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文檔簡介

新人教版九年級物理全冊習題

目錄

第十三章內能....................................................................3

13.1分子熱運動.............................................................3

13.2內能....................................................................4

3.飛出去內盒蓋機械........................................................5

13.3比熱容...................................................................6

第十四章內能的利用...........................................................10

14.1熱機...................................................................10

14.1熱機...................................................................11

14.2熱機的效率............................................................12

14.3能量的轉化和守恒.....................................................14

第十五章電流和電路...........................................................18

15.1兩種電荷...............................................................18

15.2電流和電路............................................................20

15.3串聯(lián)和并聯(lián)............................................................22

15.4電流的測量............................................................24

15.5串、并聯(lián)電路中的電流規(guī)律.............................................26

第十六章電壓電阻............................................................30

16.1電壓..................................................................30

16.2串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律.............................................32

16.3電阻...................................................................34

16.4變阻器................................................................36

第十七章歐姆定律.............................................................40

17.1電流與電壓和電阻的關系...............................................40

17.2歐姆定律.............................................................42

17.3電阻的測量............................................................44

17.4歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用......................................46

第十八章電功率...............................................................49

18.1電能電功.............................................................49

18.2電功率................................................................51

18.3測量小燈泡的電功率...................................................53

18.4焦耳定律.............................................................55

第十九章生活用電..............................................................59

19.1家庭電路..............................................................59

19.2家庭電路中電流過大的原因.............................................61

19.3安全用電..............................................................63

第二十章電與磁...............................................................66

20.1磁現(xiàn)象磁場..........................................................66

20.2電生磁................................................................68

20.3電磁鐵電磁繼電器....................................................69

20.4電動機..................................................................71

第二十一章信息的傳遞.........................................................76

第1、2節(jié)...................................................................76

第3、4節(jié)...................................................................77

第二十二章能源與可持續(xù)發(fā)展...................................................79

第1、2節(jié)...................................................................79

第3、4節(jié)...................................................................80

第十三章內能

13.1分子熱運動

1.生活中有許多物理現(xiàn)象可以說明物理原理,你認為以下說法中正確的是()

A.用鏗刀鏗鐵件時,得到很多細小的鐵粉,每一粒鐵粉就是一個鐵分子

B.鐵絲很難被拉斷,說明分子之間只存在引力

C.鐵塊很難被壓縮,說明分子間只存在斥力

D.灑在桌面上的酒精,過一會兒都蒸發(fā)了,說明一切物體里的分子都在不停地做無規(guī)則

運動

2.如圖所示,將兩個鉛柱的底面削平,削干凈,然后緊緊地壓在一起,兩飛

鉛塊就會結合起來,甚至下面吊一重物都不能把它們拉開,而兩塊光滑的玻∩

璃貼在一起,不會合成一塊的原因是()N'鉛柱

A.玻璃的分子間不存在引力IJ/

B.玻璃接觸面的分子間距離太大,分子間作用力太小X

C.玻璃太硬,斥力大于引力∏

D.以上說法都不對

3.焊接金屬的方法,一是依照荷葉上的水珠自動結合進行焊接,用高溫熔化金屬,從而使

分子間的距離足夠近,金屬冷卻后就焊接到一起了;二是爆破焊接技術,它是將金屬表面清

潔后靠在一起,然后靠爆炸產生的巨大壓力將兩金屬壓接在一起.這兩種方法都是利用分子

間距較(選填“大”或“小”)時分子存在力實現(xiàn)焊接的.

4.指出下列三個現(xiàn)象中共同反映的物理知識:

(1)“八月桂花遍地開”時,很遠就能聞到香味;

(2)在熱水中放一些糖,過一會兒水就變甜了;

(3)在公共場所,一人吸煙,周圍的人都會受到毒害.

A.:B..

5..當香噴噴的豆?jié){打好后,戴眼鏡的小王打開豆?jié){機,他只聞到香味卻看不清楚豆?jié){.請

你用學過的物理知識解釋其中的原因.

【趣味鏈接】

6.1827年,英國植物學家布朗把花粉小顆粒放入水中,通過顯微鏡觀察放有花粉的水滴,

發(fā)現(xiàn)花粉小顆粒在水中像著魔似的不停地運動,每個花粉小顆粒運動的方向和快慢都在變

化,不會停下來.這些花粉小顆粒實際上是由上萬個分子組成的分子團,由于受到水分子的

無規(guī)則運動的撞擊而不能平衡,從而表現(xiàn)出無規(guī)則運動.這就是著名的布朗運動.

【拓寬延伸】

布朗運動實質反映了什么?

1.D

解析:鐵粉是肉眼可見的,是物體;分子是肉眼看不見的,故A選項說法錯誤.鐵絲很難

被拉斷,只說明分子之間存在引力,不能說明分子間沒有斥力,故B選項錯誤.鐵塊很難

被壓縮,只說明分子間存在斥力,不能說明分子間沒有引力,故C選項錯誤.灑在桌面上

的酒精,過一會兒都蒸發(fā)了,是酒精分子不停地做無規(guī)則運動的結果,故D選項正確,符

合題意.故選D.

2.B

解析:一切物質的分子間都有相互作用的引力和斥力,但分子間的作用力是有范圍的.把兩

塊純凈的鉛壓緊,使兩個鉛塊的距離接近分子間引力發(fā)生作用的距離,兩個鉛塊就會結合在

一起;由于玻璃之間的絕大多數分子間距離較大,大于分子直徑的10倍,故分子間的作用

力就十分微弱,兩塊玻璃無法結合成一塊.故選B.

3.大引

解析:分子間既有引力又有斥力,當分子間距離很小時,作用力表現(xiàn)為斥力;當分子間距離

稍大時,作用力表現(xiàn)為引力.焊接金屬就是利用高溫或者壓力使金屬的分子互相滲透來實現(xiàn)

焊接的.

4.不同物質間發(fā)生了擴散現(xiàn)象分子不停地做無規(guī)則運動

解析:擴散現(xiàn)象是指物質分子從高濃度區(qū)域向低濃度區(qū)域轉移,直到均勻分布的現(xiàn)象;擴散

現(xiàn)象是氣體分子的內遷移現(xiàn)象,從微觀上分析是大量氣體分子做無規(guī)則熱運動時,分子之間

發(fā)生相互碰撞的結果.

5.答:只聞到香味,是因為豆?jié){的分子在做無規(guī)則運動;看不清豆?jié){是因為豆?jié){機內的水蒸

氣遇到冷的鏡片液化成小水滴附著在鏡片上.

6..思維點睛:布朗運動的實質是大量分子做無規(guī)則熱運動的結果.

解析:(1)布朗運動的主體并不是分子或原子,而是因為分子的無規(guī)則運動,使花粉小顆

粒受到撞擊而振動.(2)通過布朗運動,說明了一切物質的分子都在不停地做無規(guī)則的熱

運動.

13.2內能

1.在學習了內能的知識后,幾位同學對于內能的知識提出了下列說法,正確的是()

A.曉華:熾熱的鐵水具有內能,冰冷的鐵塊也具有內能

B.曉峰:運動速度大的物體內能大

C?曉玲:物體的內能與溫度無關

D.曉平:物體對外做功其內能一定增大

2.溫度、熱量和內能三個物理量遇到了一起,下列關于它們的說法正確的是()

A.溫度高的物體含有的熱量比溫度低的物體多

B.熱量總是從內能大的物體向內能小的物體傳遞

C.內能少的物體也可能將能量傳給內能多的物體

D.物體的內能與溫度有關,只要溫度不變,物體的內能就一定不變.

3.如圖所示是模擬點火爆炸裝置,當揪動電火花發(fā)生器的按鈕時,我們?"

可以看到上面的盒蓋將,同時聽到“砰”的一聲響.在此過程

中,燃氣的能減少,轉化為的能,

4.通過課本中的實驗探究,同學們知道了做功可以改變物體的內能,具

體地說:對物體做功,物體的內能會增加.那么“物體對外做功,物體的內能會減少嗎”?嚴

小明同學對這個猜想設計了如圖所示的實驗:用酒精燈加熱試管中的水,使水沸騰,他看到

了水蒸氣將木塞沖開,并冒“白氣“,這充分說明了水蒸氣,水蒸氣內能

,溫度.在這個過程中能轉化為能.實驗說明:

,從而驗證了小明的猜想是(選填“正確”或“錯誤”)的.

5.位于蕪湖市的“神山鑄劍”遺址極富傳奇色彩,相傳春秋時干將在此設爐造劍,三年成劍,

鋒利無比.干將造劍主要是利用了金屬具有良好的(選填“彈性”、“硬度”或“延展

性”),可鍛打成劍.當年的“淬劍池”如今仍位于山顛,淬劍是指將熾熱的金屬劍迅速與冷水

接觸,以增加其硬度.淬劍過程中,金屬劍的內能(選填“增大”或“減小”),這

主要是通過方式改變了金屬劍的內能.

6.某物理實踐小組的同學為了研究不同顏色的物體的吸熱本領,他們把質量、溫度都相同

的水分別倒入兩個相同的玻璃瓶中,用白紙和黑紙分別將瓶子包起來后放在太陽光下照射,

每隔3min測一次瓶中水的溫度,收集的數據如下:

日照時間∕minO36912151821242730

白紙瓶水溫/C2324252526272728292930

黑紙瓶水溫/℃2325262728293031323334

在這一過程中,水的內能(選填“增加”或“減少”),內能變化的方式是

.對上述數據分析,得到的結論是.

【趣味鏈接】

內能是指物體內部所包含的總能量,包括分子的動能(即分子無規(guī)則熱運動動能)和分子的

勢能(即分子間相互作用能)、分子內的能量、原子內的能量、原子核內的能量等.在熱學

中,由于在熱運動中上述后三項能量不發(fā)生變化,所以內能一般指前兩項.由于分子的動能

跟溫度有關,分子的勢能跟分子間的距離有關,所以物體的內能跟溫度、體積都有關系.

【拓寬延伸】

慢慢壓縮針筒里的氣體,加熱針筒里的氣體,氣體內能中哪部分發(fā)生變化?金屬塊在受熱膨

脹時,金屬塊內能中哪些部分發(fā)生變化?

13.2內能

1.A

解析:因為任何物體任何溫度都有內能,故熾熱的鐵水具有內能,冰冷的鐵塊也具有內能,

故A說法正確,符合題意;內能與物體內部分子的熱運動和分子間的相互作用情況有關,

而與整個物體的速度無關,故B說法錯誤;物體的內能與溫度有關,C說法錯誤;物體對

外做功,內能減小,D說法錯誤.故選A.

2.C

解析:熱量不是狀態(tài)量,不能說含有或者具有熱量.故A不正確.熱傳遞發(fā)生的條件是:

有溫度差;熱傳遞的特點是:高溫物體放出熱量,低溫物體吸收熱量,熱量從高溫物體傳給

低溫物體,但內能小的物體溫度可能比內能大的物體高,因此熱量也可能由內能小的物體傳

給內能大的物體.故B不正確.內能少的物體也可能將能量傳給內能多的物體,能量是從

高溫物體轉移到低溫物體.故C正確。物體的內能與溫度有關,同時,內能的大小還與質

量和體積有關.故D不正確.故選C.

3.飛出去內盒蓋機械

解析:當摘動電火花發(fā)生器的按鈕時,酒精會燃燒,酒精燃燒后產生的高溫高壓的燃氣體積

膨脹,對外做功,燃氣的內能減少,內能轉化為盒蓋的機械能,使盒蓋飛出去.

4.對木塞做功減小降低內機械物體對外做功,內能減小正確

解析:做功和熱傳遞是改變物體內能的兩種方式.對物體做功,機械能轉化為內能,內能增

加;物體對外做功,內能轉化為機械能,內能減小.所以水蒸氣對木塞做功,水蒸氣內能減

小,溫度降低,內能轉化為機械能.實驗說明:物體對外做功,物體的內能減少.小明的猜

想是正確的.

5.延展性減小熱傳遞

解析:(1)干將造劍主要是利用了金屬具有良好的延展性.(2)熾熱的金屬劍迅速與冷水

接觸,金屬劍和冷水之間存在溫度差,兩者之間發(fā)生熱傳遞,金屬劍放出熱量,溫度降低,

冷水吸收熱量,溫度升高.金屬劍的溫度降低,內能減小.

6.增加熱傳遞黑色物體比白色物體吸熱本領強

解析:(1)由記錄的數據可見,水的溫度在升高,因此水的內能增加;(2)水的溫度升高

是由太陽光照射引起的,因此是熱傳遞導致了水的內能增加;(3)由數據可見,黑紙瓶水

溫升高的快,說明黑色比白色吸熱本領強.

7.思維點睛:慢慢壓縮針筒里的氣體,分子勢能會發(fā)生變化.加熱針筒里的氣體,分子動能

會發(fā)生變化.金屬塊在受熱膨脹時,金屬塊內分子勢能和分子動能都會隨著發(fā)生變化.

解析:慢慢壓縮針筒里的氣體,氣體的體積會發(fā)生變化,分子間的距離會減小,分子的勢能

跟分子間的距離有關,因此分子勢能會發(fā)生變化.加熱針筒里的氣體,氣體的溫度會升高,

由于分子的動能跟溫度有關,因此分子動能會發(fā)生變化.金屬塊在受熱膨脹時,金屬塊的溫

度和體積都發(fā)生變化,因此分子勢能和分子動能都會隨著發(fā)生變化.

13.3比熱容

1.2013年下半年,我國將發(fā)射“中華”號探測器并在月球著

陸.如圖所示為月球車在月球上的效果圖.月球車有提供電力

的太陽能帆板和寬大的“大腳”,在陽光的照射下月球車在月球表

面留下了影子,以下說法錯誤的是()

A.太陽能帆板可以將太陽能轉化為電能

B.探測器的影子是由于光的直線傳播形成的

C.“大腳”的面積較大,可以減小探測器對火星表面的壓強

D.火星上的晝夜溫差大,是因為火星表面砂石的比熱容大

2.如圖所示,冷熱空氣的流動導致了夏季海岸微風的形成.關于海岸微

風形成的解釋下列說法中錯誤的是()

A.白天,在炎熱的日光下,暖空氣從陸地上升起,海洋上來的冷空氣

補充,形成了向陸地的海陸風

B.夜間,暖空氣從海洋上升起,陸地上的冷空氣補充,形成了向海洋

的陸海風

C.形成陸海風和海陸風的主要原因是水的比熱容較大

D.形成陸海風和海陸風是由潮汐涌動方向決定的

3.橘農們從天氣預報中得知,晚上將有一場霜凍來臨,他們傍晚就開始給橘子樹噴水,隨

著溫度的下降,水結成冰,而橘子并沒有被凍壞,這是由于水的緣故.育秧時,

為了防止秧苗凍壞,晚上往秧田里灌水,早上排水,這是利用了水的性質.

4.為了比較豆?jié){和牛奶的吸熱能力,小剛在家中進行了如下

的實驗:如圖甲所示,在兩個相同的塑料瓶中分別裝入質量相

同、初溫都是室溫的豆?jié){和牛奶,兩瓶中各裝有一支相同的溫

度計,然后將兩個塑料瓶同時浸入熱水中.觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn):加

熱相同的時間,豆?jié){的溫度升高較多.

(1)要使牛奶和豆?jié){升高相同的溫度,應對加熱的

時間長些.這說明它們升高相同的溫度,豆?jié){吸收的熱量比牛奶吸收的熱量_________.

(2)小明利用實驗數據大致描繪出豆?jié){和牛奶的溫度隨時間變化的圖線,如圖乙所示,則

圖線應代表豆?jié){.

5.生態(tài)宜居的海島城市是城市的發(fā)展定位之一.某市實驗區(qū)規(guī)劃:預留布置大片綠地、湖

面水體等,通過綠廊、水廊來達到冬暖夏涼的效果.請你用所學知識解釋修建人工湖和內河

可以調節(jié)氣溫的主要原因.

6.【趣味鏈接】汽車防凍液

汽車在行駛時,發(fā)動機的溫度會升得很高.為了確保安全,可用水循環(huán)進行冷卻.實際上,

水中往往還要加入不易揮發(fā)的防凍液(原液),加入防凍液后的混合液冬天不容易凝固,長

時間開車也不容易沸騰.有關資料表明,防凍液與水按不同的比例混合,混合液的凝固點、

沸點不同,具體數值參見下表(表中防凍液含量是指防凍液在混合液中所占體積的百分比).

防凍液含量/%30405060708090

混合液的凝固點/℃-17-28-37-49-48-46-28

混合液的沸點/℃103104107111117124141

在給汽車水箱中加防凍液時,宜使混合液的凝固點比本地常年最低氣溫低10~15°C.考慮

到混合液比熱容的減小會影響散熱效果,因此,混合液中防凍液的含量不宜過高.

【拓展延伸】為什么使用防凍液做汽車散熱劑?長時間使用防凍液沸點有何變化,為什么?

13.3比熱容

1.D

解析:太陽能帆板可以將太陽能轉化為電能,A說法正確.探測器的影子是由于光的直線傳

播形成的,B說法正確.“大腳”的面積較大,可以減小探測器對火星表面的壓強,C說法

正確.火星上的晝夜溫差大,是因為火星表面砂石的比熱容小,D說法不正確,符合題意.故

選D.

2.D

解析:由于海水的比熱容比陸地上沙石的比熱容大,接受太陽輻射能后,海水表面升高的溫

度少,陸地沙石的比熱容相對較小,升高的溫度比較多,于是在白天,由于陸地空氣溫度高,

空氣上升而形成從海面吹向陸地的風;同理,晚上在相同受冷的情況下,陸地的溫度低于海

洋的溫度,從而形成從陸地吹向海洋的風,故形成了海陸風,故ABC正確不符合題意,D

錯誤,符合題意.故選D.

3.凝固放熱比熱容大

解析:夜間氣溫驟降時,水降溫直至凝固成冰,放出熱量,這樣橘子可以吸收水結冰時放出

的熱,使溫度不會降得太低,所以沒有凍壞橘子.育秧時在秧田里灌水,是因為在相同條件

下,水的比熱容大,降低相同的溫度放出的熱量多,起到保溫作用,不會產生凍害。

4.(1)牛奶少(2)A

解析:(1)由熱量計算公式Q=Cm可知,物體吸收熱量的多少跟物體的質量、溫度的變

化量以及物質的比熱容有關.實驗中控制牛奶和豆?jié){的質量相同,溫度的變化量相同,通過

比較加熱時間的長短來判斷比熱容的大小.加熱相同的時間,豆?jié){的溫度升高較多,說明吸

收相同的熱量,牛奶升高的溫度慢,說明牛奶的比熱容大.因此要使牛奶和豆?jié){升高相同的

溫度,應對牛奶加熱的時間長些.由于豆?jié){的比熱容小,因此升高相同的溫度,吸收的熱量

少.

(2)結合題目和圖象可知,加熱相同的時間,豆?jié){的溫度升高較多,所以A圖線代表豆?jié){.

5.修建人工湖和內河增加城市水的儲蓄量,是因為水的比熱容較大,白天,相同質量的水

和沙石比較,吸收相同的熱量,水的溫度升高的少;夜晚,放出相同的熱量,水的溫度降低

的少,使得晝夜的溫差小,能有效調節(jié)周圍環(huán)境的氣溫.

6.思維點睛:因為水的比熱容較大,相同質量的水和其他物質比較,升高相同的溫度,水吸

收的熱量多,防凍液因為含有水,因此其比熱容也較大,并且防凍液可以在比較低的溫度下

不會凝結,所以汽車發(fā)動機用防凍液來冷卻;長時間使用后,混合液中的水由于汽化而減少,

防凍液的含量增大,使混合液的沸點升高.

1.生活到處皆物理,留心分析皆學問,在學習了本章的知識后,你認為對下列生活情境的

分析,正確的是()

A.一壺開水冷卻后,溫度降低,內能不一定減少

B.冬天用熱水袋取暖,人體感到暖和,是用做功的方法改變內能

C.壓在一起的鉛片和金片,幾年后剖開,切面處互相滲透,屬于擴散現(xiàn)象

D.和平號空間站墜入大氣層與空氣摩擦生熱,是用熱傳遞的方法改變內能

2.據某媒體報道,北京冬季創(chuàng)出了一百多年來的最高氣溫16℃,是1840年北京有氣象記

錄以來冬季里的最高氣溫,產生這種異常氣候的主要原因是人類對地球大氣層的嚴重破壞產

生了“溫室效應”,則下列說法中正確的是()

A.由于大氣層中二氧化碳的濃度減少,產生了“溫室效應”

B.由于大氣層中二氧化碳的濃度增加,產生了“溫室效應”

C.“溫室效應”使地球大氣層的內能增加,分子運動減慢

D.“溫室效應”使地球大氣層的內能減少,分子運動加快

3.天帥同學從早上8:00開始每隔半小時分別對文化園的氣溫和園內人工湖的水溫進行一

次測量,如圖所示是他根據記錄的數據繪成的溫度丁隨時間f變化的圖線.據圖可以判斷

()

T?c

A.實線是水溫圖線,虛線是氣溫圖線,因為水的比熱容較大

B.實線是水溫圖線,虛線是氣溫圖線,因為水的比熱容較小

C.實線是氣溫圖線,虛線是水溫圖線,因為水的比熱容較大

D.實線是氣溫圖線,虛線是水溫圖線,因為水的比熱容較小

4.電冰箱是現(xiàn)代家庭的常用電器之一,在使用過程中,小明發(fā)現(xiàn)他家的電冰箱里的食物容

易變干和相互“竄味”,他覺得很奇怪,請你從物理角度分析,食物“竄味”屬于現(xiàn)象,

電冰箱里的食物主要是通過或方式失去水分的.

5.盛夏的傍晚,關于去何處納涼的問題兩名同學有了不同的看法:甲同學主張將船劃到湖

中去;乙同學主張將船停在岸邊,上岸散步更涼爽.你認為誰的看法合理?為什么?

6.【新聞再播】

北京時間12月19日O時13分,中國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心

用“長征二號丁”運載火箭成功將土耳其GK-2地球觀測衛(wèi)

星發(fā)射升空并送入預定軌道.至此,中國2012年度航天發(fā)

射完美收官,航天發(fā)射任務實現(xiàn)“滿堂紅本次衛(wèi)星發(fā)射

是中國“長征”系列運載火箭第174次航天飛行,如圖所示

為衛(wèi)星發(fā)射時的照片.

【拓展延伸】

發(fā)射衛(wèi)星的發(fā)射架下,都有一個大水池,你知道大水池有什么作用嗎?為什么?

第十三章內能

1.C

解析:A、一壺開水冷卻后,溫度降低,內能一定減少,所以該選項不正確.B、冬天用熱

水袋取暖,人體感到暖和,是用熱傳遞的方法改變物體的內能,所以該選項不正確.C、壓

在一起的鉛片和金片幾年后剖開,切面互相滲透,屬于擴散現(xiàn)象,所以該選項正確.D、和

平號空間站退役后墜入大氣層與空氣摩擦生熱,是用做功的方法改變物體內能,所以該選項

不正確.故選C.

2.B

解析:“溫室效應”主要是由大氣層中二氧化碳濃度的增加引起的,故A不符合題意,B符合

題意;“溫室效應”使地球大氣層的溫度升高,內能增加,分子運動加快,故C、D不符合題

意.故選B.

3.C

解析:水池的水和陸地在同樣吸放熱條件下,因為水的比熱容大,溫度變化小,所以溫度變

化較小的虛線是水溫的圖線.故選C.

4.擴散蒸發(fā)(汽化)升華

解析:電冰箱里的食物“竄味”是分子無規(guī)則運動的結果,即擴散.電冰箱里的食物失去水分

是液態(tài)的水、固態(tài)的冰變成水蒸氣的結果.

5.答:乙同學的看法比較合理.傍晚,水和干泥土放出熱量,溫度降低,在相同情況下,

由于水的比熱容較大,根據Q=Cm△?,水的溫度變化比較小,溫度比較高,陸地溫度比較

低,所以到岸上散步更涼爽.

6.思維點睛:

發(fā)射衛(wèi)星的火箭點火后,會噴出高溫高壓的氣體,以推動火箭快速升空,這些高溫高壓的氣

體具有的內能會向發(fā)射架、地面?zhèn)鬟f,在發(fā)射架下的大水池中的水因為比熱容較大,同時通

過蒸發(fā)、沸騰可以吸收大量熱量,從而有效保護發(fā)射架.

解析:利用水的比熱容較大的特點,同時利用水的汽化吸熱.

第十四章內能的利用

14.1熱機

1.熱機包括內燃機,柴油機和汽油機都屬于內燃機,關于熱機的下列說法中正確的是()

A.汽油機頂部有噴油嘴,柴油機頂部有火花塞

B.柴油機在吸氣沖程中將柴油和空氣的混合氣吸入氣缸

C.四沖程汽油機在工作過程中,進、排氣門同時關閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程

D.在柴油機的壓縮沖程中,機械能轉化為柴油和空氣混合物的內能

2.生活中常見的汽車和摩托車大多是采用四沖程汽油機來工作的.四沖程汽油機在一個工

作循環(huán)中,下列說法不正確的是()

A.對外做功一次B.有兩次能量轉化

C.曲軸轉動兩周D.壓縮沖程把內能轉化為機械能

3.從原理的發(fā)現(xiàn)到實際的應用,往往要解決許多技術上的難題.如圖所示的汽

油機只有在做功沖程中燃氣才給活塞一個動力,但汽油機卻可以連續(xù)工作,其

中關鍵部件是()

A.火花塞B.連桿C.曲軸和飛輪D.進氣門和排氣門

4.熱機是將能轉化成機械能的機器,如圖所示是汽油機的

沖程.美國《大眾科學》雜志評出2006?2007年度奇思妙想十大發(fā)明,其中

最引人注意的是“六沖程引擎”,這種引擎在完成四沖程工作后,會把水注入汽

缸,使水瞬間變成水蒸氣,從而帶動活塞運動,產生第五沖程,為汽車提供動

力.第六沖程是讓水蒸氣進入冷凝器,變成可再次注入汽缸中的水.請你指出

該“六沖程引擎”的一個優(yōu)點:.

5.如圖所示,在透明塑料盒的底部鉆一個孔,把電子式火花

發(fā)生器的放電針管緊緊地塞進孔中,打開塑料盒蓋,向盒中滴

入數滴酒精,再將盒蓋蓋緊,然后擻動電火花發(fā)生器的按鈕.你

觀察到的現(xiàn)象是.圖中情景演示的是“四沖程”汽油

機工作過程中的沖程,這個情景中能轉化

為能.

【趣味鏈接】

6.如圖所示為四缸發(fā)動機工作原理:內燃機

通過連桿把四個汽缸的活塞連在一根曲軸

上,并使各汽缸的做功過程錯開,在飛輪轉

動的每半周里,都有一個汽缸在做功,其他

三個汽缸分別在做吸氣、壓縮和排氣工作.

【拓展延伸】

(1)發(fā)動機在做功沖程里,高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動,對外做功,同時將

能轉化為能.

(2)有一臺四缸發(fā)動機,其主要技術指標如右表所示.其中排量等

于四個汽缸工作容積的總和,汽缸工作容積指活塞從上止點到下止排量2.0L

點所掃過的容積,又稱單缸排量,它取決于活塞的面積和活塞上下輸出功率120kW

運動的距離(既沖程長).轉速表示每分鐘曲軸或飛輪所轉的周數.

轉速6000r/min

①該發(fā)動機在1s內做功J,單缸排量Y=L.

②在每個做功沖程里,發(fā)動機做功小J.

(3)在做功沖程里,燃氣對活塞所做的功可表示為W=pV,式中P表示燃氣對活塞的壓強,

貝IJP=Pa.(1L=10^3m3)

14.1熱機

1.C

解析:汽油機頂部有火花塞,柴油機頂部有噴油嘴,A選項錯誤;柴油機吸入的只是空氣,

B選項錯誤;進、排氣門都關閉的是壓縮沖程和做功沖程,C選項正確;在柴油機的壓縮沖

程,機械能轉化為空氣的內能,D選項錯誤.故選C.

2.D

解析:在做功沖程中,氣體推動活塞對外做功,將氣體的內能轉化為活塞的機械能,對外做

功一次,選項A說法正確,不符合題意.在壓縮沖程中,活塞對氣缸內的氣體做功,將機

械能轉化為內能;在做功沖程中,將氣體的內能轉化為活塞的機械能.故在一個工作循環(huán)中

有兩次能量轉化,選項B說法正確,不符合題意.在汽油機的一個工作循環(huán)中,可以完成

四個沖程,活塞往復兩次,曲軸轉動兩周,選項C說法正確,不符合題意.在壓縮沖程中,

活塞對氣缸內的氣體做功,將機械能轉化為內能,選項D說法錯誤,符合題意.故選D.

3.C

解析:解決此題要知道內燃機的工作過程:在一個工作循環(huán)中有四個沖程,活塞往復運動兩

次,曲軸和飛輪轉動兩周,只有在做功沖程中使機車獲得動力,其他三個沖程均為輔助沖程,

依靠慣性完成.在汽油機的做功沖程中,燃氣給活塞一個動力,汽油機的曲軸和飛輪獲得動

能,雖然在其他沖程沒有動力,但由于慣性汽油機可以連續(xù)工作;故選C.

4.內做功提高熱機效率(節(jié)能、環(huán)保)

解析:熱機就是利用熱來工作的,將內能轉化為機械能;圖中所示火花塞冒出電火花,活塞

向下運動,進氣門和排氣門關閉,是做功沖程;我們都知道熱機在工作時產生了大量的熱,

“六沖程引擎”可以利用水將這些熱量轉化為水蒸氣,再次利用起來,大大地提高了熱機的效

率,節(jié)約了能源.

5.盒蓋被彈飛,塑料盒口有白霧出現(xiàn)做功內機械

解析:透明的塑料盒相當于一個氣缸,塑料盒的蓋相當于活塞,酒精在塑料盒內燃燒,產生

高溫高壓的燃氣,推動塑料盒蓋運動,把內能轉化為機械能,內能減小,溫度降低,水蒸氣

液化成小水滴,此過程類似于內燃機中的做功沖程.

6.思維點睛:(1)內機械(2)①1.2x1050.5②600(3)1.2×106

解析:(1)發(fā)動機在做功沖程里,高溫高壓的燃氣膨脹推動活塞做功,將燃氣的內能轉化

為機械能.

(2)①發(fā)動機在IS內做功:IV=Pf=I20×103W×1s=1.2×105J.

因為四缸總排量為2.0L,單缸排量:V=2.0L∕4=0.5L.

②因為發(fā)動機在1S內做功1.2χ105j,發(fā)動機有四個缸同時工作,

所以每個缸IS內做功:I4∕=1.2×1O5J∕4=3×1O4J.

又因為轉速為6000r/min,四沖程內燃機每個工作循環(huán)曲軸轉兩周,做功一次,

所以1s內做功50次,每個做功沖程做功:lV,=3×104J∕50=600J.

(3)因為Wt=PV,U=O.5L=O.5χ1CPnA

所以燃氣對活塞的壓強:p=W7√=600J∕0.5×103m3=1.2×106Pa.

14.2熱機的效率

1.日常生活中,我們使用了干木柴、煤炭、液化石油氣、天然氣、酒精等多種燃料。關于

燃料的熱值,下列說法中屬于正確理解的是()

A.燃料的熱值跟燃料燃燒時放出的熱量成正比

B.燃料的熱值跟燃料的質量成正比

C.容易燃燒的燃料熱值一定大

D.就某種確定的燃料而言,它的熱值是一個確定的值,跟燃料的質量及燃料燃燒放出的熱

量無關

2.載重大汽車使用的一般是柴油機,而小汽車使用的一般是汽油機,這是因為柴油機的效

率比汽油機高。柴油機的效率高是由于()

A.柴油的熱值比汽油的熱值大

B.柴油的比熱容比汽油的比熱容大

C.柴油機氣缸里的燃氣產生的壓強比汽油機里的高

D.柴油的密度比汽油的密度大

3.上海大眾汽車有限公司正推出氫燃料電池轎車,用氫氣作燃料是利用氨氣的大

的優(yōu)點.在標準大氣壓下,若氫氣灶的熱效率為80%,則3kg氫氣完全燃燒放出的熱量可

將kg的水從20℃加熱到沸騰.[已知氫氣的熱值為1.4x108J∕kg,水的比熱容為

4.2×103J∕(kg?°C)].

4.一臺單缸四沖程汽油機,做功沖程中將能轉化為能.以汽油為燃料

的某品牌小汽車行駛IOOkm發(fā)動機牽引力所做的功為1.15χ108j,消耗汽油Iokg,小汽

車發(fā)動機的效率為.(汽油的熱值q≡=4.6×107J∕kg)

5.小明同學為測量地球表面植物吸收太陽能的本領,他用一個臉盆裝6kg的水,水面的表

面積為0.1m2,經太陽垂直照射15min,溫度升高了5℃,則水吸收的熱量為J,

這部分熱量是由能轉化來的;若地表植物接收太陽能的能力與水相同,則每平方

米綠色植物每秒接收的太陽能為J;若綠色植物在光合作用下每吸收IXlo3j的

太陽能可以放出0.05L的氧氣,那么,100m2綠地每秒可以放出L的氧氣.

6.近年來,我國部分省份開始推廣使用乙醇汽油,乙醇汽油是由10%體積的乙醇與90%體

積的汽油混合而成.已知乙醇的熱值為2.4χ107J/L,汽油的熱值為3.3χ107J/L.設混合后

總體積不變,請計算乙醇汽油的熱值為多少?(解答要求:寫出依據的主要公式,有數據代

入,答案中必須明確寫出數值和單位)

【趣味鏈接】

液化石油氣,(LiqUefiedPetroleumGas,簡稱LPG),石油產品之一,為無色氣體或黃棕

色油狀液體,是丙烷和丁烷的混合物,通常伴有少量的丙烯和丁烯。一種強烈的氣味劑乙硫

醇被加入液化石油氣,這樣石油氣的泄漏會很容易被發(fā)覺。液化石油氣主要用作石油化工原

料,用于燒類裂解制乙烯或蒸氣轉化制合成氣,可作為工業(yè)、民用、內燃機燃料“液化石油

氣在1910年由沃爾特?史內林博士首次生產出來,1912年出現(xiàn)了第一個商業(yè)產品。

液化石油氣的熱值高達4.6χ1O,J∕kg,一些不法商販為牟取暴利,常將液化石油氣與價格低

廉、熱值僅為2.9χ107J/kg的二甲醛混合裝入鋼瓶內銷售給客戶.某市質監(jiān)局對某液化石油

氣站銷售的瓶裝燃氣進行檢測:將質量為IoOkg、初始溫度為31°C的水裝入容器內,用高

效爐灶燃燒瓶內燃氣加熱容器中的水直至100°C恰好沸騰,瓶內燃氣消耗了0.84kg.通過

高效爐灶,水能吸收燃氣完全燃燒釋放熱量的75%.

【拓寬延伸】

(1)瓶內燃氣的熱值是多少?

(2)該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣有無摻混二甲醛?

14.2熱機的效率

1.D

解析:燃料的熱值是燃料的一種特性,只決定于燃料的種類,與質量和燃燒情況等無關,A、

B、C不符合題意,D正確.故選D.

2.C

解析:柴油機的效率比汽油機的效率高說明柴油機損耗的能量比汽油機損耗的能量少,是因

為柴油機在壓縮沖程壓縮的程度比汽油機大,燃燒更充分,燃氣產生的壓強更大,轉化成的

有用功更多.故選C.

3.熱值1000

4.內機械25%

5.1.26×105太陽1.4x1027

3o5

解析:(1)Qιs=cmΔM.2×10J/(kg?°C)×6kg×5C=1.26×10J;

這些能量是由于光照得到的,因此是太陽能轉化而來的.

(2)每平方米水面IS吸收的太陽能Q/=126x10、J=∣40oj,

'0.1×15×60

由題知,地表植物接收太陽能的能力與水相等,所以每平方米綠色植物每秒接收的太陽能為

1400J.

(3)IoOm2綠地每秒吸收的熱量:Q=100×1400J=1.4×105J,

因為綠色植物在光合作用下每吸收IXIO3J的太陽能可以放出0.05L的氧氣,則IOOm2

14×IO5J

綠地每秒可以放出氧氣的體積:N=:—:—×0.05L=7L.

IO3J

6.設乙醇汽油的體積為1/,由于混合后總體積不變,根據Q=qv得,

汽油完全燃燒放出的熱量:Q汽油=Uχ90%Xqfti,∣,=0.9Vq汽油,

乙醇完全燃燒放出的熱量:Q乙冊=l∕χ10%Xqz,w=0.1Vq^,

所以,乙醇汽油的熱值為:

=Q汽油+Q乙醉=().9XVX3.3X1()7J∕L+0.1XVX24X1()7J∕L=321XOJ/L

q-VV-?

答:乙醇汽油的熱值為3.21x107J/L.

思維點睛:(1)水吸收的熱量為:Q吸=Cm(f-fo)=4.2×103J/(kg?oC)×100kg×

(100oC-3ΓC)=2.898×107J;

Q2RO2X∣β7I

7

燃氣燃燒放出的熱量為:Q放=*-=二---------=3.864XIOJ5

放75%75%

瓶內燃氣的熱值為:q=魚=3.864x10J=46χR)7j∕kg.

m氣0.84kg

(2)通過計算得出的瓶內燃氣的熱值正好等于液化石油氣的熱值,即q=qwt=4.6χ

107JZkg;故該液化石油氣站銷售的瓶裝液化石油氣沒有摻混二甲醛.

14.3能量的轉化和守恒

1.根據能量的轉化和守恒定律可知,能量在轉化或轉移的過程中,其總量一電

能可以使電燈發(fā)光,同時產生內能散失在空氣中,但這些內能卻無法自動轉化為電能.該現(xiàn)

象說明能量的轉化具有.

靈敏電流計

2.某研究性學習小組對能量轉化現(xiàn)象進行了研究,他

們利用鐵絲、銀銘絲、靈敏電流計等器材組成一個閉

合電路,如圖所示,A點為鐵絲和銀銘絲絞合在一起

組成的加熱點.用打火機給{點加熱時,觀察到靈敏信

鐵絲

加熱點4

電流計的指針發(fā)生了明顯偏轉,這一實驗現(xiàn)象說明了能可以轉化成能.

3.下列關于能量轉化的實例,你認為說法正確的是()

A.水輪機帶動發(fā)電機發(fā)電一一電能轉化為機械能

B.燃料燃燒一一化學能轉化為內能

C.汽油機的做功沖程一一機械能轉化為內能

D.給蓄電池充電一一化學能轉化為電能

4.根據能量守恒定律,下列四幅圖中僅發(fā)生能量轉移的一組是:()

A.①②B.②③C.③④D.①

5.下圖表示白熾電燈將電能轉化為光能和內能的

大致比例,由此可以計算出白熾電燈的發(fā)光效率為

IOJ?②煤氣妒將冷水

l∞J

燒熱下降(不考慮摩擦)

電It白熾燈

90J內健

6.【科技前沿】下圖是火箭發(fā)射時的壯觀情景.

【問題延伸】火箭發(fā)射升空時,燃料通過燃燒將能轉化為燃氣的內能,燃氣對火箭

做功,又將內能轉化為火箭的能.

14.3能量的轉化和守恒

保持不變方向性

內電

B

D

10%

化學機械

第十四章內能的利用

1.隨著石油的價格不斷上漲,雙燃料汽車逐漸進入人們的生活,這種汽車以天然氣或汽油

作為燃料.以下說法正確的是()

A.燃料的熱值越大,燃燒時放出的熱量越多

B.以天然氣為燃料,汽車發(fā)動機的效率可以達到100%

C.在壓縮沖程中,燃料混合物的溫度升高,內能增大

D.汽油與天然氣相比,燃燒時汽油對環(huán)境的污染較小

2.據中央人民廣播電臺報道:我國科學家在南海發(fā)現(xiàn)了一種俗稱“可燃冰”的冰塊狀天然氣

水合物,能源總量可達全國石油總量的一半,燃燒1m3的可燃冰釋放的能量與164m3天然

氣相當.由上文可以判斷,“可燃冰”()

A.具有較高的內能B.具有較大的比熱容

C.具有較大的熱值D.只有燃燒時才有內能

3.我國是一個航天大國,2013年將實施“天宮一號”與“神舟十號”載人飛行任務,開展

載人天地往返運輸系統(tǒng)首次應用性飛行。發(fā)射飛船的火箭常用液態(tài)氫作燃料,相同質量的氫

和汽油完全燃燒,氫放出的熱量約為汽油的3倍.下列說法正確的是()

A.火箭發(fā)動機是一種熱機

B.氫的熱值約為汽油熱值的三分之一

C.火箭上升時,以發(fā)射塔為參照物,火箭是靜止的

D.火箭加速上升過程中,機械能保持不變

4.隨著我國經濟的高速發(fā)展,人們的生活水平日益提高,春梅家就剛剛購買了一輛小轎車。

轎車的發(fā)動機也是一種熱機,關于“熱機”,下列說法中正確的是()

A.做功沖程的能量轉化是機械能轉化為內能

B.改進技術,可以使熱機的效率達到100%

C.用水循環(huán)來降低熱機的溫度,主要是利用水蒸發(fā)時吸熱的特性

D.冬天晚上要把熱機水箱中的水放出,是防止氣溫降低時水凝固脹壞水箱

5.汽車的發(fā)動機一般是柴油機或汽油機,它把燃料燃燒放出的能轉化成為柴油機

或汽油機的機械能.汽車發(fā)動機常用循環(huán)流動的水來幫助它散熱,主要是利用了水的

較大的特點.在發(fā)動機壓縮沖程中,通過的方式改變了氣缸內氣體的內能.

6.轉速為1200r/min的四沖程單缸內燃機,若每工作循環(huán)做功600J,該內燃機的功率為

W.若汽缸的橫截面積為200Cm2,活塞一個沖程運動的距離是30Cm,則做功

沖程產生的平均壓力是N,壓強是Pa.

【趣味鏈接】

火箭是以熱氣流高速向后噴出,利用產生的反作用力向前運動的噴氣推進裝置.它自身攜帶

燃燒劑與氧化劑,不依賴空氣中的氧助燃,既可在大氣中,又可在外層空間飛行.火箭在飛

行過程中隨著火箭推進劑的消耗,其質量不斷減小,是變質量飛行體.

現(xiàn)代火箭可用作快速遠距離運送工具,如作為探空、發(fā)射人造衛(wèi)星、載人飛船、空間站的運

載工具,以及其他飛行器的助推器等.如用于投送作戰(zhàn)用的戰(zhàn)斗部(彈頭),便構成火箭武器。

火箭是目前唯一能使物體達到宇宙速度,克服或擺脫地球引力,進入宇宙空間的運載工具,

而火箭的速度是由火箭發(fā)動機工作獲得的.

【拓展延伸】

(1)“神州飛船”是由我國自行研制的長征運載火箭發(fā)射升空的.當火箭在空中高速飛行時,

它的頭部與空氣摩擦,溫度可升至幾千攝氏度,為了防止燒壞火箭內部搭載的儀器和設備,

常在火箭的頭部涂有一層特殊的材料,為什么?

(2)用水作汽車發(fā)動機的冷卻液,液態(tài)氫作火箭的燃料,是由于()

A.水的比熱容較小,氫的熱值較大B.水的比熱容較大,氫的熱值較小

C?水的比熱容較大,氫的熱值較大D.水的比熱容較小,氫的熱值較小

第十四章內能的利用

1.C

解析:由Q欣=mq可知,燃燒時放出的熱量與燃料的熱值和質量有關,故A錯;以天然氣

為燃料時,仍有熱散失,仍需克服摩擦做額外功,其機械效率不能達到100%,故B錯;在

壓縮沖程中,對燃料混合物做功,使其溫度升高,內能增大,故C正確;使用天然氣作燃

料的目的是保護環(huán)境、成本低,故D錯.故選C.

2.C

解析:燃燒1m3的可燃冰釋放的能量與164m3天然氣相當,說明完全燃燒相同體積可燃冰

和天然氣,可燃冰放出的熱量多,即可燃冰的熱值大.故選C.

3.A

解析:火箭發(fā)動機也是靠燃燒燃料獲得動力的,是熱機,所以A是正確的.相同質量的氫

和汽油完全燃燒,氫放出的熱量約為汽油的3倍,說明氫的熱值約為汽油熱值的3

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