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人教版九年級(jí)物理 第十四章內(nèi)能的利用
第2節(jié) 熱機(jī)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）
【基礎(chǔ)鞏固練習(xí)】
熱機(jī)
1.如圖所示,在試管里裝入一些水,用軟木塞塞住試管口,將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰,水蒸氣會(huì)把軟木塞沖開,在這一過程中,水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞_______,水蒸氣的一部分______能轉(zhuǎn)化為軟木塞的_______能,利用這一原理,可以制成熱機(jī)。

【答案】做功 內(nèi) 機(jī)械
【解析】用酒精燈給試管中的水加熱時(shí),會(huì)產(chǎn)生大量的水蒸氣,這些高溫的水蒸氣對(duì)軟木塞做功,將軟木塞沖出。水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞做功,水蒸氣的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械
能,利用這一原理,可以制成利用內(nèi)能做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的熱機(jī)。
2.人類最早發(fā)明的熱機(jī)是【 】
A．蒸汽機(jī) B．內(nèi)燃機(jī) C．噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) D．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
【答案】A
【解析】熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械，17世紀(jì)人類發(fā)明了熱機(jī)，最早的熱機(jī)是蒸汽機(jī)；內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)都是19世紀(jì)后期發(fā)明出來的熱機(jī)。
3.以下機(jī)械屬于內(nèi)燃機(jī)的是【 】
A．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) B．汽油機(jī)
C．滑輪組 D．洗衣機(jī)
【答案】B
【解析】A.火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)，但與內(nèi)燃機(jī)并不完全相同，它是以高溫高壓燃?xì)庀蚝髧姵觯卯a(chǎn)生的相反方向的作用力向前運(yùn)動(dòng)的噴氣推進(jìn)裝置。它自身攜帶燃料與氧化劑，不依賴空氣中的氧助燃，火箭在飛行過程中隨著火箭推進(jìn)劑的消耗，其質(zhì)量不斷減小，是變質(zhì)量飛行體，因此不屬于內(nèi)燃機(jī)；
B.汽油機(jī)工作時(shí)，燃料在氣缸內(nèi)燃燒，通過燃?xì)鈱?duì)外做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，屬于內(nèi)燃機(jī)；
C.滑輪組是簡(jiǎn)單機(jī)械，不是內(nèi)燃機(jī)；
D.洗衣機(jī)利用的是電動(dòng)機(jī)來工作，不屬于內(nèi)燃機(jī)。
4.（2025年四川涼山州中考題）2025年5月14日，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將太空計(jì)算衛(wèi)星星座（12顆計(jì)算衛(wèi)星）送入預(yù)定軌道，如圖所示，這標(biāo)志著我國首個(gè)整軌互聯(lián)的太空計(jì)算星座正式進(jìn)入組網(wǎng)階段。下列說法正確的是【 】
A. 十二顆衛(wèi)星在太空中用超聲波傳遞信息
B. 十二顆衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道前后，質(zhì)量會(huì)發(fā)生改變
C. 若在長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭加速升空時(shí)，所有外力消失，火箭將保持靜止
D. 長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)與轎車的汽油機(jī)都是熱機(jī)
【答案】D
【解析】A．電磁波可以傳遞信息，而且可以在真空中傳播，因此在太空中用電磁波傳遞信息，超聲波不能在太空（真空）中傳播；
B．質(zhì)量不隨位置的改變而改變，所以十二顆衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道前后，質(zhì)量不變；
C．根據(jù)牛頓第一定律，若在長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭加速升空時(shí)，所有外力消失，火能將以外力消失時(shí)的運(yùn)動(dòng)速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)；
D．運(yùn)載火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)是火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)與轎車的汽油機(jī)一樣都屬于熱機(jī)，都是利用內(nèi)能做功的，工作時(shí)都是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的。
汽油機(jī)
5.下列熱機(jī)沖程示意圖中(火花塞產(chǎn)生電火花未畫出),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是【 】
【答案】C
【解析】A.圖中,進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),汽油和空氣的混合物進(jìn)入氣缸,是吸氣沖程；
B.圖中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功,是做功沖程,此過程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
C.圖中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),燃料混合物被壓縮,是壓縮沖程,此過程是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；
D.圖中,進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動(dòng),把做功后的廢氣排出氣缸,是排氣沖程。
6.（2025年江蘇揚(yáng)州中考題）如圖是單缸四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是【 】
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程
【答案】B
【解析】由圖可知，汽油機(jī)的進(jìn)氣門和排氣門均關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣缸內(nèi)氣體做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為氣體的內(nèi)能，使氣體的內(nèi)能增大溫度升高，是壓縮沖程。
7.（2025年四川樂山中考題）如圖所示，試管內(nèi)的水沸騰后，塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，這個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化的情況與汽油機(jī)___________沖程能量轉(zhuǎn)化的情況相同；課前準(zhǔn)備時(shí)，給酒精燈添加酒精，聞到了酒精味，這是___________現(xiàn)象。
【答案】 做功 擴(kuò)散
【解析】圖示裝置中試管內(nèi)的水沸騰后，水蒸氣內(nèi)能增加，塞子受到水蒸氣的壓力沖出去，所以水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能，而汽油機(jī)的做功沖程的內(nèi)能轉(zhuǎn)化是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，能量轉(zhuǎn)化情況與汽油機(jī)的做功沖程的能量轉(zhuǎn)化情況相同。
8.如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖。B圖是　 　沖程，與它原理相同的是 　 　圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
【答案】壓縮 E
【解析】A圖中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，燃料混合物進(jìn)入氣缸，是吸氣沖程；B圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)氣體被壓縮，是壓縮沖程，此沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；C圖中，兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)燃?xì)馀蛎浲苿?dòng)活塞做功，是做功沖程，此沖程將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；D圖中，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門開啟，活塞向上運(yùn)動(dòng)，做功后的廢氣被排出氣缸，是排氣沖程；E圖中用力將活塞壓下，活塞對(duì)筒內(nèi)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到了棉花的燃點(diǎn)，棉花燃燒起來。是通過對(duì)物體做功來增大物體內(nèi)能的，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程；F圖中水蒸氣膨脹對(duì)管塞做功，將管塞沖出，是內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。綜上所述，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的原理示意圖。B圖是壓縮沖程，與它原理相同的是E圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
柴油機(jī)
9.2024年4月20日,我國研制的全球首款本體熱效率達(dá)53.09%的柴油機(jī)正式亮相世界內(nèi)燃機(jī)大會(huì),刷新了柴油機(jī)熱效率的世界紀(jì)錄。下圖所示內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程,氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能最小的是【 】
A 　　 B 　　 C 　　 D
【答案】D
【解析】A．如圖，兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，氣缸內(nèi)氣體推動(dòng)活塞對(duì)外做功，為做功沖程，
B．如圖，進(jìn)氣門關(guān)閉，排氣門打開，為排氣沖程；
C．如圖，兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，活塞壓縮氣缸內(nèi)氣體對(duì)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，為壓縮沖程；
D．如圖，進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉，空氣進(jìn)入氣缸，為吸氣沖程；
內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程的順序?yàn)槲鼩狻嚎s、做功、排氣，壓縮沖程后氣缸內(nèi)氣體溫度都比吸氣沖程中進(jìn)入氣缸中的氣體的溫度高，故吸氣沖程中氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能最小。
10.熱機(jī)包括內(nèi)燃機(jī),柴油機(jī)和汽油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī),關(guān)于熱機(jī)的下列說法正確的是【 】
A.汽油機(jī)頂部有噴油嘴,柴油機(jī)頂部有火花塞
B.柴油機(jī)在吸氣沖程中將柴油和空氣的混合物吸入氣缸
C.四沖程汽油機(jī)在工作過程中,進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程
D.在柴油機(jī)的壓縮沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
【答案】C
【解析】A.汽油機(jī)氣缸頂部有一個(gè)火花塞,柴油機(jī)氣缸頂部是一個(gè)噴油嘴；
B.內(nèi)燃機(jī)工作過程中,汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣和汽油的混合物,柴油機(jī)吸入氣缸的是空氣；
C.四沖程汽油機(jī)在工作過程中,進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程不是做功沖程就是壓縮沖程；
D.柴油機(jī)的壓縮沖程，活塞壓縮氣缸內(nèi)的空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能。
11.如圖所示的柴油機(jī)處于______（選填“壓縮”或“做功”）沖程，這個(gè)沖程將　 能轉(zhuǎn)化　 　能。某單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度是2400r/min，則此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功　 　次。
【答案】壓縮 機(jī)械 內(nèi) 20
【解析】由圖可知，柴油機(jī)的兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮氣缸內(nèi)的空氣對(duì)空氣做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，使氣缸內(nèi)的空氣內(nèi)能增加溫度升高，故可以判斷這個(gè)沖程是壓縮沖程。
柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為2400r/min，曲軸1s內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)次數(shù)為40r.一個(gè)工作循環(huán)中，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周，對(duì)外做功一次，因此1s內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)40次，對(duì)外做功20次。
12.如圖是我國古代發(fā)明的取火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時(shí)，套筒內(nèi)空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為___________能，柴油機(jī)工作的_________沖程原理與該過程相同。
【答案】?jī)?nèi) 壓縮
【解析】把推桿迅速推入牛角套筒時(shí)，推桿壓縮套筒內(nèi)空氣對(duì)空氣做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，套筒內(nèi)空氣的內(nèi)能增加溫度升高，達(dá)到艾絨的燃點(diǎn)時(shí)，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來。在該實(shí)驗(yàn)中，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為筒內(nèi)空氣的內(nèi)能，與汽油機(jī)的壓縮沖程的能量轉(zhuǎn)化相同。
【能力提升練習(xí)】
13.如圖所示的四個(gè)情景，下列說法正確的是【 】
A．圖甲中，聞到花香說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．圖乙中，讓筆桿熱起來，只能采用做功的方式
C．圖丙中，兩個(gè)鉛塊緊壓在一起后能吊住重物，說明分子間存在斥力
D．圖丁中，汽油機(jī)的做功沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
【答案】A
【解析】A．聞到花香，是鮮花的芳香油分子運(yùn)動(dòng)到空氣中的結(jié)果，這種現(xiàn)象叫做擴(kuò)散現(xiàn)象，說明了組成物質(zhì)的分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)；
B．讓筆桿熱起來，即讓筆桿的內(nèi)能增大溫度升高，采取做功和熱傳遞的方式都能實(shí)現(xiàn)；
C．圖丙中，底面削平的鉛塊緊壓后，能吊住重物，是因?yàn)閮摄U塊分子距離足夠小，分子間的作用力表現(xiàn)為引力，而不是斥力；
D．圖丁中，汽油機(jī)的兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，該沖程內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
14.在吹氣球時(shí),吹大了的氣球沒握住,它呼嘯著飛跑了!圖甲情景中的能量轉(zhuǎn)化過程與圖______(選填“乙”或“丙”)所示熱機(jī)工作沖程的相同。若該熱機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1 800 r/min,則熱機(jī)每秒對(duì)外做功__________次。
【答案】乙 15
【解析】氣球噴出氣體的過程中，噴出的氣體推動(dòng)氣球做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。圖乙中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，是做功沖程；圖丙中,進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),活塞壓縮氣缸內(nèi)氣體做功，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，是壓縮沖程；因此圖甲情景中的能量轉(zhuǎn)化過程與圖乙所示沖程的能量轉(zhuǎn)化過程相同。
熱機(jī)（汽油機(jī)）在一個(gè)工作循環(huán)中,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩轉(zhuǎn),對(duì)外做功一次,完成四個(gè)沖程。該熱機(jī)飛輪轉(zhuǎn)速是1800r/min=1 800 r/60 s=30 r/s,即每秒鐘飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)30轉(zhuǎn),完成15個(gè)工作循環(huán),完成60個(gè)沖程,對(duì)外做功15次。
15.如圖是一款四沖程汽油機(jī)工作的一個(gè)沖程。下列說法正確的是【 】
A.該沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.該沖程是靠飛輪的慣性完成的
C.若汽油機(jī)1 s內(nèi)完成60個(gè)沖程,則飛輪轉(zhuǎn)速為1 800 r/min
D.完成該沖程氣缸內(nèi)的物質(zhì)內(nèi)能會(huì)增大
【答案】C
【解析】A、B、D.由圖可知,汽油機(jī)的兩個(gè)氣門都關(guān)閉,活塞向下運(yùn)動(dòng),燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，做功后的燃?xì)鈨?nèi)能減少溫度降低，該沖程為做功沖程；做功沖程中汽油機(jī)獲得動(dòng)力,排氣沖程、吸氣沖程和壓縮沖程是靠安裝在曲軸上的飛輪的慣性完成的；
C.若汽油機(jī)1s內(nèi)完成60個(gè)沖程,則該汽油機(jī)1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)30轉(zhuǎn),則飛輪的轉(zhuǎn)速為30 r/s=1800r/min.
16.（2025年四川遂寧中考題）2024年12月，我國春節(jié)申遺成功。歡度春節(jié)期間，人們有“放鞭炮”、“舞龍獅”“逛廟會(huì)”、“吃湯圓”等習(xí)俗。關(guān)于春節(jié)習(xí)俗中的物理現(xiàn)象，下列描述錯(cuò)誤的是【 】
A.鞭炮爆炸與內(nèi)燃機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化方式相同
B.舞龍獅時(shí)力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.廟會(huì)上各種小吃香氣四溢是一種擴(kuò)散現(xiàn)象
D.湯圓漂浮在水面上時(shí)受到的浮力大于重力
【答案】D
【解析】A.鞭炮爆炸是鞭炮中的火藥燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馀蛎泴?duì)鞭炮做功，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與內(nèi)燃機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化方式相同；
B.舞龍獅時(shí)龍獅上下翻飛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不斷變化，是由于受到舞獅人力的作用；
C.廟會(huì)上各種小吃香氣四溢是擴(kuò)散現(xiàn)象，是物質(zhì)中的分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起的；
D.湯圓漂浮在水面上時(shí)處于靜止平衡狀態(tài)，受到的浮力和重力是平衡力，大小相等。
【素養(yǎng)升提練習(xí)】
17.小明在給熱水瓶裝完水后,瓶塞卻彈了起來,由此他想到了剛剛學(xué)到的熱機(jī),他認(rèn)為瓶塞彈起的過程中是　　　能轉(zhuǎn)化成　　　　能,這個(gè)過程與熱機(jī)中的　　　　沖程相似。
【答案】?jī)?nèi) 機(jī)械 做功
【解析】熱水瓶中裝完水后瓶塞彈起的過程是瓶?jī)?nèi)溫度高的水蒸氣膨脹推動(dòng)瓶塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這個(gè)過程與熱機(jī)中的做功沖程相似。
18.為使艦載機(jī)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到起飛速度,航母上安裝了蒸汽彈射裝置,如圖所示為其簡(jiǎn)化原理圖。氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹對(duì)外做功,同時(shí)推動(dòng)活塞,從而使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力,彈射出去。從能量轉(zhuǎn)化角度講,蒸汽彈射裝置原理與柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程中相似的是【 】
A.吸氣沖程　　　B.壓縮沖程 C.做功沖程　　　D.排氣沖程
【答案】C
【解析】在蒸汽彈射裝置中，氣缸內(nèi)的蒸汽膨脹推動(dòng)活塞做功，把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力,彈射出去。蒸汽彈射裝置做工作時(shí)的能量轉(zhuǎn)化與柴油機(jī)工作的做功沖程中的能量轉(zhuǎn)化相同。
19.2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層后下落（如圖所示）。接近地面時(shí)反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，最終返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟著陸。
（1）返回艙剛進(jìn)入大氣層下落時(shí)，機(jī)械能大小如何變化，為什么？
（2）反推發(fā)動(dòng)機(jī)屬于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)是否屬于熱機(jī)？
【答案】（1）機(jī)械能減小 返回艙進(jìn)入大氣層，克服與大氣層的摩擦力做功，將一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 （2）屬于熱機(jī)
【解析】（1）返回艙進(jìn)入大氣層后，與大氣層發(fā)生劇烈摩擦，一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。所以返回艙的機(jī)械能會(huì)減小。
（2）噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，它的燃料在燃燒室內(nèi)燃燒生成高溫高壓的燃?xì)猓細(xì)鈴奈膊恳詷O高的速度噴出，同時(shí)產(chǎn)生很大的反向推力，使機(jī)身做減速運(yùn)動(dòng)。熱機(jī)是利用內(nèi)能做功的機(jī)械，所以噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)屬于熱機(jī)。由于反推發(fā)動(dòng)機(jī)屬于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，所以它也屬于熱機(jī)。
20.閱讀短文,回答下列問題。
空氣的動(dòng)力
空氣動(dòng)力是指空氣與物體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在物體上的力,簡(jiǎn)稱氣動(dòng)力。當(dāng)我們快速地松開鼓起來的氣球時(shí),氣球“嗖”一下就出去了,這時(shí)氣球獲得了氣動(dòng)力。
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間探索,人們已經(jīng)成功制造出多種使用壓縮空氣為動(dòng)力推動(dòng)葉片或者活塞運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī),即葉片式、活塞式空氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
如圖是某新型的以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車。它共有4個(gè)壓縮空氣缸,總?cè)萘繛?0 L,可儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下90 m3的空氣,其設(shè)計(jì)最高速度可達(dá)154 km/h,平均每加一次氣能行駛200 km或10 h。由于空氣發(fā)動(dòng)機(jī)不直接使用燃料,因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修成本低、操控方便、“零排放”等優(yōu)點(diǎn)。雖然因?yàn)榧夹g(shù)不成熟導(dǎo)致某些缺點(diǎn),在科學(xué)界引起不小的爭(zhēng)議,但這項(xiàng)技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展空間。
（1）壓縮空氣動(dòng)力汽車最理想的應(yīng)是　　　　(選填“內(nèi)燃機(jī)”、“電動(dòng)機(jī)”或“蒸汽機(jī)”)提供動(dòng)力；
（2）空氣發(fā)動(dòng)機(jī)是利用內(nèi)能做功的,空氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力時(shí)與四沖程汽油機(jī)的　　沖程工作過程相似；
A.吸氣　　　B.壓縮 C.做功　　　D.排氣
（3）分析短文,下列說法正確的是【 】
A.松開鼓起來的氣球時(shí),氣球飛出去,這是因?yàn)槲矬w受到慣性的作用
B.空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車,靠汽缸內(nèi)空氣燃燒產(chǎn)生能量
D.空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)不會(huì)有能量的損失
（4）資料表明,空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度,對(duì)于產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因,請(qǐng)你提出一條合理的解釋:　　　　　　　　　　。
【答案】（1）電動(dòng)機(jī)　（2）C　（3）B　（4）氣體對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低
【解析】（1）從節(jié)能、環(huán)保角度分析,壓縮空氣動(dòng)力汽車最理想的應(yīng)是電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力。
（2）熱機(jī)的工作原理是利用燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馔苿?dòng)活塞做功,從而把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力時(shí)與四沖程汽油機(jī)的做功沖程工作過程相似。
（3）A.松開鼓起來的氣球時(shí),氣球飛出去,這是因?yàn)闅馇蛳蛲鈬姎鈺r(shí),自身也獲得一個(gè)反向作用力,說明物體間力的作用是相互的；B.空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)壓縮的氣體對(duì)外做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C.以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車,靠氣缸內(nèi)空氣膨脹對(duì)外做功,而不是燃燒燃料產(chǎn)生能量；空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)能量會(huì)有一定的損失。
（4）空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度,這主要是因?yàn)闅怏w對(duì)外做功,內(nèi)能減小,溫度降低。人教版九年級(jí)物理 第十四章內(nèi)能的利用
第2節(jié) 熱機(jī)（基礎(chǔ)訓(xùn)練）
【基礎(chǔ)鞏固練習(xí)】
熱機(jī)
1.如圖所示,在試管里裝入一些水,用軟木塞塞住試管口,將試管放在酒精燈上加熱使水沸騰,水蒸氣會(huì)把軟木塞沖開,在這一過程中,水蒸氣膨脹對(duì)軟木塞_______,水蒸氣的一部分______能轉(zhuǎn)化為軟木塞的_______能,利用這一原理,可以制成熱機(jī)。

2.人類最早發(fā)明的熱機(jī)是【 】
A．蒸汽機(jī) B．內(nèi)燃機(jī) C．噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) D．火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
3.以下機(jī)械屬于內(nèi)燃機(jī)的是【 】
A．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) B．汽油機(jī)
C．滑輪組 D．洗衣機(jī)
4.（2025年四川涼山州中考題）2025年5月14日，長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭成功將太空計(jì)算衛(wèi)星星座（12顆計(jì)算衛(wèi)星）送入預(yù)定軌道，如圖所示，這標(biāo)志著我國首個(gè)整軌互聯(lián)的太空計(jì)算星座正式進(jìn)入組網(wǎng)階段。下列說法正確的是【 】
A. 十二顆衛(wèi)星在太空中用超聲波傳遞信息
B. 十二顆衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道前后，質(zhì)量會(huì)發(fā)生改變
C. 若在長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭加速升空時(shí)，所有外力消失，火箭將保持靜止
D. 長(zhǎng)征二號(hào)丁運(yùn)載火箭的發(fā)動(dòng)機(jī)與轎車的汽油機(jī)都是熱機(jī)
汽油機(jī)
5.下列熱機(jī)沖程示意圖中(火花塞產(chǎn)生電火花未畫出),將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的沖程是【 】
6.（2025年江蘇揚(yáng)州中考題）如圖是單缸四沖程汽油機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程，它是【 】
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程
7.（2025年四川樂山中考題）如圖所示，試管內(nèi)的水沸騰后，塞子受到水蒸氣的壓力而沖出去，這個(gè)過程中能量轉(zhuǎn)化的情況與汽油機(jī)___________沖程能量轉(zhuǎn)化的情況相同；課前準(zhǔn)備時(shí)，給酒精燈添加酒精，聞到了酒精味，這是___________現(xiàn)象。
8.如圖所示，圖A、B、C、D是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，圖E、F是演示實(shí)驗(yàn)的示意圖。B圖是　 　沖程，與它原理相同的是 　 　圖所示的演示實(shí)驗(yàn)。
柴油機(jī)
9.2024年4月20日,我國研制的全球首款本體熱效率達(dá)53.09%的柴油機(jī)正式亮相世界內(nèi)燃機(jī)大會(huì),刷新了柴油機(jī)熱效率的世界紀(jì)錄。下圖所示內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程,氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能最小的是【 】
A 　　 B 　　 C 　　 D
10.熱機(jī)包括內(nèi)燃機(jī),柴油機(jī)和汽油機(jī)都屬于內(nèi)燃機(jī),關(guān)于熱機(jī)的下列說法正確的是【 】
A.汽油機(jī)頂部有噴油嘴,柴油機(jī)頂部有火花塞
B.柴油機(jī)在吸氣沖程中將柴油和空氣的混合物吸入氣缸
C.四沖程汽油機(jī)在工作過程中,進(jìn)、排氣門同時(shí)關(guān)閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程
D.在柴油機(jī)的壓縮沖程中,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
11.如圖所示的柴油機(jī)處于______（選填“壓縮”或“做功”）沖程，這個(gè)沖程將　 能轉(zhuǎn)化　 　能。某單缸四沖程柴油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)速度是2400r/min，則此汽油機(jī)每秒對(duì)外做功　 　次。
12.如圖是我國古代發(fā)明的取火器模型圖，把推桿迅速推入牛角套筒時(shí)，套筒內(nèi)空氣被壓縮，推桿前端的艾絨立刻燃燒起來，此過程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為___________能，柴油機(jī)工作的_________沖程原理與該過程相同。
【能力提升練習(xí)】
13.如圖所示的四個(gè)情景，下列說法正確的是【 】
A．圖甲中，聞到花香說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)
B．圖乙中，讓筆桿熱起來，只能采用做功的方式
C．圖丙中，兩個(gè)鉛塊緊壓在一起后能吊住重物，說明分子間存在斥力
D．圖丁中，汽油機(jī)的做功沖程把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
14.在吹氣球時(shí),吹大了的氣球沒握住,它呼嘯著飛跑了!圖甲情景中的能量轉(zhuǎn)化過程與圖______(選填“乙”或“丙”)所示熱機(jī)工作沖程的相同。若該熱機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是1 800 r/min,則熱機(jī)每秒對(duì)外做功__________次。
15.如圖是一款四沖程汽油機(jī)工作的一個(gè)沖程。下列說法正確的是【 】
A.該沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.該沖程是靠飛輪的慣性完成的
C.若汽油機(jī)1 s內(nèi)完成60個(gè)沖程,則飛輪轉(zhuǎn)速為1 800 r/min
D.完成該沖程氣缸內(nèi)的物質(zhì)內(nèi)能會(huì)增大
16.（2025年四川遂寧中考題）2024年12月，我國春節(jié)申遺成功。歡度春節(jié)期間，人們有“放鞭炮”、“舞龍獅”“逛廟會(huì)”、“吃湯圓”等習(xí)俗。關(guān)于春節(jié)習(xí)俗中的物理現(xiàn)象，下列描述錯(cuò)誤的是【 】
A.鞭炮爆炸與內(nèi)燃機(jī)做功沖程的能量轉(zhuǎn)化方式相同
B.舞龍獅時(shí)力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
C.廟會(huì)上各種小吃香氣四溢是一種擴(kuò)散現(xiàn)象
D.湯圓漂浮在水面上時(shí)受到的浮力大于重力
【素養(yǎng)升提練習(xí)】
17.小明在給熱水瓶裝完水后,瓶塞卻彈了起來,由此他想到了剛剛學(xué)到的熱機(jī),他認(rèn)為瓶塞彈起的過程中是　　　能轉(zhuǎn)化成　　　　能,這個(gè)過程與熱機(jī)中的　　　　沖程相似。
18.為使艦載機(jī)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到起飛速度,航母上安裝了蒸汽彈射裝置,如圖所示為其簡(jiǎn)化原理圖。氣缸內(nèi)蒸汽體積膨脹對(duì)外做功,同時(shí)推動(dòng)活塞,從而使艦載機(jī)獲得巨大的牽引力,彈射出去。從能量轉(zhuǎn)化角度講,蒸汽彈射裝置原理與柴油機(jī)工作的四個(gè)沖程中相似的是【 】
A.吸氣沖程　　　B.壓縮沖程 C.做功沖程　　　D.排氣沖程
19.2022年4月16日，神舟十三號(hào)載人飛船返回艙進(jìn)入大氣層后下落（如圖所示）。接近地面時(shí)反推發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，最終返回艙在東風(fēng)著陸場(chǎng)預(yù)定區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟著陸。
（1）返回艙剛進(jìn)入大氣層下落時(shí)，機(jī)械能大小如何變化，為什么？
（2）反推發(fā)動(dòng)機(jī)屬于噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，反推發(fā)動(dòng)機(jī)是否屬于熱機(jī)？
20.閱讀短文,回答下列問題。
空氣的動(dòng)力
空氣動(dòng)力是指空氣與物體做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)作用在物體上的力,簡(jiǎn)稱氣動(dòng)力。當(dāng)我們快速地松開鼓起來的氣球時(shí),氣球“嗖”一下就出去了,這時(shí)氣球獲得了氣動(dòng)力。
經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間探索,人們已經(jīng)成功制造出多種使用壓縮空氣為動(dòng)力推動(dòng)葉片或者活塞運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī),即葉片式、活塞式空氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
如圖是某新型的以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車。它共有4個(gè)壓縮空氣缸,總?cè)萘繛?0 L,可儲(chǔ)存標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下90 m3的空氣,其設(shè)計(jì)最高速度可達(dá)154 km/h,平均每加一次氣能行駛200 km或10 h。由于空氣發(fā)動(dòng)機(jī)不直接使用燃料,因而具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修成本低、操控方便、“零排放”等優(yōu)點(diǎn)。雖然因?yàn)榧夹g(shù)不成熟導(dǎo)致某些缺點(diǎn),在科學(xué)界引起不小的爭(zhēng)議,但這項(xiàng)技術(shù)仍然具有廣闊的發(fā)展空間。
（1）壓縮空氣動(dòng)力汽車最理想的應(yīng)是　　　　(選填“內(nèi)燃機(jī)”、“電動(dòng)機(jī)”或“蒸汽機(jī)”)提供動(dòng)力；
（2）空氣發(fā)動(dòng)機(jī)是利用內(nèi)能做功的,空氣發(fā)動(dòng)機(jī)獲得動(dòng)力時(shí)與四沖程汽油機(jī)的　　沖程工作過程相似；
A.吸氣　　　B.壓縮 C.做功　　　D.排氣
（3）分析短文,下列說法正確的是【 】
A.松開鼓起來的氣球時(shí),氣球飛出去,這是因?yàn)槲矬w受到慣性的作用
B.空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
C.以空氣發(fā)動(dòng)機(jī)為動(dòng)力的汽車,靠汽缸內(nèi)空氣燃燒產(chǎn)生能量
D.空氣動(dòng)力汽車工作時(shí)不會(huì)有能量的損失
（4）資料表明,空氣發(fā)動(dòng)機(jī)排出的尾氣溫度低于周圍空氣的溫度,對(duì)于產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因,請(qǐng)你提出一條合理的解釋:　　　　　　　　　　。

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