的比热容为4.2×103
J/(kg·℃)．求：
(1)完全燃烧1.4×10－2
m3天然气放出多少热量？
(2)若某天然气灶的效率为60%，则这些天然气可将质量为3.8
kg，初温为25
℃的水温度加热到多少？(当地的大气压强为1标准大气压)
解：(1)完全燃烧1.4×10－2
m3天然气放出的热量：
Q放＝Vq＝1.4×10－2
m3×3.8×107
J/m3＝5.32×105
J
(2)由η＝可得，水吸收的热量：
Q吸＝ηQ放＝60%×5.32×105
J＝3.192×105
J
由Q吸＝cmΔt可得，水升高的温度：
Δt＝＝＝20
℃
则水的末温：t＝t0＋Δt＝25
℃＋20
℃＝45
℃
04 拓展题)
17．(达州中考)小张驾驶一辆额定功率为35
kW、效率为30%的汽车在一段平直的公路上匀速行驶，问：
(1)在额定功率下行驶1
h至少需要多少升汽油？(汽油的热值为3.5×107
J/L)
(2)若汽车行驶的速度为72
km/h，则汽车受到的阻力为多少牛？
解：(1)小汽车匀速直线行驶1
h牵引力所做的功：W＝Pt＝3.5×104
W×3
600
s＝1.26×108
J
由η＝，Q放＝Vq得，所需汽油体积：
V＝＝＝＝＝12
L
(2)72
km/h＝20
m/s
汽车发动机的牵引力：
F＝＝＝＝＝＝1
750
N
因为汽车在平直公路上匀速行驶，所以汽车受到的阻力f＝F＝1
750
N
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