1、第十四章 内能的利用第1节 热机 1.下列的四幅图都是初中课本上给出的小实验,小红和学习小组的同学们做了这四个实验,下列实验结论中正确的是( )A . B . 将内能转化为机械能 瓶塞喷出时的原理和热机的做功冲程相同 C .测力计示数大于玻璃板重力的原因是分子间只有引力 D .水烧开了纸锅也不会烧坏是因为酒精灯火焰的温度低于纸的着火点【答案】B【解析】A、压缩空气,对空气做功,空气的内能变大,机械能转化为内能,故A错误;B、在软木塞被冲出试管口的过程中,水蒸气的内能转化为软木塞的机械能,与做功冲程的原理是相同的,故B正确;C、缓慢向上提拉与水面接触的玻璃板,在玻璃板离开水面前,弹簧测力计示数变
2、大,说明分子水分子和玻璃分子间存在引力,引力和斥力是同时存在的,故C错误;D、在一标准大气压下,水的沸点是100C,当水的温度达到100C时,吸热温度不再升高;纸锅受水的影响,纸锅的温度不会超过100C,没有达到纸的着火点,所以纸锅不会燃烧;故D错误。 2. 下列与热现象有关的说法中,正确的是( )A .物体的内能可以为零 B .扩散现象是分子热运动的一种表现 C .内燃机把内能转化为机械能的是压缩冲程 D .对流是做功改变物体内能的一种方式【答案】B【解析】A、一切物体都具有内能,所以物体的内能不为零,故A错误;B、扩散现象是物体分子热运动的宏观表现,故B正确;C、内燃机的四冲程中,做功冲程
3、把内能转化为机械能,压缩冲程将机械能转化为内能,故C错误;D、对流是热传递改变物体内能的一种方式,故D错误。 3. 下列所示的工具工作过程中使用热机的是( )A . 自行车 B . 柴油车C . 脚踏船 D . 皮筏艇【答案】B【解析】热机是把内能转化为机械能的装置;ACD自行车、脚踏船、皮筏艇是消耗人体的化学能转化为机械能,故ACD错误;B柴油机是热机的一种,将内能转化为机械能,故B正确4.如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中表示做功冲程的是( )A . B . C . D . 【答案】C【解析】A、一个气阀打开,活塞向下运动,所以是吸气冲程;B、两个气阀都关闭,活塞向上运动,所以是
4、压缩冲程;C、两个气阀都关闭,活塞向下运动,火点塞点火,所以是做功冲程;D、一个气阀打开,活塞向上运动,所以是排气冲程 5. 图是内燃机的某冲程工作示意图,以下改变内能方式与此相同的是( ) A .烤火取暖 B .搓手取暖 C .向手“呵气”取暖 D .用热水袋取暖【答案】C【解析】根据图示可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,气缸容积增大,因此是做功冲程,在做功冲程中将内能转化为机械能,故ABD错,C正确66. 热机是将内能转化成_能的机器;热机工作中造成的环境污染主要是_。【答案】机械 噪声(废气) 【解析】热机的原理是利用燃烧产生的高温燃气推动活塞做功,从而把内能转化为机械能。
5、热机工作时,排气冲程排出废气,所以会造成大气污染。同时在工作过程中要发出声音造成噪音污染。7.内燃机是利用_做功的机械;常见的内燃机有四个冲程分别是_,_,_,_【答案】内能 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 【解析】解:内燃机是利用内能做功的机械;内燃机的一个工作循环有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程四个冲程组成 8.如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲程的剖面图,下列说法正确的是( ) A .该冲程是压缩冲程 B .该冲程中活塞向上运动 C .该冲程是内能转化为机械能的过程 D .该冲程是机械能转化为内能的过程【答案】C【解析】根据图示可知,两个气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运
6、动,气缸容积增大,因此是做功冲程,在做功冲程中将内能转化为机械能,故ABD错,C正确9.汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分,现代汽车多数采用汽油机作为发动机,如图是四冲程汽油机的工作循环示意图,下列说法中正确的是( ) A .甲冲程是把机械能转化为内能 B .乙冲程是把内能转化为机械能 C .丙冲程是把机械能转化为内能 D .丁冲程是把内能转化为机械能【答案】A【解析】热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程甲图:气门都关闭,活塞向上运行,气缸容积减小,是压缩冲程,将机械能转化为了内能,故A正确;乙图:排气门打开,活塞向上运动,气缸容积减小,是排气冲程,没有能量转化的过程,故
7、B错误;丙图:气门都关闭,活塞向下运行,气缸容积增大,是做功冲程,将内能转化为了机械能,故C错误;丁图:进气门打开,活塞向下运行,气缸容积增大,是吸气冲程,没有能量转化的过程,故D错误10世界上很多发明都是受到生活现象的启发而蒙生的创意,比如:蒸汽机和汽油机,它们工作时,能的转化过程是_。图中_是汽油机的工作原理图。【答案】内能转化为机械能 乙 【解析】蒸汽机和汽油机都属于热机,是将内能转化为机械能的机器;由图甲可知,燃料燃烧,将燃料的化学能转化为水和水蒸气的内能,从玻璃管口喷出的水蒸气驱动叶轮转动,水蒸气会对叶轮做功,将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能;此过程与蒸汽机的工作过程相似,反映了蒸汽
8、机的工作原理。在图乙中,火焰使上方空气温度升高、上升,热空气带动叶轮转动,内能转化为机械能,与汽油机的工作原理相同。11.柴油机和汽油机属于热机中的_,它们都是靠活塞在_中做往复运动而工作的【答案】C【解析】A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,故A错误;B一切物体在任何温度下都具有内能,所以0C的物体仍具有内能,故B错误;C沿海地区水多,内陆地区水少、沙石多,因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙石比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少,夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小,故C正确;D发生热传递的条件是:有温度差,所以内能可自动地从高温物
9、体转移到低温物体,不是从内能大的物体转移到内能小的物体,故D错误12. 热机是把_能转化为_能的机器,四冲程内燃机的_冲程实现了这一能量转化【答案】内机械做功【解析】(1)热机是利用热能来工作的机器,其中能量的转化是将热能转化为机械能;(2)热机的四个工作冲程分别是:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程,存在能量转化的是压缩冲程和做功冲程,它们的能量转化分别是:机械能转化为内能、内能转化为机械能13. 如图所示的是单缸四冲程汽油机的_冲程,该冲程中燃气的内能通过_(选填“做功”或“热传递”)发生改变【答案】压缩 做功 【解析】如图,进气门、排气门都关闭,活塞上移,是压缩冲程,该冲程通过做功的
10、方式使气体的内能增大14.美国大众科学杂志评出年度奇思妙想十大发明,其中最引人注意的是“六冲程引擎”,这种引擎在完成四冲程工作后,会把水注入汽缸,使水瞬间变成水蒸气,从而带动活塞运动,产生第五冲程,为汽车提供动力第六冲程是让水蒸气进入冷凝器,变成可再次注入汽缸的水其中第五冲程相当于四冲程内燃机的_冲程,在第六冲程中发生的物态变化是_请你指出该“六冲程引擎”的一个优点:_【答案】做功 液化 节约燃料(或节约能源,提高效率等) 【解析】做功冲程是高温高压的燃气推动活塞对其做功,将内能转化为机械能六冲程引擎中的第五冲程,是水变为水蒸气推动活塞做功,从而为汽车提供动力,所以相当于四冲程内燃机的做功冲程
11、第六冲程中水蒸气变为水,所以属于液化六冲程引擎不用燃烧燃料做功,所以节约能源,同时无污染防止燃气带走大量的热,提高了效率15. 如图1所示是四冲程汽油机工作示意图,其中压缩冲程是把_能转化为_能如图甲、乙所示,是我们课堂演示的两个实验,与压缩冲程原理相同的是_实验【答案】机械 内 甲 【解析】(1)压缩冲程是把机械能转化为内能的过程(2)甲图是用力将活塞压下,活塞对空气做功,空气的内能增大,温度升高,达到了棉花的着火点,棉花就会燃烧是通过对物体做功来增大物体内能的,即是将机械能转化为内能的过程乙图对试管中的水加热,加快水的蒸发,使试管中水的内能增大,体积膨胀,对外做功,使塞子飞出去,内能转化为塞子的机械能因此与压缩冲程原理相同的是甲实验