2020九年级物理上册第二章改变世界的热机分类综合训练（二）（新版）教科版

2020九年级物理上册第二章改变世界的热机分类综合训练（二）（新版）教科版

分类综合训练(二)‎ 教材知识梳理 核心要点突破 ‎1．热机 把________能转化为________能的装置。常见的热机有________________________________________________________________________。‎ ‎2．(1)常见的活塞式内燃机有汽油机和________。内燃机一个工作循环包括________、________、________和________四个冲程，对外做功______次，活塞往复运动______次，曲轴和飞轮转动________周。‎ ‎(2)汽油机与柴油机在工作过程中有以下不同点：‎ ‎①汽油机吸入____________________，柴油机吸入________。‎ ‎②压缩冲程：________机能把吸入气体的体积压缩得更小，气体的压强更大，温度更高，对外做功更多，效率更高。‎ ‎③点火方式：柴油机为____________，汽油机为__________。‎ ‎3．热机效率 8‎ ‎(1)定义：热机所做___________与所用燃料____________释放的热量之比。计算公式：η＝________×100%。热机的效率总小于________。提高热机效率的方法：①使燃料充分燃烧；②尽量减小各种热损失；③机件间保持良好的润滑、减小摩擦。‎ ‎(2)热机的使用对环境造成的污染，主要是______污染和_________污染。‎ 教材知识纵横 名称 内容 公式 热机效率 ‎　热机所做有用功与所用燃料完全燃烧释放的热量之比 η＝×100%‎ 炉子效率 ‎　有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比 η＝×100%‎ 机械效率 ‎　使用机械时有用功跟总功的比值 η＝×100%‎ 教材图片展示 命题点1　热机能量转化 图2－F－1‎ ‎　加热试管中的水，水沸腾后，产生的水蒸气推动叶轮，使叶轮转动起来。在整个过程中，燃料的________能先转化为水蒸气的________能，然后又转化为叶轮的________能。‎ 命题点2　酒精在盒内燃烧 8‎ 图2－F－2‎ ‎　当按下火花发生器的按钮后，我们看到盒盖飞了出去，同时听到“砰”的一声响。酒精燃烧产生的燃气对________做功，燃气的______能转化为盒盖的__________。‎ 命题点3　汽油机工作的四个冲程 图2－F－3‎ ‎　辨别内燃机的冲程时，注意观察两气门的状态，若一开一闭，不是吸气冲程就是________冲程，活塞向下运动是________冲程，向上运动是________冲程；若两气门都关闭，不是压缩冲程就是________冲程，活塞向上运动是________冲程，向下运动是________冲程。‎ 中考真题链接 ‎►类型一　热机 ‎1．[2015·哈尔滨] 下列有关热机的说法正确的是(　　)‎ A．内燃机的冷却液需要用比热容较大的物质 B．内燃机的做功冲程是机械能转化为内能的过程 C．汽油机消耗的汽油可循环使用，是取之不尽的能源 D．热机的使用缓解了城市的热岛效应 ‎2．[2016·河北] 下列关于热机和环境保护的说法中正确的是(　　)‎ 8‎ A．热机的大量使用会造成环境污染 B．所有的热机都是用汽油做燃料的 C．汽车排出的尾气都是有毒气体 D．热机所产生的噪声，可以被热机上的消声器完全消除 ‎►类型二　内燃机及其能量转化 ‎3．2017·盐城 如图2－F－4所示的是四冲程汽油机工作循环中的(　　)‎ 图2－F－4‎ A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 ‎4．2017·威海 如图2－F－5所示是四冲程汽油机的工作状态示意图，由图可以看出，此时它正处在________冲程。当燃料混合物在汽缸内燃烧时将________能转化为内能。‎ 图2－F－5‎ ‎5．2017·德州 如图2－F－6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________冲程的能量转化相同。‎ 8‎ 图2－F－6‎ ‎►类型三　热机效率与环境保护 ‎6．[2016·河北] 2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运，下列措施不可行的是(　　)‎ A．发展公共交通，提倡绿色出行 B．增加使用太阳能、核能等新能源 C．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空 D．改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放 ‎7．[2016·广元] 一台四冲程汽油机，其中________冲程将机械能转化为内能。已知所用汽油的热值是4.6×107 J/kg，完全燃烧‎2 g汽油所释放的热量是________J。若热机效率为40%，燃烧‎2 g汽油转化的机械能是________J。若此机械能全部用于发热，能使质量为‎1 kg的水，温度升高________℃[结果保留一位小数，已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]。‎ ‎8．[2016·齐齐哈尔] 随着居民生活水平的不断提高，家用轿车越来越多地走进了普通百姓人家。下表为某款家用轿车的有关数据：‎ 家用轿车的总质 量：‎‎1200 kg 家用轿车的额 定功率：30 kW 每个轮胎与地面的 接触面积：‎‎0.02 m2‎ 油箱的容积：‎‎55 L ‎(1)该家用轿车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大？(g取10 N/kg)‎ ‎(2)若该家用轿车在额定功率下以‎72 km/h的速度匀速行驶在平直的公路上，则该车发动机的牵引力是多少？‎ ‎(3)该家用轿车仍以‎72 km/h的速度匀速行驶10 min，消耗汽油‎1.3 kg，‎ 8‎ 该车发动机的效率是多少？(假设汽油完全燃烧，汽油热值q＝4.6×107 J/kg，结果保留一位小数)‎ 8‎ 详解详析 教材知识梳理 ‎【核心要点突破】‎ ‎1．内　机械　蒸汽机、蒸汽轮机、汽油机、柴油机、喷气发动机、火箭发动机等 ‎2．(1)柴油机　吸气　压缩　做功　 排气　1　2‎ ‎2　(2)①汽油和空气的混合物　空气　②柴油　③压燃式　点燃式 ‎3．(1)有用功　 完全燃烧　　1‎ ‎(2)大气　噪声 ‎【教材图片展示】‎ 命题点1　化学　内　机械 命题点2　盒盖　内　机械能 命题点3　排气　吸气　排气　做功　压缩　做功 中考真题链接 ‎1．A ‎2．A　[解析] 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释放出有害气体，污染环境，所以A项说法正确。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项说法错误。汽车排出的气体中有二氧化碳、水蒸气、一氧化碳、氮氢化合物等，其中二氧化碳和水蒸气是无毒的，所以C项说法错误。消声器只能减弱噪声，而不能消除噪声，所以D项说法错误。‎ ‎3．A　[解析] 由图可知，进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，所以是吸气冲程。‎ ‎4．排气　化学 8‎ ‎5．做功　[解析] 当按动电火花发生器的按钮时，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化为盒盖的机械能，燃气的内能减少；四冲程汽油机中的做功冲程就是利用内能来做功的冲程，将内能转化为机械能。‎ ‎6．C　[解析] 加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，不能减少废气的排放，因此该措施不可行。‎ ‎7．压缩　9.2×104　3.68×104　8.8‎ ‎[解析] 汽油机的压缩冲程将机械能转化为内能；汽油完全燃烧释放的热量Q＝mq＝‎0.002 kg×4.6×107 J/kg＝9.2×104 J；转化的机械能为W＝ηQ＝40%×9.2×104 J＝3.68×104 J；水升高的温度Δt＝＝＝‎8.8 ℃‎。‎ ‎8．(1)该轿车静止在水平地面上时，对地面的压力：‎ F＝G＝mg＝‎1200 kg×10 N/kg＝1.2×104 N，‎ 对地面的压强：‎ p＝＝＝1.5×105 Pa。‎ ‎(2)行驶速度v＝‎72 km/h＝‎20 m/s，由P＝＝＝Fv得，该车发动机的牵引力：‎ F＝＝＝1500 N。‎ ‎(3)汽车以额定功率匀速直线行驶10 min，牵引力所做的功：‎ W＝Pt＝3×104 W×10×60 s＝1.8×107 J，‎ 完全燃烧‎1.3 kg汽油放出的热量：‎ Q放＝m′q＝‎1.3 kg×4.6×107 J/kg＝5.98×107 J，‎ 该车发动机的效率：‎ η＝×100%＝×100%＝30.1%。‎ 8‎