2022學(xué)年九年級(jí)物理?yè)尫置丶簝?nèi)能的利用（解析版）

1、外裝訂線內(nèi)裝訂線學(xué)校:_姓名：_班級(jí)：_考號(hào)：_2022學(xué)年九年級(jí)物理?yè)尫置丶簝?nèi)能的利用（解析版）搶分點(diǎn)1.熱機(jī)的工作原理與發(fā)展歷程 （1）熱機(jī)：通過(guò)燃料獲取內(nèi)能并轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。（2）熱機(jī)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程（工作原理）：燃料的化學(xué)能燃燒釋放內(nèi)能；內(nèi)能通過(guò)做功轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。（3）熱機(jī)的發(fā)展歷程：最早的熱機(jī)蒸汽機(jī)；輪機(jī)；內(nèi)燃機(jī)；噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)；火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。例題精選下列屬于熱機(jī)的是（ ）A.火箭發(fā)動(dòng)機(jī) B. 電視機(jī) C. 汽油機(jī) D.滑輪組【答案】AC【解析】將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器才是熱機(jī)。電視機(jī)是利用電能；滑輪組是力做功（力做機(jī)械功）?！咎岱置卦E】判斷是否是熱機(jī)，關(guān)鍵看能量的轉(zhuǎn)化是否是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化

2、為機(jī)械能。搶分秘練1.(2020北京19)（多選）如圖所示，在一個(gè)配有活塞的厚玻璃筒里放一小團(tuán)硝化棉，迅速壓下活塞，觀察到硝化棉燃燒起來(lái)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 硝化棉被點(diǎn)燃，表明筒內(nèi)氣體的溫度升高B. 下壓活塞的過(guò)程中，筒內(nèi)氣體內(nèi)能減小C. 下壓活塞的過(guò)程中，活塞對(duì)筒內(nèi)氣體做了功D. 下壓活塞的過(guò)程中，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為活塞的機(jī)械能【答案】AC【解析】ABC迅速壓下活塞，此時(shí)活塞對(duì)筒內(nèi)的空氣做功，空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，空氣和棉花之間發(fā)生熱傳遞，使得棉花的溫度升高，達(dá)到著火點(diǎn)，發(fā)生燃燒，AC正確，B錯(cuò)。D下壓活塞時(shí)，活塞對(duì)筒內(nèi)的空氣做功，活塞的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，D錯(cuò)。選

3、AC。2.（2019江蘇無(wú)錫）如圖所示，用電火花發(fā)生器點(diǎn)燃塑料盒內(nèi)的酒精氣體，能將盒蓋噴出很遠(yuǎn)。此過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的哪一個(gè)沖程相似（ ）A壓縮沖程 B吸氣沖程C排氣沖程 D做功沖程【答案】D【解析】按動(dòng)電火花發(fā)生器的按鈕，點(diǎn)燃盒內(nèi)酒精，盒蓋被打出去，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，與汽油機(jī)的做功沖程相似。3.我國(guó)的長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭順利完成了多項(xiàng)發(fā)射任務(wù)?；鸺诩铀偕仙^(guò)程中，燃料燃燒時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為_(kāi)能，從而使火箭的機(jī)械能增大；火箭利用向后噴出氣流而使自身受力前進(jìn)，這是運(yùn)用了力的作用是_的原理?！敬鸢浮?jī)?nèi) 相互【解析】火箭在加速上升過(guò)程中，火箭發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)火箭做功，將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化內(nèi)能，再將內(nèi)能轉(zhuǎn)

4、化為火箭的機(jī)械能?；鸺孟蚝髧姵鰵饬鞫棺陨硎芰η斑M(jìn)，利用了力的作用是相互的的原理。搶分點(diǎn)2.汽油機(jī)和柴油機(jī)單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)的四個(gè)沖程沖程名稱進(jìn)氣門排氣門能量轉(zhuǎn)化能量來(lái)源備注吸取沖程開(kāi)閉飛輪的慣性1個(gè)工作循環(huán)，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2周，經(jīng)歷4個(gè)沖程，對(duì)外做功1次。壓縮沖程閉閉機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能飛輪的慣性做功沖程閉閉內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能燃料燃燒釋放的內(nèi)能排氣沖程閉開(kāi)飛輪的慣性汽油機(jī)與柴油機(jī)的區(qū)別比較項(xiàng)目結(jié)構(gòu)點(diǎn)火方式吸入的物質(zhì)燃料熱機(jī)效率應(yīng)用汽油機(jī)頂部有火花塞點(diǎn)燃式空氣和汽油汽油26-40%轎車等較輕便的機(jī)械柴油機(jī)頂部有噴油嘴壓燃式空氣柴油34-45%輪船等較笨重的機(jī)械例題精選（2020廣元13）汽油機(jī)工作時(shí)將燃

5、料燃燒時(shí)產(chǎn)生的 能轉(zhuǎn)化為 能，一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī)，飛輪轉(zhuǎn)速是4800r/min，該汽油機(jī)每秒對(duì)外做功 次?！敬鸢浮?jī)?nèi) 機(jī)械 40【解析】汽油機(jī)工作時(shí)將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。由題意可知：?jiǎn)胃姿臎_程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是4800r/min，即80r/s，完成160個(gè)沖程，4個(gè)沖程對(duì)外做功一次，所以對(duì)外做功40次?！咎岱置卦E】要計(jì)算1s內(nèi)所做功的次數(shù)，一般的步驟是：先將N/min轉(zhuǎn)速除以60，換算為n/s；計(jì)算做功次數(shù)為n/2；計(jì)算沖程數(shù)為2n。搶分秘練1.（2020巴中6）下圖是汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)的四個(gè)沖程，不是靠飛輪慣性完成的沖程是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】在汽油

6、機(jī)的四個(gè)沖程中只有做功沖程對(duì)外做功，其它三個(gè)沖程都是靠飛輪的慣性完成的。A圖中排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，排氣沖程，A錯(cuò)。B圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)行，火花塞點(diǎn)火，氣缸容積增大，做功沖程，B正確。C圖中兩氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)行，氣缸容積減小，壓縮沖程，C錯(cuò)。D圖中進(jìn)氣門打開(kāi)，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，吸氣沖程，D錯(cuò)。選B。2.以下關(guān)于熱現(xiàn)象的說(shuō)法，不正確的是（ ）A. 臘梅是我市的市花，在隆冬無(wú)風(fēng)的夜晚，臘梅園中飄來(lái)陣陣花香，說(shuō)明花香分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)B. 發(fā)生熱傳遞時(shí)，內(nèi)能從內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞C. 物體吸收熱量后，物體的溫度不一定升高D. 四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖

7、程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與高壓鍋內(nèi)的高溫高壓水蒸汽沖開(kāi)限壓閥時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是相同的【答案】B【解析】A臘梅園中飄來(lái)陣陣花香，說(shuō)明花香分子在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，A正確。B能發(fā)生熱傳遞的兩個(gè)物體存在溫度差，且熱量從溫度高的向溫度低的物體傳遞，B錯(cuò)。 C晶體熔化時(shí)持續(xù)吸熱，但溫度不變，所以物體吸收熱量后，溫度不一定升高，C正確。D四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程是將燃料的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，四沖程內(nèi)燃機(jī)的做功沖程發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與高壓鍋內(nèi)的高溫高壓水蒸汽沖開(kāi)限壓閥時(shí)的能量轉(zhuǎn)化是相同的，D正確。選B。3.（2020南京7）如圖是內(nèi)燃機(jī)某沖程的工作示意圖，四個(gè)事例中能量轉(zhuǎn)化與之相同的是（）A. 瓶塞沖出 B 搓手取暖C. 壓縮氣體

8、D. 鉆木取火【答案】A【解析】根據(jù)圖示可知：兩個(gè)氣門都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，因此該沖程為做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。A試管內(nèi)氣體對(duì)瓶塞做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，A正確。B搓手取暖，克服摩擦力做功，把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，B錯(cuò)。C外界對(duì)筒內(nèi)空氣做功，空氣的內(nèi)能增大、溫度升高，達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)，棉花就會(huì)燃燒，此過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C錯(cuò)。D鉆木取火過(guò)程中，克服摩擦力做功，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能增加，D錯(cuò)。選A。4.（2020衡陽(yáng)8）如圖所示為內(nèi)燃機(jī)四沖程工作示意圖，下列說(shuō)法正確的是（）甲 乙 丙 丁A一個(gè)工作循環(huán)的正確順序是：甲乙丙丁B乙圖沖程能獲得動(dòng)力C丁圖沖程有明顯機(jī)械能

9、轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程D丙圖沖程存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程【答案】C【解析】甲圖中兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，火花塞點(diǎn)火，做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；乙圖中進(jìn)氣門打開(kāi)，活塞向下運(yùn)行，氣缸容積增大，是吸氣沖程；丙圖中排氣門打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，氣缸容積減小，是排氣沖程；丁圖中兩個(gè)氣閥都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，壓縮沖程，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。A四個(gè)沖程的正確順序是乙、丁、甲、丙，A錯(cuò)。B乙圖為吸氣沖程，做功沖程才能獲得動(dòng)力，B錯(cuò)。C丁圖為壓縮沖程，該沖程中將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，C正確。D丙圖為排氣沖程，在做功沖程中才存在化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，D錯(cuò)。選C。5.（2020巴中22）一臺(tái)汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速為3600 r/min，

10、在1s內(nèi)汽油機(jī)對(duì)外做了 次功。如果汽油機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)消耗了 0.5kg汽油，若這些汽油完全燃燒，可放出熱量 J。汽油機(jī)用水作冷卻液，是利用水的 大的特點(diǎn)。（q汽油=4.6107J/kg）【答案】 30 2.3107 比熱容【解析】四沖程汽油機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速為：3600r/min=60r/s，即1s內(nèi)飛輪轉(zhuǎn)60r，汽油機(jī)完成了120個(gè)沖程，對(duì)外做功30次。這些汽油完全燃燒，可放出熱量：Q=mq=0.5kg4.6107J/kg=2.3107J水比熱容大，其他條件相同的情況下，可吸收更多的熱量，冷卻效果更好。6.（2020泰州20）如圖甲所示的某品牌插秧機(jī)使用北斗導(dǎo)航，農(nóng)民只需在作業(yè)前進(jìn)行相關(guān)設(shè)定，即可

11、實(shí)現(xiàn)24小時(shí)無(wú)人值守自動(dòng)作業(yè)。(1)北斗導(dǎo)航衛(wèi)星是通過(guò)_向插秧機(jī)發(fā)送位置信息的；(2)該插秧機(jī)使用四沖程汽油機(jī)，圖乙中汽油機(jī)處于_沖程。如果該汽油機(jī)飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，則汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做功_次；(3)汽油屬于_（選填“清潔”或“非清潔”）能源，某段時(shí)間插秧機(jī)消耗汽油0.21kg，汽油完全燃燒放出的熱量是_J；若這些熱量完全被40kg初溫15C的水吸收，則水溫升高_(dá)C。q汽油=4.6107J/kg，c水=4.2103J/（kgC）【答案】 (1)電磁波 (2)壓縮 30 (3) 非清潔 9.66106J 57.5【解析】(1)電磁波可以在真空中傳播，可以傳遞信息，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)定位

12、、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)時(shí)，主要是利用電磁波傳遞信息的。(2)從圖中可以看出，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為了內(nèi)能。飛輪的轉(zhuǎn)速是60r/s，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈完成一個(gè)沖程，所以1s汽油機(jī)每秒鐘對(duì)外做次數(shù)是30次。(3)由于汽油燃燒后會(huì)產(chǎn)生污染大氣的廢氣，所以汽油屬于非清潔能源。汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=0.21kg4.6107J/kg=9.66106J；由Q放=cmt得水溫升高的溫度為：t= Q吸c(diǎn)m = 9.66106J4.2103J/（kg.）40kg = 57.5。7.（2019江蘇蘇州）如圖所示，在空氣壓縮引火儀玻璃筒的底部放一小團(tuán)干燥的棉花，用力將活塞迅速下壓，棉花被點(diǎn)燃，此過(guò)

13、程的能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)的_沖程相同；某效率為25%的汽油機(jī)在一次工作中消耗了體4 kg汽油，該汽油機(jī)對(duì)外做的機(jī)械功為_(kāi)（汽油熱值為4.6107 J/kg）?！敬鸢浮繅嚎s 4.6107【簡(jiǎn)析】用力將活塞迅速向下壓，棉絮燃燒起來(lái)，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為空氣的內(nèi)能，與內(nèi)燃機(jī)的壓縮沖程相似；汽油完全燃燒放出的熱量：Q放=mq=4 kg4.6107 J/kg=1.84108J；機(jī)械功w=Q放=25%1.84108 J=4.6107 J。8.一臺(tái)單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)活塞橫截面積為600cm2，活塞行程是100mm，做功沖程平均壓強(qiáng)為3.5105Pa，求：（1）一個(gè)做功沖程中氣體所做的功。（2）若內(nèi)燃機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)1000

14、轉(zhuǎn)，則此內(nèi)燃機(jī)功率多大？【答案】（1）1.8103J （2）1.5105W【解析】（1）壓力F=ps=3.5105Pa60010-4m2= 1.8104N；做功沖程中氣體所做的功：W=FS=1.8104N10010-3m=1.8103J。（2）內(nèi)燃機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)，對(duì)外做功500次，所以1min內(nèi)對(duì)外做功：w=nW=5001.8103J=9106J；內(nèi)燃機(jī)功率：P= Wt = 9106J60s =1.5105W?！敬稹浚?）一個(gè)做功沖程中氣體所做的功是1.8103J。（2）若內(nèi)燃機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)1000轉(zhuǎn)，則此內(nèi)燃機(jī)功率是1.5105W。搶分點(diǎn)3.熱機(jī)效率 熱機(jī)的使用與環(huán)保（1）熱機(jī)效率：熱機(jī)所

15、做的有用功與所用燃料完全燃燒釋放的熱量之比。其值一定小于1。（2）計(jì)算公式：=WQ放100%。一般用W=Fs或者W=Pt計(jì)算W。Q放=mq計(jì)算Q放。（3）提高熱機(jī)效率的一些途徑：讓燃料燃燒更充分；減輕熱機(jī)的質(zhì)量；較少熱機(jī)各部件之間的摩擦；廢氣再利用等。（4）熱機(jī)與環(huán)保：熱機(jī)在使用過(guò)程中帶來(lái)的環(huán)境污染主要是大氣污染（燃燒汽油、柴油產(chǎn)生的大量氮氧化物，碳氧化物和鉛）、排放的二氧化碳產(chǎn)生的溫室效應(yīng)、粉塵、噪聲等。解決問(wèn)題的方向：研究開(kāi)發(fā)低能耗、少污染的熱機(jī)；控制、減少污染。例題精選(2020甘孜6)下列關(guān)于熱值和熱機(jī)效率說(shuō)法，正確的是（）A. 使燃料燃燒更充分，可以增大熱值 B. 使燃料燃燒更充分，

16、可以提高熱機(jī)效率C. 柴油機(jī)的熱機(jī)效率通常為100% D. 燃料燃燒釋放的熱量越大，熱值越大【答案】B【解析】A熱值是燃料的特性，與燃燒情況無(wú)關(guān)，A錯(cuò)。B使燃料燃燒更充分，可以增大有效利用的能量，提高熱機(jī)的效率，B正確。C任何機(jī)器的做功時(shí)都不可避免的做額外功，效率不可能達(dá)到100%，C錯(cuò)。D熱值是燃料的特性，與放出熱量的多少無(wú)關(guān)，D錯(cuò)。選B?！咎岱置卦E】熱機(jī)是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器，所以熱機(jī)的效率是機(jī)械能與內(nèi)能之比。任何熱機(jī)都有都有熱量散失，所以熱機(jī)效率低于100%。燃料燃燒釋放的熱量的能力是燃料的自身決定的，釋放出的能量的多少，不僅與燃料的熱值有關(guān)，還與燃料的質(zhì)量有關(guān)。搶分秘練1.（201

17、9常德）前不久，據(jù)河南南陽(yáng)炒作很熱的“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的宣傳說(shuō)，“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”可以用水來(lái)制取氫氣，從而為發(fā)動(dòng)機(jī)提供高能燃料。中央電視臺(tái)對(duì)此作了專題報(bào)道，認(rèn)為目前的技術(shù)尚不成熟，所謂的“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”要真正投入實(shí)用還有長(zhǎng)的路要走。對(duì)此，下列分析不正確的是（ ）A氫氣燃燒無(wú)污染是“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”備受關(guān)注的原因之一B氫氣是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種理想燃料，是因?yàn)闅錃獾臒嶂荡驝“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”是利用內(nèi)能做功的機(jī)械D目前利用水制取氫氣耗能高，因此“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的效率很高【答案】D【解析】A.“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”可以用水來(lái)制取氫氣，將水分解成氫氣和氧氣，在給車輛提供動(dòng)力的同時(shí)排放物是水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，無(wú)限循環(huán)，A正確。B.氫氣的熱值

18、為1.4108J/m3，而且氫氣燃燒生成水，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，是發(fā)動(dòng)機(jī)的一種理想燃料，B正確。C.“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”是一種熱機(jī)，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，C正確。D.水制取氫氣目前的技術(shù)手段，對(duì)能源消耗高，轉(zhuǎn)換效率很低，D錯(cuò)。選D。2要提高熱機(jī)的效率，下列做法不可行的是（ ） A盡量減少?gòu)U氣帶走的熱量 B盡量保持機(jī)械部件之間有良好的潤(rùn)滑 C盡量減少曲軸傳遞給飛輪的機(jī)械能 D盡量減少散熱損失【答案】C【解析】ABD.提高熱機(jī)效率的一些途徑主要有：讓燃料燃燒更充分；減輕熱機(jī)的質(zhì)量；較少熱機(jī)各部件之間的摩擦等，所以ABD均可行。C機(jī)械能是我們的有用功，減小有用功會(huì)降低熱機(jī)效率，所以要提高熱機(jī)的效率不可行。C錯(cuò)，選C。3.（2016四川）為緩解城市交通壓力，近幾年成都大力發(fā)展有軌交通，幾條地鐵線路已經(jīng)開(kāi)通運(yùn)行，同時(shí)又在積極投建有軌電車，以取代部分用柴油機(jī)作動(dòng)力的公交車關(guān)于電車和柴油車，下列說(shuō)法不正確的是（ ）A.電車電動(dòng)機(jī)工作時(shí)利用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用B.電車電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦娔苋哭D(zhuǎn)化為機(jī)械能C.一般情況下，電車電動(dòng)機(jī)的效率比柴油機(jī)的效率高D.電車對(duì)環(huán)境的污染比柴油車對(duì)環(huán)境的污染小【答案】B【解析】電車電動(dòng)機(jī)工作時(shí)利用了磁場(chǎng)對(duì)電流的作用，A正確。電車電動(dòng)機(jī)能夠?qū)㈦娔艽蟛糠洲D(zhuǎn)化為機(jī)械能，但也會(huì)產(chǎn)生一小部分內(nèi)能，B錯(cuò)。一般情況下，電車電動(dòng)機(jī)的能量損失較小，效率比柴油機(jī)的