(共42张PPT)
第14章
第1节
热
机
人教版-物理-九年级上册
导入新课-学习目标-探究新知-课堂小结-课堂练习
导
入
新
课
热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。
导
入
新
课
1.通过实验探究及阅读教材，了解可以利用内能来做功，知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响；
2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造；
3.通过阅读材料，能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。
【重点】汽油机的工作原理及能的转化过程。
【难点】内燃机的工作原理。
学
习
目
标
蒸汽机带来一场革命——第一次工业革命！
瓦特改进了蒸汽机
探
究
新
知
内燃机——第二次工业革命到来！
早期内燃机
早期拖拉机
内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现：飞机、汽车、农用拖拉机、潜艇、坦克等等。
探
究
新
知
知识点1.热机
实验探究：气体推动木塞做功实验
在一个试管中装一些水，用软木塞塞紧。对试管加热使水沸腾，会看到什么现象？你想到了什么？
探
究
新
知
酒精燃烧放出热量
将热量传递给水
使水的内能增大，温度升高，产生大量的水蒸气
水蒸气的内能
软木塞的机械能
水蒸气内能减少，温度降低，液化成小水滴
内能可以对外做功
加热水至沸腾
水沸腾后，软木塞飞出，管口有“白雾”生成
现象：
探
究
新
知
想一想：
根据这个实验原理，瓦特在1782年发明了往复式蒸汽机。
如果把试管变成汽缸，把水换成燃料，让燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功，便产生了内燃机，如右图。
探
究
新
知
热机
利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。
定义：
探
究
新
知
热机的种类：利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
汽油机：使用汽油作为燃料
柴油机：使用柴油作为燃料
内燃机
燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫内燃机。
探
究
新
知
1.下列交通工具中,没有利用热机的是
( )
A.蒸汽火车
B.飞机
C.轮船
D.自行车
1.D 【解题思路】 蒸汽火车、飞机、轮船的发动机均是一种把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置,即热机.故选D.
典型例题
答案
2.热机在人类生活中发挥着重要的作用,推动了社会的快速发展,现代化的交通运输工具都靠它提供动力.如图是热机工作过程中的能量转化原理图,其中①、②、③分别代表的是 能、 能、 能.?
2.【参考答案】 化学 内 机械
【解题思路】 热机工作时需要燃料,通过燃料燃烧将化学能转化为内能,而后通过内能做功,将内能转化为机械能.
典型例题
答案
知识点2
汽油机
1.
构造
汽缸
火花塞
进气门
排气门
连杆
活塞
曲轴
探
究
新
知
2.
工作原理
汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞移动带动曲轴转动。
探
究
新
知
汽油机工作过程
探
究
新
知
汽油在汽缸内燃烧
产生高温高压燃气
推动活塞做功
带动曲轴转动
一个冲程：
活塞从汽缸
的一端运动
到另一端的
过程
吸气
压缩
做功
排气
探
究
新
知
进气门?
?
?
?
?
，排气门?
?
?
?
?
，
活塞由汽缸最?
?
?
?
?
向?
?
?
?
?
运动，?
?
?
?
?
和??
?
?
?
?
的混合物从
?
?
?
?
?
被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸的最下端，?
?
?
?
?
关闭，
曲轴转动?
?
?
?
?
圈。
吸气冲程
打开
关闭
上端
下
汽油
空气
进气门
进气门
半
探
究
新
知
进气门和排气门?
?
?
?
?
，活塞由汽缸最?
?
?
?
?
向?
?
?
?
?
运动，燃料的混合物被?
?
?
，汽缸内温度?
??
?
，气压?
?
?
?
?
。曲轴转动?
?
?
?
?
圈。在此过程中，?
?
?
?
?
转化?
?
?
?
?
。
压缩冲程
都关闭
下端
上
压缩
升高
增大
半
机械能
内能
探
究
新
知
在压缩冲程末，火花塞产生电火花
（点燃式），燃料混合物剧烈燃烧，产生?
?
?
?
?
?
?
?的燃气，推动活塞由汽缸向?
?
?
运动，并通过连杆驱使曲轴转动，曲轴转动?
?
?圈。
做功冲程
高温高压
下
半
探
究
新
知
进气门?
?
?
?
?
，排气门?
?
?
?
?
，
活塞由汽缸最?
?
?
?
?
向?
?
?
?
运动，
把废气排出汽缸。当活塞运动到汽缸的最上端，?
?
?
?
?
关闭，曲轴转动?
?
?
圈。
排气冲程
关闭
打开
下端
上
排气门
半
探
究
新
知
吸气冲程
压缩冲程
做功冲程
排气冲程
1.
汽油机四个冲程中，只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能，
其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成
2.
汽油机1个工作循环有4个冲程，活塞上下往复2次，曲轴转动2周，
对外做功1次，
有2次能量转化
探
究
新
知
1.[2020湖南衡阳中考]如图为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是
( )
A.一个工作循环的正确顺序是:甲乙丙丁
B.乙图冲程能获得动力
C.丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程
D.丙图冲程存在化学能转化为内能的过程
1.C 【解题思路】 甲图中,进气门和排气门都关闭,活塞向下运动,是做功冲程.乙图中,进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,是吸气冲程.丙图中,进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,是排气冲程.丁图中,进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,是压缩冲程.内燃机的一个工作循环是吸气、压缩、做功、排气,因此正确的顺序应是乙丁甲丙,故A错误;获得动力的冲程是做功冲程,即甲图所示冲程,故B错误;将机械能转化为内能的冲程是压缩冲程,即丁图所示冲程,故C正确;排气冲程将废气排出,不存在将化学能转化为内能的过程,故D错误.
典型例题
答案
2.如图14-1-4所示流程图是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的。下列对图中①②③④的补充正确的是( )
图14-1-4
典型例题
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内能转化为机械能
③做功冲程
④机械能转化为内能
C.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
D.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
C
答案
汽油机
柴油机
汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾机）上。
柴油机的功率较大，被广泛用于载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船······
知识点
柴油机
2
探
究
新
知
1.
柴油机的构造
探
究
新
知
2.
柴油机的工作原理
利用柴油在汽缸内燃烧所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功，将内能转化为机械能。
探
究
新
知
（2）柴油机的冲程及工作循环过程
柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。
吸气冲程：进气门打开，排气门关闭。活塞向下运动，将空气吸进汽缸。
压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得非常小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程结束时，汽缸内空气温度已超过柴油的燃点。（机械能转化为内能）
做功冲程：在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立刻猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。（内能转化为机械能）
排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。
汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点，有什么不同点？
探
究
新
知
汽油机和柴油机的异同点比较
种类
汽油机
柴油机
相同点
不
同
点
构
造
燃
料
吸入气体
点火方式
都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程
火花塞
喷油嘴
汽油
柴油
汽油和空气混合物
空气
点燃式
压燃式
探
究
新
知
1.
汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。
2.
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。
3.
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，因而从节约能源、降低燃料成本的角度来讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。
汽油机和柴油机的优缺点
探
究
新
知
课
堂
小
结
1.[2021江西九江一中期中]如图所示,甲、乙是两个演示实验的示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图.下列说法正确的是
( )
?
A.丙图所示的是做功冲程,其工作原理如甲图所示的实验
B.丙图所示的是压缩冲程,其工作原理如乙图所示的实验
C.丁图所示的是压缩冲程,其工作原理如甲图所示的实验
D.丁图所示的是做功冲程,其工作原理如乙图所示的实验
答案
课
堂
练
习
1.B 【解题思路】 图甲中往瓶中打气后,瓶内的压缩气体推动瓶塞做功,将内能转化为机械能;图乙中用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到硝化棉的着火点后,硝化棉就会燃烧,将机械能转化为内能;图丙中两气门都关闭,活塞向上运动,是汽油机的压缩冲程,将机械能转化为内能;图丁中两气门都关闭,火花塞产生电火花,活塞向下运动,是汽油机的做功冲程,将内能转化为机械能.
答案
课
堂
练
习
2.下列关于汽油机和柴油机的说法,正确的是
( )
A.柴油机的工作过程分为吸气、压缩、排气三个冲程
B.汽油机和柴油机都属于内燃机
C.汽油机比柴油机笨重
D.汽油机的功率比柴油机大
2.B
答案
课
堂
练
习
3.汽油机压缩冲程中,汽缸中空气的温度、压强、体积的变化情况应是
( )
A.温度升高,压强减小,体积增大
B.温度降低,压强减小,体积减小
C.温度升高,压强增大,体积减小
D.温度降低,压强减小,体积增大
3.C
答案
课
堂
练
习
4.[2020·烟台]
如图14-1-5所示,给试管里的水加热,水沸腾后,水蒸气推动橡皮塞冲出试管口,这个过程与图14-1-6所示四冲程汽油机工作示意图中哪一个冲程的能量转化过程是相同的
( )
图14-1-5
图14-1-6
4.C
答案
课
堂
练
习
5.[2020·衡阳]
如图14-1-7所示为内燃机四冲程工作示意图,下列说法正确的是
( )
A.一个工作循环的正确顺序
是:甲、乙、丙、丁
B.图乙冲程能获得动力
C.图丁冲程是机械能转化为内能的过程
D.图丙冲程存在化学能转化为内能的过程
图14-1-7
5.C
答案
课
堂
练
习
6.[2020·东营]
如图14-1-10所示是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是( )
A.做功冲程,将机械能转化为内能
B.做功冲程,将内能转化为机械能
C.压缩冲程,将机械能转化为内能
D.压缩冲程,将内能转化为机械能
图14-1-10
6.B
答案
课
堂
练
习
7.[2019河北保定定州新华中学月考]如图所示是四冲程汽油机工作状态示意图,由图可以看出,此时它正处在
冲程.某单缸四冲程汽油机在1
s内完成了15个循环,则该汽油机工作时飞轮的转速为 r/min.?
7.【参考答案】 做功 1
800
【解题思路】 从题图中可以看出,该冲程具有火花塞点火和活塞向下运动的特点,可以判断这个冲程是做功冲程.汽油机在1
s内完成了15个循环,即转15×2=30(r),则1
min转30×60=1
800(r),故该汽油机工作时飞轮的转速为1
800
r/min.
答案
课
堂
练
习
8.[2020浙江温州中考]英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”.斯特林发动机气缸内工作介质易汽化、易液化,该介质通过吸热膨胀、冷却压缩的循环过程输出动力,因此又被称为热气机.某工程师按照“斯特林发动机”的原理设计了如图甲所示的模型机,工作过程中飞轮持续旋转如图乙.请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理.
8.【参考答案】 酒精灯加热将化学能转化为内能,热气缸中的工作介质吸热汽化膨胀推动活塞A向右运动做功,将内能转化为机械能;由于飞轮具有惯性,带动活塞A向左运动,活塞A将热气缸中的工作介质推入冷气缸并液化,活塞B又将介质推回热气缸.如此反复.
答案
课
堂
练
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人教版九年级物理14.1热机
一、单选题（共8题；共16分）
1.关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是（
??）
A.?吸气冲程:只吸入空气
B.?压缩冲程:缸内温度降低
C.?做功冲程:气体推动活塞做功
D.?排气冲程:内能转化为机械能
2.如图所示，在试管里注入少量的水，用软木塞塞紧管口，用酒精灯加热。一会儿试管里的水沸腾了，水蒸气把软木塞向上冲起。下面解释正确的是（??
）
A.?这个过程与内燃机的做功冲程类似
B.?试管内水的内能增加是通过做功方式改变
C.?酒精燃烧时是内能转化为化学能
D.?管内水蒸气的内能减少，温度降低，在试管口变成白色的热空气
3.小汽车已成为大多数家庭出行代步的工具，其发动机大多数为汽油机，下列有关汽油机的说法正确的是（??
）
A.?汽油机的吸气冲程吸入的是空气
B.?汽油机的效率一般比柴油机的效率高
C.?汽油机的点火方式是压燃式
D.?汽油机的压缩冲程是把机械能转化为内能
4.如图所示是某四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是（??
）
A.?吸气冲程???????????????????????????B.?压缩冲程???????????????????????????C.?做功冲程???????????????????????????D.?排气冲程
5.小丹同学在笔记本上记录了以下四条结论，其中错误的是（ ）
A.?煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的??????????????????????????????B.?家用洗衣机是典型的热机
C.?受到平衡力作用的物体一定保持静止状态或匀速直线运动状态?????D.?物体是由大量分子组成的
6.热机工作时，内能被转化为（ ）
A.?核能??????????????????????????????????B.?电能??????????????????????????????????C.?机械能??????????????????????????????????D.?化学能
7.四冲程柴油机在工作过程中，将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
8.下列关于四冲程内燃机的说法中正确的是（ ）
A.?汽车内燃机压缩冲程是利用内能来做功
B.?汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合气体
C.?汽车在行驶时，内燃机把油料中的化学能全部转化成机械能
D.?一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则该汽油机活塞每秒对外做功40次
二、填空题（共4题；共10分）
9.如图所示，用酒精灯对试管里的水进行加热，水沸腾后，水蒸气推动软木塞使其迅速冲出管口，在软木塞被推出的过程中，能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相同，管口出现了白雾，这是________（填物态变化名称）现象。
10.如图是四冲程汽油机的某个冲程，由图可看出它正处于________冲程，该冲程将机械能转化为________能，若该汽油机飞轮的转速是60r/s，则汽油机每秒钟对外做功________次。
11.如图所示的A、B、C、D是四冲程汽油机的工作示意图，图E、F是演示做功改变物体内能的实验示意图。A图是四冲程汽油机的________冲程，与它原理相同的是________图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是________图。（后两空选填字母）
12.2020年5月5日18时，长征五号B运载火箭在海南文昌首飞成功，正式拉开我国载人航天工程第三步任务的序幕。如图所示，是火箭首飞时的情景：火箭升空过程中，发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的________冲程?此过程，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过________方式改变箭体的内能。
三、实验探究题（共1题；共8分）
13.根据图中实验回答问题
（1）如图1所示，在热水和冷水中分别滴入两滴墨水，不要搅动杯中的水，热水杯中的墨水扩散得快，选用热水和冷水做实验的目的是便于探究分子无规则运动速度与________
的关系；
（2）如图2所示，瓶内装有少量的水，水上方有水蒸气，塞紧瓶塞，用打气筒向瓶内打气，当塞跳起时，有白雾产生，白雾是水蒸气液化而成的，这说明气体对外做功时，内能________，温度________；
（3）如图3所示是热机的________冲程，这个冲程是通过________的方式改变它的内能；
（4）如图4所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，用酒精灯给水加热至沸腾，当软木塞被冲出时，发生的能量转化是________转化为________；
（5）如图5的实验说明了________。
四、计算题（共3题；共16分）
14.一汽油机在工作时的能流图如图所示．根据图中的数据计算该汽油机的效率．
15.一单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为600r/min，做功冲程中燃气对活塞的平均压强为5×
Pa(设压强在此冲程中保持不变)，活塞行程为0.2m，活塞的横截面积为100
，求汽油机的做功功率。
16.单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2
，
一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800圈．当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求该汽油机的功率．
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
C
【解析】【解答】A.吸气冲程吸入空气和汽油的混合物，故A错误；
B.压缩冲程将机械能转化为内能，因此缸内温度很高，故B错误；
C.做功冲程中，气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C正确；
D.排气冲程中没有能量转化，故D错误。
故选C。
【分析】根据热机工作过程和能量转化的知识分析判断。
2.【答案】
A
【解析】【解答】A
．在汽油机的做功冲程中，燃气膨胀做功，将内能转化为机械能，所以汽油机的做功冲程是此原理的应用，A符合题意。
B．用酒精灯加热，是通过热传递的方式使得水的内能增加，产生大量水蒸气，B不符合题意；
C．酒精灯燃烧时，把化学能转化为内能，C不符合题意；
D．水蒸气对木塞做功，水蒸气的内能转化为木塞的机械能木塞冲出；此时水蒸气的内能减少，温度降低，液化为小水滴，即我们看到的白雾，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
3.【答案】
D
【解析】【解答】A．汽油机的吸气冲程吸入的是空气和汽油的混合物，A不符合题意；
B．柴油机是压燃式，一般是柴油机的效率高，B不符合题意；
C．汽油机的点火方式是用火花塞点火，C不符合题意；
D．汽油机的压缩冲程中，活塞向上运动，压缩空气和汽油的混合物，混合物内能增大，温度升高，是把机械能转化为内能，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
4.【答案】
B
【解析】【解答】由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向上运动，即为压缩冲程，ACD不符合题意，B符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
5.【答案】
B
【解析】【解答】A．常用的液体温度计是根据液体的热胀冷缩的性质制成的，所以，煤油温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的，A正确，不符合题意；
B．家用洗衣机是利用电动机工作的，热机会产生大量的废气，排放大量的热量，B错误，符合题意；
C．物体受平衡力的作用，可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，C正确，不符合题意；
D．由分子动理论知道，物质是由大量分子组成，组成物质的分子在永不停息地做无规则运动，
D正确，不符合题意。
故答案为：B。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
6.【答案】
C
【解析】【解答】热机是在做功冲程中将蒸汽或燃气的内能转化成机械能的装置，ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】内燃机是一种把内能转化为机械能的装置，内燃机的效率为机械能与燃料完全燃烧释放的热量的比值，减少能量损耗、使燃料充分燃烧可以提高效率，但效率不会达到100%。
7.【答案】
B
【解析】【解答】柴油机在压缩冲程中，活塞对气缸内的气体做功，气体的内能增加，温度升高，活塞的机械能转化为气体的内能。
故答案为：B。
【分析】内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
8.【答案】
B
【解析】【解答】A．单缸四冲程内燃机只有做功冲程利用内能对外做功，其余三冲程都靠飞轮的惯性来完成，A不符合题意；
B．汽油机在吸气冲程中吸入汽缸的是汽油和空气的混合物，B符合题意；
C．汽车在行驶时，并不能将燃料所蕴藏的化学能全部用来对外做有用功，有很大一部分能量在工作过程中损耗了，C不符合题意；
D．一单缸四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，则1s内飞轮转40转，飞轮转两转为一个周期，一个周期做功一次，所以1s内该汽油机活塞做功20次，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】汽油机和柴油机都有四个冲程，一个循环对外做功一次，不同之处有吸入的气体、点火方式和结构上的细微差别。
二、填空题
9.【答案】
做功；液化
【解析】【解答】当瓶内水蒸气把瓶塞冲出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，使得其内能减小，温度降低，即该过程是将内能转化为机械能的过程，此过程与汽油机的做功冲程相同，在做功冲程中是燃气的内能转化为活塞的机械能。
管口处水蒸气放出热量发生液化现象，出现白雾。
【分析】汽油机对外做功时，内能转化为机械能；“白气”是气体变为液体，是液化现象。
10.【答案】
压缩；内；30
【解析】【解答】如图，进气门、排气门都关闭，活塞向上运动，它正处于压缩冲程。
此过程中活塞压缩气缸内的气体，对气体做功，使气体内能增加，将机械能转化为内能。
若该汽油机飞轮的转速是60r/s，飞轮转2圈做一次功，则汽油机每秒钟对外做功30次。
【分析】汽油机的气门关闭，活塞上行，是压缩冲程，此时将机械能转化为内能；汽油机飞轮转数是做功数的2倍。
11.【答案】
做功；F；D
【解析】【解答】A图火花塞点火，是做功冲程，E图是用力将活塞压下，活塞对空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到了棉花的着火点，棉花就会燃烧，是通过对物体做功来增大物体内能的，即是将机械能转化为内能的过程；F图是水蒸气膨胀对外做功，将塞子冲出，是内能转化为机械能，故与A相同的是F。
汽油机机械能转化为内能的冲程是压缩冲程，D两气门关闭，活塞向上，是压缩冲程。
【分析】每个冲程都有相对应的特征，进气冲程是进气阀打开，排气冲程是排气阀打开，做功冲程是火花塞点火，那么最后一个就是压缩冲程；内燃机的压缩冲程是把机械能转化成气体的内能，内燃机的做功冲程是把气体的内能转化成机械能。
12.【答案】
做功；做功
【解析】【解答】内燃机的做功冲程是把内能转化为机械能。火箭升空过程中，火箭发动机工作时将内能转化为机械能，故发动机的工作原理相当于四冲程内燃机的做功冲程。做功和热传递都可以改变物体的内能，火箭箭体与空气摩擦会发热，这是通过做功改变箭体的内能。
【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功物体的内能增加，物体对外界做功物体的内能减小。
三、实验探究题
13.【答案】
（1）温度
（2）减小；降低
（3）压缩；做功
（4）内能；机械能
（5）分子之间存在引力
【解析】【解答】(1)热水与温水的不同是温度的不同，故研究的是分子扩散与温度的关系。(2)当塞跳起时，气体对外做功，气体的内能转化为机械能，内能减小，温度降低。(3)进气阀门、排气阀门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程；活塞压缩气体，对气体做功，将机械能转化为气体的内能，是通过做功的方式改变气体的内能。(4)用酒精灯给水加热至沸腾的过程中，没有涉及能量的转化，故是热传递；酒精燃烧是将酒精的化学能转化为内能；当软木塞被冲出时，发生的能量转化内能减少了，软木塞的机械能增大了，故是气体的内能转化为了软木塞的机械能。(5)下面的铁块能够挂住钩码，说明分子之间存在引力。
【分析】(1)物质是由分子组成的，组成物质的分子在不停地做无规则运动；分子的运动与温度有关，温度越高，分子运动越快，因此分子的运动被称为热运动；(2)改变物体内能的两种方法：对物体做功、热传递，对物体做功物体的内能增加，物体对外做功，物体的内能减少；物体吸收热量内能增加，物体放出热量内能减少；(3)做功可以使内能与机械能之间进行转化：对物体做功，物体内能会增加；物体对外做功，物体内能会减少；(4)利用内能做功过程，先通过燃料燃烧增加内能，而后内能对外做功，即将内能转化为机械能；(5)扩散现象是由于分子在不停的做无规则运动，以及分子间存在着相互作用力。
四、计算题
14.【答案】
该汽油机的效率为25%．
【解析】【解答】由图可知，汽油机转变为有用功的能量：
=300J，燃料完全燃烧所释放的能量：
=400J+300J+250J+250J=1200J，该汽油机的效率：
．
【分析】热机转变为有用功的能量和燃料完全燃烧所释放的能量的比值叫热机效率．在能流图中，有用机械能为热机转变为有用功的能量，求出燃料完全燃烧所释放的能量，利用效率公式求该汽油机的效率．
15.【答案】
解：根据公式
可得，燃气对于活塞的压力为
燃气每次做功为
汽油机一分钟内做功的次数为
则燃气一分钟内做的功为
汽油机的功率为
答：汽油机的做功功率为5000W。
【解析】【分析】根据压强和受力面积的乘积计算压力；利用力和距离的乘积计算功的大小；根据总功和时间的比值计算功率的大小。
16.【答案】
解：（1）p=9.0×105Pa，活塞面积S=30cm2=30×10-4m2
，
燃气对活塞的平均压力为：F=PS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2700N．
（2）活塞做功一次的路程s=50mm=0.05m，一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=Fs=2700N×0.05m=135J．
（3）飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮转动1800周，要对外做功900次，燃气对活塞做的总功为：W总=W×900=135J×900=121500J，而t=1min=60s，汽油机的功率为：p=
【解析】?
【分析】（1）知道燃气的平均压强和活塞的面积，可利用公式F=PS计算出平均压力的大小．（2）知道活塞在气缸中移动的距离，可利用公式W=FS计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功．（3）飞轮（曲轴）每转两圈对外做功一次，计算出飞轮转动1800周对外做功的次数，已经计算出一个做功冲程燃气对活塞做的功，从而可以计算出燃气对活塞做的总功，又知道做功的时间，可利用公式?
计算出汽油机的功率．
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精品试卷·第
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