九年级物理全册 第十章 第四节 热机同步训练 北师大版
九年级物理全册10.4热机测试含解析新版北师大版
10.4 热机一．选择题（共15小题）1．（中考•滨海新区二模）汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【答案】C。
【解析】在汽油机工作包含吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程。
2．（中考•玉林）如图所示，是内燃机工作循环中的某个冲程，它是（）A．吸气冲程B．做功冲程C．压缩冲程D．排气冲程【答案】B。
【解析】图中的气门关闭，活塞下行，并且电火花喷出电火花，这是做功冲程的特点，该冲程是内燃机工作循环中的做功冲程。
3．（中考•淮安）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。
盒盖迅速飞出。
这个过程与四冲程汽油机中的哪一个冲程的能量转化相同（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【答案】C。
【解析】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，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，转化为盒盖的机械能，故是将内能转化为机械能的过程；四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，也是将内能转化为机械能。
4．（中考•湘西州）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是（）A．吸气冲程B．压缩冲程C．做功冲程D．排气冲程【答案】C。
【解析】汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能，故C 正确。
5．（中考•成都）如图是汽车四冲程发动机的一个冲程示意图，下列说法正确的是（）A．该冲程是做功冲程 B．该冲程机械能转化为内能C．这种汽车对环境没有污染 D．此发动机的效率可达90%【答案】A。
【解析】AB、图中两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，所以该冲程是做功冲程，其能量转化是内能转化为机械能；故A正确，B错误；C、该汽车的燃料是汽油，排放的尾气会污染空气，故C错误；D、汽油机的效率在20%﹣30%左右，不可能达到90%，故D错误。
2020年秋北师大版九年级物理第十章第4节 热机 同步导学案
第4节热机重点：四冲程内燃机的构造和工作原理。
难点：热机中每个过程的能量转化。
教师准备：汽油机模型、柴油机模型、多媒体课件。
学生准备：搜集生活中应用热机的装置、图片和视频。
如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按动电火花发生器的按钮。
现象：我们看到塑料盒盖飞出去了。
分析：在此过程中，酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为机械能，此实验可以得出怎样的结论？结论：内能也可以转化为机械能。
知识点一汽油机【教材助学】1．将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为________。
2．汽油机是利用燃烧来工作的。
汽油机的主要结构有________、________、________、________、________、连杆和曲轴。
3．活塞在气缸内从一端运动到另一端叫作一个________，四冲程汽油机的工作过程由________、________、________和________四个冲程组成。
汽油机的四个冲程中，只有________冲程中燃气对外做功，其他三个冲程都是依靠飞轮的________来完成。
【合作解疑】任务一认识内燃机学生讨论：用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，燃料的利用率较低。
能不能把燃料移到内部去燃烧以获得更大的动力？由此得到内燃机的定义：内燃机：燃料在汽缸内燃烧的热机。
任务二认识汽油机学生阅读第20页汽油机的相关知识，回答下面的问题：1．热机的分类。
最常见的内燃机，以汽油或柴油为燃料，分别叫作汽油机和柴油机。
2.汽油机的定义。
汽油机：用汽油作燃料的内燃机。
3．汽油机的构造。
进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴。
4．冲程。
活塞从气缸一端运动到另一端叫作一个冲程。
5．工作原理。
吸气冲程：内燃机的工作过程以一个循环为一个单元，一个循环又分为四个冲程。
北师大版九年级物理全册：10.4“热机”知识过关练习题(解析版)
10.4“热机”知识过关练习题一、单选题1. 下列关于热现象的说法，正确的是A. 在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能B. 0℃的水变成0℃的冰，温度不变，故内能不变C. 集中供暖采用热水循环，是因为水的比热容较大D. 火箭使用液态氢作燃料，是因为液态氢含有的热量多【答案】C【解析】试题分析：汽油机的压缩冲程，活塞压缩气体做功，将机械能转化为内能．水凝固成冰，温度不变，由于放出热量，内能减小．热水供暖利用了水的比热容大，能放出较多的热量．含有热量说法不科学．采用液氢作为燃料，因为它的热值大．所以选择C．考点：热现象2. 关于热机，下列说法错误的是A. 热机性能好坏的重要标志之一是热机效率B. 火箭发动机属于热机C. 通过技术改进，热机效率可达100%D. 在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量，可以大大提高热机效率【答案】C【解析】A、热机效率是指用来做有用功的能量占燃料燃烧放出总能量的百分比,这是热机性能好坏的重要标志之一,所以A选项是正确的;B、热机是把内能转化为机械能的装置,火箭属于热机.所以B选项是正确的;C、无论科技如何发展,热机的效率可以提高,总存在摩擦、要做额外功,效率一定不会达到100%.故C错误;D、设法利用废气的能量是提高热机效率的重要措施,所以D选项是正确的;所以C选项是正确的【点睛】解决此题要正确理解热机效率的概念及其物理意义;热机工作过程中,在压缩冲程机械能转化为内能,做功冲程内能转化为机械能;任何能量转化过程都伴随能量的损失,所以转化效率不可能达到100%;热机的使用,使人类对化石能源的依赖很强,现在大气污染的主要途径就是利用化石能源的结果,人类不能以牺牲环境为代价来发展.3. 下列说法正确的是A. 一台单缸汽油机，飞轮每分钟转600转，那么这台汽油机每秒钟内对外做功10次B. 热机的效率可以大于1C. 总的看来，内燃机实现了内能向机械能的转化，但在它的工作过程中，也有机械能转化为内能的过程D. 燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小【答案】C【解析】试题分析：一台单缸汽油机，飞轮每分钟转600转，那么这台汽油机每秒钟内对外做功5次；热机的效率都小于1，总的看来，内燃机实现了内能向机械能的转化，但在它的工作过程中，也有机械能转化为内能的过程；燃料的燃烧值是质量为1kg 的某种燃料完全燃烧时放出的热量，热值是物质的属性，跟燃料的质量、体积等无关．A ．一台单缸汽油机，飞轮每分钟转600转，那么这台汽油机每秒钟内对外做功10次 不合题意；B ．热机的效率可以大于1 不合题意；C ．总的看来，内燃机实现了内能向机械能的转化，但在它的工作过程中，也有机械能转化为内能的过程符合题意；D ．燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小 不合题意；故选C ．考点：此题考查的是热机和热值．点评：在此题中注意了解热机的工作原理和热值的概念的理解．4. 关于能源与可持续发展，下列认识正确的是（ ）A. 能量在转化或转移的过程中，总量不变B. 太阳能电池是将太阳能转化为内能的装置C. 天然气是一种清洁能源，人类可以无尽地开发利用D. 核燃料是可再生能源【答案】A【解析】【详解】A ．根据能量守恒定律可知，能量在转化或转移的过程中，总量保持不变，故A 正确；B ．太阳能电池是将太阳能转化为电能的装置，而不是转化为内能，故B 错误；C ．天然气是一种化石能源，在地球上的储量是有限的，人类不可能无尽地开发利用，故C 错误；D．核燃料是地球上的储量是有限的，属不可再生能源，故D错误．答案为A．5. 下列有关热学知识的认识，正确的是（）A. 0℃的冰没有内能B. 只有热传递可以改变物体的内能C. 温度越高，分子做无规则运动越激烈D. 热机的做功冲程是将机械能转化为内能【答案】C【解析】试题分析：一切物体都具有内能，故A错误；做功和热传递都可以改变物体的内能，故B错误；分子的无规则运动与温度有关，物体的温度越高，分子的无规则运动越激烈，故C正确；做功冲程中内能转化为机械能，故D错误；故应选C．【考点定位】内能6. 四冲程汽油机在工作过程中，将内能转化为机械能的冲程是（）A. 吸气冲程B. 压缩冲程C. 做功冲程D. 排气冲程【答案】C【解析】【详解】吸气冲程、排气冲程都是消耗机械能的冲程，压缩冲程是把机械能转化为内能，而做功冲程是把内能转化为机械能．7. 提高热机效率的有效途径是A. 采用优质的燃料B. 避免使用热机C. 降低热机的功率D. 减少热机的各种热损失，保证良好的润滑【答案】D【解析】试题分析：采用优质的燃料，提高燃料的热值，并不能提高热机的效率，所以A错误；不使用热机，并不能提高热机的效率，所以D错误；降低热机的效率很明显不符合题意，所以C错误；减少热机的各种热损失，保证良好的润滑，可以提高有效利用的能量与总能量之比，所以D正确．考点：热机的效率8. 下列说法正确的是( )A. 内燃机是利用电能做功的机械B. 内燃机在做功冲程把内能转化为机械能C. 内燃机在压缩冲程把内能转化为机械能D. 随着技术的进步，内燃机的效率达到100％【答案】B【解析】【详解】A．内燃机是利用内能转换成机械能的机械，选项A不符合题意；B．内燃机做功冲程把内能转换成机械能，选项B符合题意；C．内燃机压缩冲程把机械能转换成内能，选项C不符合题意；D．不论技术如何进步，内燃机总有损耗，故内燃机的效率总小于100％．D选项不符合题意；答案选B．9. 关于能量的说法中，以下说法中错误的是（）A. 电灯把电能转化光能B. 电饭煲把电能转化为内能C. 风力发电机把风能转化为电能D. 燃气热水器把电能转化为内能【答案】D【解析】试题分析：电灯把电能转化光能，故A正确；电饭煲把电能转化为内能，故B正确；风力发电机把风能转化为电能，故C正确；燃气热水器把化学能转化为内能，故D错误；应选D．考点：能量的转化10. 下列有关热现象的说法正确的是A. 汽油机工作过程只有三个冲程B. 热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递C. 汽油机在做功冲程中把机械能转化为内能D. 冬天用热水袋暖手是通过做功的方式改变物体的内能【答案】B【解析】【分析】（1）汽油机工作中，一个工作循环有四个冲程；（2）据热传递的定义可知，热量总是从高温物体传向低温物体的；（3）汽油机在做功冲程中把内能转化机械能；（4）改变内能的方式有：做功和热传递．【详解】A. 汽油机工作中，一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，故A错误；B. 热量从高温物体传向低温物体过程称为热传递，故B正确；C. 汽油机在做功冲程中把内能转化为机械能，故C错误；D. 改变内能的方式有：做功和热传递，冬天用热水袋暖手是通过热传递的方式改变物体的内能，故D错误；故选B.11. 下列关于热机的说法中正确的是A. 热机为外界提供动力在压缩冲程B. 所有的热机都是用汽油作为燃料C. 汽车排出的尾气发生在热机做功冲程D. 热机对大气的污染主要是尾气的排放【答案】D【解析】【详解】A. 做功冲程中将燃料燃烧产生的内能转化为机械能，为热机工作提供动力，所以A是错误的；B. 热机中有燃烧汽油的(汽油机),有燃烧柴油的(柴油机),有燃烧液态氢的(火箭喷气发动机)，所以B是错误的；C. 汽车排出的尾气发生在热机排气冲程，所以C是错误的；D. 热机都是靠燃烧燃料获得能量的，汽油、柴油等燃料燃烧时都会放出有害气体，污染环境，所以D是正确的．故选D.【点睛】（1）在四冲程内燃机的做功冲程中，燃料燃烧产生大量的高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能．（2）热机的种类有很多，像老式火车的蒸汽机（燃烧煤）、汽车的内燃机（燃烧汽油）、发电厂的汽轮机（燃烧煤）、火箭的喷气发动机（燃烧氢）都是利用内能做功的机器．（3）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．（4）汽车排放的尾气中有水蒸气、二氧化碳等无害气体，也有二氧化氮等氮氢化合物有害气体．12. 如图所示，把热水壶放在煤气灶上烧水的过程中，下列说法正确的是（）A. 煤气的燃烧过程是内能转化为化学能B. 煤气燃烧越充分，它的热值越大C. 水的温度越高，水分子运动越剧烈D. 烧水的过程是通过做功的方式改变水的内能【答案】C【解析】【详解】煤气燃烧是将化学能转化为内能；某种燃料的热值是固定不变的；烧水是通过热传递改变水的内能；温度升高，分子运动越剧烈，故ABD错误，C正确，选C．13. 汽油机在工作时，把内能转化为机械能的冲程是（）A. 吸气B. 压缩C. 做功D. 排气【答案】C【解析】试题分析：内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，将机械能转化为内能的是压缩冲程，将内能转化为机械能的是做功冲程．解：A 、进气门开启，气体流入汽缸，是吸气冲程，没有能量的转化，故A 不符合题意；B 、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程，此冲程机械能转化为内能，故B 不符合题意；C 、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程，此冲程内能转化为机械能，故C 符合题意；D 、排气门开启，气体流出汽缸，是排气冲程，没有能量的转化，故D 不符合题意．故选C ．【点评】本题主要考查对热机一个工作循环中各冲程情况的了解以及工作的实质，并掌握涉及能量转化的两个冲程．14. 下列关于“热机”的说法中，正确的是（ ）A. 通过技术改进，热机效率可达100%B. 做功冲程将机械能转化为内能C. 热机常用水做冷却剂，是因为水的沸点高D. 摩擦生热是利用做功的方式来改变物体的内能【答案】D【解析】 解答：A. 无论科技如何发展，热机的效率可以提高，总存在摩擦、要做额外功，效率一定不会达到100%，此选项错误；B. 做功冲程中的能量转化是内能转化为机械能，此选项错误；C. 热机常用水做冷却剂，是因为水的比热容大，此选项错误；D. 摩擦生热，克服摩擦力做功，使机械能转化成内能，属于做功改变物体内能，此选项正确．故选D点睛：（1）任何能量转化过程都伴随能量的损失，所以转化效率不可能达到100%；（2）热机工作过程中，在压缩冲程机械能转化为内能，做功冲程内能转化为机械能；（3）因为水的比热容较大，常用来做冷却剂；（4）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递，热传递过程是能量的转移过程；做功过程是能量的转化过程，即机械能与内能之间相互转化．15. 对如图所示内容的解读正确的是A. 甲：四冲程汽油机的做功冲程B. 乙：M管中水面上升说明流体中流速大的地方压强大C. 丙：量筒内液体的体积为40mLD. 丁：反应后天平指针偏右说明该反应不符合质量守恒定律【答案】A【解析】【详解】A．观察甲图可知，汽油机两个阀门都关闭，活塞向下运动，高温高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，是做功冲程，A正确．B．用塑料管水平吹气时，细管M的上方空气流速大压强小，细管M中的水在烧杯水面上方较大的大气压作用下上升，B错误．C．量筒在读数时，视线应以液体的凹面相平，故丙图中液体体积小于40mL，C错误．D．该反应有二氧化碳气体产生，气体散发到空气中，故左盘变轻了，但仍然符合质量守恒定律，D错误．故选A.【点睛】（1）根据气门的闭合与开启、活塞的运行方向、结合火花塞的情况可判断是哪个冲程；（2）根据流体压强与流速的关系可判断M管中水面上升的原因；（3）读取量筒示数时，视线要与液面的最底处相平；（4）化学反应都要符合质量守恒定律．二、填空题16. 小时候经常玩的一个游戏，就是把喝完了水的矿泉水瓶扭转加压，然后比赛谁的瓶盖飞的远．瓶盖飞的远近和技术有关，但无一例外的有趣现象是会有白色的水雾从瓶子口冒出（如甲）．在这个过程中发生的能量转化是________，如图________（填“乙”或“丙”）中汽油机的工作过程与这一情景过程中能量的转化是一致的．【答案】(1). 内能转化为机械能(2). 乙【解析】【详解】瓶盖飞出去时，是瓶内水蒸气体积膨胀，对瓶盖做功，瓶内水蒸气内能减小，温度降低，内能转化为机械能；如图乙中，进气门和排气门都关闭，活塞向下运动，因此是做功冲程．汽油机的做功冲程中，火花塞放电，点燃混合气体，高温高压的燃气推动活塞做功，也是内能转化成机械能，二者能量的转化相同．17. 汽油机工作的四个冲程中，_____冲程将内能转化为机械能，将机械能转化为内能的是______冲程．【答案】(1). 做功(2). 压缩【解析】试题分析：内燃机的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气冲程，压缩冲程将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能．解：在汽油机的四个冲程中，压缩冲程将机械能转化成内能，做功冲程将内能转化成机械能．故答案为做功；压缩．【点评】此题主要考查了内燃机的四个冲程及能量转化情况，是一道基础性题目．18. 如图所示的是四冲程汽油机的冲程，若该汽油机的飞轮转速为3600转/分，则该汽油机活塞1s内对外做功_____次．【答案】30【解析】单缸四冲程汽油机的飞轮转速是3600r/min=60r/s，即每秒钟转60圈；而飞轮每转2圈，对外做功1次；所以，该汽油机活塞1s内对外做功12×60=30次；点睛：在四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，1个工作循环中包括4个冲程并对外做功1次．19. 电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体能将盒盖喷出很远（如图）．此过程中的能量转化方式与汽油机的_____冲程相类似．实验时在盒内滴入2×10﹣4kg的酒精，这些酒精完全燃烧放出的热量是_____J．（q酒精＝3×107J/kg）【答案】(1). 做功(2). 6000【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；做功改变物体内能的实质是能量的转化，热传递改变物体内能的实质是能量的转移；汽油机有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程将内能转化为机械能；（2）已知酒精的热值和质量，利用公式Q放＝mq计算完全燃烧2×10﹣4kg酒精放出的热量．【详解】根据题意知道，按动电火花发生器的按钮，会点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是由于酒精燃烧产生的燃气对外做功，消耗燃气的内能，变成盒盖的机械能，是将内能转化为机械能的过程，与四冲程汽油机的中的做功冲程相类似；由Q放=mq知道，酒精完全燃烧放出的热量是：Q放=mq=2×10-4 kg×3.0×107 J/kg=6000J．20. 汽油机一个工作循环由________个冲程组成，其中________冲程把机械能转化为内能．【答案】(1). 四(2). 压缩【解析】【分析】要解决此题需要掌握内燃机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程．同时要了解各个冲程的能量转化情况．【详解】汽油机的一个工作循环包括：吸气、压缩、做功、排气四个冲程．压缩冲程活塞向上运动，压缩燃料混合物对其做功，所以将机械能转化为内能．21. 如图是四冲程汽油工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在_____冲程，当燃料混合在气缸内燃烧时将_____能转化为内能．【答案】(1). 压缩(2). 化学【解析】【详解】从图中可以看出，两气门都关闭和活塞向运动，可以判断这个冲程是压缩冲程；汽油在气缸内燃烧时将化学能转化为内能．22. 如图甲、乙所示，是我们在课堂上观察的两个实验，在甲实验中通过做功方式将______能转化为________能，该过程对应着汽油机工作循环中的__________冲程；而在乙实验中是将_________能转化为_______能，下面四幅图中的_______图所对应的能量转化过程与乙实验相同．若该汽油机飞轮转速为3600r/min，则该汽油机每秒完成________个冲程，对外做功_______次．【答案】内；机械；做功；机械；内；D；120；30；【解析】试题分析：（1）解决此题要知道内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能．（2）改变物体内能的方式有热传递和做功两种．做功改变物体内能的实质是能量的转化，具体来说是内能和机械能的相互转化．对物体做功，物体的内能增加，温度升高；物体对外做功，物体的内能减少，温度降低．如图甲、乙所示，是我们课堂演示的两个实验，在甲实验中通过做功方式将内能转化为机械能，该过程对应着汽油机工作循环中的做功冲程；而在乙实验中是将机械能转化为内能，上面四幅图中的D图所对应的能量转化过程与乙实验相同．若该汽油机飞轮转速为3600r/min，飞轮转速为60r/s；则该汽油机每秒完成120个冲程，对外做功30次．故答案为内；机械；做功；机械；内；D；120；30．考点：做功改变物体内能；内燃机的四个冲程；有关热机的计算．23. 汽车汽油机是由四个冲程的不断循环来保证连续工作的，其中由机械能转化为内能的是_____冲程．已知汽油的热值为4.6×107J/kg ，2kg 汽油完全燃烧时释放的热量为_____J ．已知汽车防冻液比热容为4.2×103J/（kg•℃），防冻液从90℃冷却到20℃的过程中，放出的热量为2.94×106J ，则汽车防冻液的质量为_____kg ．【答案】 (1). 压缩 (2). 9.2×107 (3). 10 【解析】【分析】（1）在汽油机的四个冲程中，机械能转化为内能的是压缩冲程，内能转化为机械能的是做功冲程； （2）知道汽油的质量、热值，根据Q mq =求出汽油完全燃烧时释放的热量；（3）知道防冻液放出的热量、比热容、初温和末温，利用Q cm t =放求汽车防冻液的质量．【详解】（1）在汽油机的压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合物做功，使其内能增大、温度升高，机械能转化为内能；（2）完全燃烧2kg 汽油放出的热量：772 4.610/9.210Q mq kg J kg J ==⨯⨯=⨯；（3）由Q cm t =放得汽车防冻液的质量：63 2.9410104.210/(?)(9020)Q J m kg c t J kg ⨯===⨯⨯-放．℃℃℃ 故答案为压缩；9.2×107；10． 【点睛】本题考查了汽油机四冲程特点、燃料完全燃烧放热公式Q mq =、放热公式Q cm t =放的应用，属于基础性题目．24. “永动机”不能实现，是由于它违背了________．燃料燃烧时，释放到空中的能量不能再有效利用说明能量转化具有________．【答案】 (1). 能量守恒定律 (2). 方向性【解析】【详解】永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律．燃料燃烧，化学能转化为内能，释放到空中的这些能量不能再利用说明能量转化具有方向性．【点睛】根据能量守恒定律的内容解答．明确转化和转移．转化能的形式发生变化，转移能的形式不变．能量可以相互转化，能量转化具有方向性．25. 一台单缸四冲程汽油机的转速是1200 r/min ，这台汽油机的活塞每秒对外做了_____次功，若该汽油机的效率是25%，在汽油机内完全燃烧2 kg 汽油时这些热量通过汽油机的转化，能对外做_____J 的有用功．（汽油的热值为4.6×107 J/kg ）【答案】 (1). 10 (2). 2.3×107 【解析】（1）已知四冲程汽油机的转速是1200r/min=20r/s ，一个工作循环飞轮转两周，对外做一次功， 所以这台汽油机的活塞每秒对外做了10次功．（2）由Q=qm 可得，在汽油机内完全燃烧2kg 汽油时，放出的热量77 qm 4.610/29.210Q J kg kg J ==⨯⨯=⨯放， 根据η100%W Q =⨯放可得， 对外所做有用功77W η25%9.210 2.310Q J J ==⨯⨯=⨯放三、解答题26. 一辆汽车牵引力是4×103N ，行驶10km 消耗3kg 汽油，这辆汽车的效率是多少?已知汽油的热值q =4.6×107J ／kg 。
九年级物理全册 第10章 第四节 热机教案4 (新版)北师大版
热机教学目标：知识与技能：经历“燃烧燃料释放热量的分配”的过程，感受到转化为机械能的内能只是一部分，形成正确的世界观；过程与方法：通过与机械效率的对比，了解热机的效率，感悟到效率是评价投入，产出比的基本方法，并了解不同热机的效率值；情感态度与价值观：了解热机的使用对社会的贡献与带来的环境污染，感受到自然科学的发展和先进技术的应用在推进社会发展的同时，也造成了环境污染。
教学重点：建立热机效率的概念；教学难点：理解环境污染与热机使用的关系；热机效率的运用；教学过程：（一）课前准备1、在上课前两天教师让学生通过图书馆和网络收集相关的资料：利用热机所带来的污染和人类为控制这些污染所采取的措施。
2、候课朗读。
课前两分钟科代表带领全班朗读教材。
3、收集相关的资料4、预习（二）创设情景，引入新课前面我们学习了热机是把燃料燃烧产生的内能转化为机械能，那么燃料燃烧产生的内能能够全部转化成机械能吗产生的能量都到哪里去了呢？展示能量流向图。
（三）新课学习一、热机效率1、内燃机能量流向图。
学生回答能量的流向，燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。
一位学生回答能量的流向，一个小组的代表展示小黑板上所画的饼图。
并由此得出：燃料燃烧产生的内能只有一部分转变为对外的有用功的能量。
2、讨论交流：请同学们对课本图汽车内燃机的能量流向进行认真的阅读并交流讨论，然后把这些数据转换成饼图，根据你所画的饼图，认真分析能量的主要流向：热机是利用燃料燃烧时放出的来对外的机器，燃料产生的内能能够全部转化为机械能吗？能量损失部分有①，②，③，④。
教师问题创设情景导入。
多媒体展示图片：内燃机能量流向图。
对比机械效率引出热机的效率。
主要是让学生从已有知识和生活经验进入新课，不觉得突然，而且能激发学生兴趣。
通过能量流向图及饼图，对热机燃料的利用率有感性认识那么，什么是热机效率，它又与我们所学的机械效率有何不同呢3、热机效率（对比机械效率学习）（1）定义（2）公式教师引导学生结合已经学过的机械效率来分组学习我能自学部分2（1）-（3）。
新版北师大版九年级物理全册 第十章 第四节 热机 (共17张PPT)
过程分析
排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，
燃
烧
活塞 向上 运动，把废气排
后 的
废
出气缸。
气
• 一个工作循环： • 活塞：往复两次。 • 曲轴：转动两周。 • 完成：四个冲程。 • 对外做功：一次。 • 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。
相同点
1．基本构造和主要部件的作用相似。 2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲 程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功， 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮 转动1/3/82021/3/82021/3/8
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/82021/3/8March 8, 2021
•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/82021/3/82021/3/82021/3/8
谢谢观看
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而 柴油机气缸顶部有喷油嘴。
2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴 油机的燃料是柴油。
3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混 合气体，柴油机只吸进空气。
4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油 机属压燃式点火。
练习：
1、如图1表示内燃机工作循环中 的一个冲程，从气门的启闭和活 塞的运动可判断这 是 吸气 冲程。
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第四节 热 机
九年级物理全册 第十章 第四节 热机导学案 (新版)北师大版
热机课题第四节热机节次主备人授课人学习目标（任务）1．知识与技能了解四冲程汽油机的工作原理．通过能量的转化和转移，认识热机效率． 2．过程与方法利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的结构和工作原理． 3．情感态度与价值观通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．学习重点难点重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率。
学生自主学习方案导学案学习流程①读书自学②合作探究③问学释疑一．自主学习1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
思考:（1）看到什么现象？（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？上面的装置就是一个简单原始的热机。
热机是把转化为的机器，如：、等。
2、汽油机阅读教材20-22，依据图自学并填写、汇报：（1）汽油机是利用作燃料来工作的。
（2）构造：。
（3）工作过程：学生依据课本中的结构图自学，交流、填写。
第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？汽油机是利用什么方式点火的？第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是什么能向什么能转化？第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？3、柴油机（学生对比学习）依据柴油机模型，观察并填写、汇报，并找出不同之处：（1）柴油机是利用作燃料来工作的。
1 / 32 / 33 / 3 学 习 流 程④过关检测⑤拓4．热机的效率 教师讲解 （1）在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有 。
（2） 叫热机的效率，表达式可写作η＝ ,在我们常用的热机中 机的效率最高。
（3）在各种能量的损失中， 带走的热量最多，设法利用 的能量是提高燃料利用率的重要措施。
新版北师大版九年级物理全册 第十章 第四节 热机 (共17张PPT)
进气门和排气门都 关闭， 活塞向 上 运动，燃料混合物 被压缩，压强 增大，温度 升高
机械能转化为 内能。
过程分析
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花塞 产 生电火花，使燃料猛烈燃烧 ，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
过程分析
排气冲程
进气门关闭，排气门 打开，
(1)汽油机的构造 (2)柴油机的构造
火花塞 进气门
排气门 喷油嘴 进气门
气缸 活塞
连杆
排气门
曲轴
2、汽油机的工作原理：
1.明确：一个冲程 、一个工作循环
2.完成以下问题 （1）热机是把__内__能__能转化为__机_械__能 的装置。内燃机是燃料直接在发动机__汽_缸__内 燃烧产生动力的热机。最常见的内燃机，以 汽油或柴油为燃料，分别叫做_汽_油__机__和 __柴_油__机__。（2）工作过程以一个循环为一个
应用：热机（将内能转化为机械能的机械）
第四节 热 机
一、热机的种类：
喷气发动机
火箭等
蒸汽机 内燃机
1、内燃机：
燃料直接在气缸内燃烧产生动 力的热机。
常见的内燃机： 汽油机 柴油机
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月2021/11/32021/11/32021/11/311/3/2021 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2021/11/32021/11/3November 3, 2021 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2021/11/32021/11/32021/11/32021/11/3
九年级物理全册 第十章 第四节 热机导学案 (新版)北师大版
热机课题第四节热机节次主备人审核人授课人学习目标（任务）1．知识与技能了解四冲程汽油机的工作原理．通过能量的转化和转移，认识热机效率．2．过程与方法利用动画、图片或模型讲解四冲程汽油机的结构和工作原理．3．情感态度与价值观通过演示实验培养学生观察和分析问题的能力．学习重点难点重点：汽油机的工作原理及能的转化过程，燃料的热值．难点：热机中的能量转化及损失，了解热机效率。
学生自主学习方案导学案学习流程①读书自学②合作探究③问学释疑一．自主学习1、图16.4-1的实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
思考:（1）看到什么现象？（2）木塞被顶开，是谁对它做了功？（3）水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？（4）在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？（5）在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？上面的装置就是一个简单原始的热机。
热机是把转化为的机器，如：、、等。
2、汽油机阅读教材20-22，依据图自学并填写、汇报：（1）汽油机是利用作燃料来工作的。
（2）构造：。
（3）工作过程：学生依据课本中的结构图自学，交流、填写。
第一冲程：吸气冲程中燃气为什么会进入汽缸？汽缸中活塞由哪端向哪端运动？第二冲程：压缩冲程中，活塞压缩燃料混合物是什么能向什么能转化？压缩冲程末产生什么结果？汽油机是利用什么方式点火的？第三冲程：做功冲程中为什么能做功？是什么能向什么能转化？第四冲程：排气冲程有什么作用？排除废气的温度如何？3、柴油机（学生对比学习）依据柴油机模型，观察并填写、汇报，并找出不同之处：（1）柴油机是利用作燃料来工作的。
（2）构造：学习流程④过关检测⑤拓展延伸4．热机的效率教师讲解（1）在通常情况下，我们对燃料的利用率比较低，造成能量损失的主要原因有。
（2）叫热机的效率，表达式可写作η＝,在我们常用的热机中机的效率最高。
（3）在各种能量的损失中，带走的热量最多，设法利用的能量是提高燃料利用率的重要措施。
北师大版九年级全一册-第十章-机械能、内能及其转化-同步练习(含答案)
北师大版九年级全册-第十章-机械能、内能及其转化-同步练习一、单选题1.下列所述现象中，属于利用热传递改变物体内能的是（）A.双手摩擦时，手会发热B.锯木材时锯子发烫C.烧水时水温升高D.钻木取火2.如图为某蹦床运动员从床面上A点起跳后腾空瞬间的照片，根据照片信息判断下列说法正确的是（）A.此时运动员脚尖到床面的距离约为1.8mB.运动员上升到最高点时，速度为零，合力为零C.运动员在空中下落的过程中，重力的功率越来越小D.运动员在空中上升的过程中，动能和重力势都能增大3.小宇寒假去世贸商城游玩，乘坐室外观光电梯，在电梯匀速上升的过程中A.重力势能不断增大B.动能不断增大C.机械能保持不变D.动能转化为重力势能4.夏季来临，农业部门利用飞机喷洒农药消灭害虫．当飞机在某一高度水平匀速飞行喷洒农药时，它的（）A.动能不变，势能不变B.动能减少，势能增加C.动能增加，势能减少D.动能减少，势能减少5.现在买房的人都希望自己的房子附近有小溪或湖泊，其原因之一是那里相对来说“冬暖夏凉”。
这主要是因为水具有（）A.流动性B.较大的比热容C.较低的凝固点D.较高的沸点6.对如图所示实验的有关叙述不正确的是（）A.甲实验中水可以隔绝空气，并给试管中的可燃物加热B.乙实验试管内的水沸腾后塞子冲出管口，对应内燃机的做功冲程C.丙实验同名磁极相互排斥，磁体间的相互作用是通过磁场发生的D.丁是探究分子运动现象的实验，仅将浓氨水换成浓盐酸也可达到实验目的7.下列有关热学知识的说法中正确的是（）A.固体和液体很难被压缩是因为分子间没有间隙B.燃料燃烧越充分，其热值越大C.物体吸收热量，温度不一定升高D.比热容与物体吸收热量的多少有关8.下列说法中正确的是（）A.物体内能减少，一定是放出热量B.同一物体，温度越高内能越大C.对物体做功，物体的内能一定增加D.物体温度越高，所含热量越多9.在厨房做饭的时候有很多现象可以用物理知识解释，下列说法中正确的是（）A.用高压锅炖肉熟的快，是因为锅内气压高水的沸点低B.炒菜时香气四溢书面分子在做无规则运动C.电饭锅的插头插入插座时保险丝突然熔断，一定是电路中用电器总功率过大造成的D.当汤沸腾以后，把炖汤的火调小是为了降低汤的温度二、多选题10.在探究“动能的大小与质量的关系”的实验中，记录数据如下．下列说法正确的是（）A.实验时，让小球从斜面的同一高度自由滚下B.小球动能的大小通过木块移动的距离来判断C.物体质量越大，动能一定越大D.实验过程中运用了控制变量法和转换法11.关于运动项目中所涉及的物理知识，下列分析正确的是（）A.踢足球时，足球能划出一道弧线绕过人墙，是因为气体在流速大的地方压强小B.滑雪时，人从高处自由滑下，速度越来越快，是因为重力势能转化为动能C.人登上较高的山顶时，会感觉不适，是因为山顶气压大于山脚下的气压D.人潜入较深的水中时，必须穿潜水服，是因为液体压强随深度增加而增大12.生活中一些现象包含着丰富的物理知识，例如提水桶。
(名师整理)最新北师大版物理九年级全一册第10章第4节《热机》市优质习题课件
1. 将由燃料燃烧产生的高温高压气体的 内能 转化为 机械能 的机器，统称为热机．
2. 冲程：活塞从汽缸的 一端 运动到 另一端 的过程．
4. 四冲程内燃机的一个工作循环内，活塞在汽缸内 往复运动 2 次，曲轴和飞轮转 2 转，对外做功
1 次．其他三个冲程靠飞轮的 惯性 带动完成．
5. 汽油机与柴油机的区别：
汽油机
柴油机
构造 顶部 有一个火花塞
顶部 有一个喷油嘴
吸入 气体
汽油与空气的混合物
空气
点火 方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用 小型汽车、摩托车
6. 如图所示是某种内燃机某种冲程 的示意图，由图可知：这种内燃机是 柴 油机 ．它表示的是 压缩 冲程．在这 个过程中 机械 能转化为 内 能．
7. 关于热机，下列说法错误的是( C ) A．热机性能好坏的重要标志之一是热机效率 B．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以 大大提高热机效率 C．柴油机的效率比汽油机的高，这是因为柴油的比 热容比汽油的大 D．在压缩冲程中内燃机将机械能转化为内能
3. 工作过程 (1)吸气冲程：进气门 打开 ，排气门 关闭 ， 活塞由汽缸 上端 向 下 运动； (2)压缩冲程：进气门和排气门都 关闭 ，活塞由 汽缸 下端 向 上 运动； (3)做功冲程：进气门和排气门都 关闭 ，活塞由 汽缸 上端 向 下 运动； (4)排气冲程：进气门 关闭 ，排气门 打开 ， 活塞从汽缸 下端 向 上 运动．
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1
第四节 热机
A组
将燃料燃烧时放出的_________________的机器，叫做热机.
汽油机的一个工作循环包括四个冲程，顺次是吸气冲程、_________、_______________、排
气冲程.
柴油机和汽油机在构造上的主要区别是________________.在工作过程中的主要区别是在吸
气冲程中，柴油机吸进汽缸的是___________，而汽油机吸进汽缸里的是______________；
在做功冲程中使燃料燃烧的点火方式不同，柴油机是____________，汽油机是
_________________.
在热机里，用来做___________的那部分能量和燃料___________放出的能量之比，叫做热机
的效率.
内燃机工作的四个冲程中，将机械能转化为内能的是（ ）
压缩冲程
吸气冲程
排气冲程
做功冲程
从本质上看，热机的工作能量来源于（ ）
机械能
内能
化学能
化学能和内能
B组
关于四冲程汽油机的工作过程有以下几种说法（ ）
①在做功冲程中，是机械能转化为内能
②在做功冲程中，是内能转化为机械能
③只有做功冲程是燃气对外做功
④汽油机和柴油机的点火方式相同
以上说法中正确的是
只有②③
只有①③
只有②④
只有②③④
一台汽油机的效率为25%，表示的物理意义是___________________________.
提高热机效率的途径是①_________________；②_________________________.
热机工作的共同特点是（ ）
都有燃料进人汽缸
将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质，使工作物质受热膨胀，对外做功
都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能
都有四个冲程
在热机里，设用来做有用功的那部分能量为1E，废气带走的能量为2E，散热消耗能量为3E，
克服摩擦做功消耗的能量为4E，燃料完全燃烧放出的能量为5E，则5E=____________，热
2
机的效率为=____________.
柴油机甲的功率是乙的1.5倍，甲的效率为20%，乙的效率为25%，那么甲与乙每小时消耗
的油量之比为（ ）
15：8
6：5
5：6
8：15
第四节 热机
A组
1、内能转化为机械能 2、压缩冲程，做功冲程 3、柴油机气缸顶部有一个喷油嘴，而汽
油机顶部有一个火花塞；空气，汽油和空气的混合物；压燃式，点燃式
4、有用功，完全燃烧 5、A 6、C
B组
1、A2、汽油机工作时的有用功占燃料完全燃烧时放出热量的25% 3、（1）燃料充分燃烧（2）
减小机械摩擦 4、B 5、E1+
E2+ E3+ E4， E1/ E5 6、A