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沪科版九年级物理《内能与热机》同步练习（2）
学习课题 内燃机、热机效率和环境保护
学习目标 1.热机和热值
学习重点与难点 1比热容概念理解2.计算3.解释现象
【知识点一】热机
（1）加热试管中的水，一段时间后可以观察到什么现象？
（2）在此过程中能量是怎样转化的？
热机定义：把燃料燃烧时释放的 转变为 的装置
热机的种类较多。其中燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。
我们最为常见的内燃机就是汽油机和柴油机了
汽油机：
定义：用 作燃料的内燃机 。
构造：
名词解释 冲程：活塞在汽缸内做一次单向运动叫一个冲程。（例如：一去或一回）
3.汽油机的的四个冲程
这就完成了一个工作循环。汽油机工作时，四个冲程周而复始，然而只有 是对外做功的，其余的三个冲程是辅助冲程，要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。
思考：1、在一个工作循环中活塞往复几次、曲轴转动几周？
2、哪个冲程是内能转化成机械能
【课堂练习】
1.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ ）
A. 温度降低，内能增大 B. 温度不变，内能不变
C. 温度升高，内能增大 D. 温度降低，内能减小
2.汽车的发动机四个冲程如图所示，其中压缩冲程是（ ）
A. B.
C. D.
3.如图表示的是汽油机的________冲程；在压缩冲程中，是通过________方式增加气体内能的.一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内做功________次.
4.柴油机
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过 直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个 。吸入物质也只有 ，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧。
【课堂练习】
1.汽油机吸入气缸的物质是( )
A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油
2.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，最有可能使气缸中柴油燃烧的过程是（ ）
A.迅速向里推活塞 B.缓慢向里推活塞
C.迅速向外拉活塞 D.缓慢向外拉活塞
3.关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（ ）
A.在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
B.在压缩冲程末，柴油机汽缸内气体温度比汽油底
C.在压缩冲程末，都是火花塞点火
D.在排气冲程中，排气依靠飞轮的惯性来完成
4.下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A. 汽油机与柴油机使用的燃料不同
B. 柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C. 柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D. 柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
5.柴油机在压缩冲程中，气缸内物质的压强、温度、内能的变化情况是（　　）
A. 压强不变，温度升高，内能增大 B. 压强减小，温度不变，内能减小
C. 压强增大，温度降低，内能减小 D. 压强增大，温度升高，内能增大
6.内燃机中，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
7.如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ）
吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【知识点二】热值
1.人们燃烧燃料可获得__________，该过程的能量转化是___________________.
2.不同燃料燃烧释放能量的能力 (相同或不同)，物理学中，用 来描述燃料燃烧释放能量的能力.
3.把1kg某种燃料_____________________________________叫做这种燃料的热值，它的单位是________，它的公式Q=________和Q=________.汽油的燃烧值是4.6×107J/kg，表示________________.
4.热机转变为有用功的能量与 的比值称为热机效率.热机效率_________100％(大于或小于)
【例1】关于燃料的热值，下列说法中正确的是( )
A.燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高[
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C.燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
D.燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
【例2】用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 J，煤气完全燃烧放出的热量为 J，煤气灶烧水的效率为 % .
【课堂练习】
1.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（　　）
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量减少废气带走的热量 [D.尽量减少热机部件间的摩擦
2.一箱汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与原来一箱汽油相比较（ ）
A.质量变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半
C.热值变为原来的一半
D.密度变为原来的一半
3.关于燃料和热值，以下说法正确的是（　　）
A.燃料热值与燃料的质量无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
4.下列说法中正确的是（　　）
A.一桶柴油的热值比一杯柴油的热值大
B.四冲程内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能
C.物体吸收热量后，内能变大，温度一定升高
D.打开醋瓶能嗅到醋味，说明分子间存在引力
5.两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（　　）
A.在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油
B.甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率
C.甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油
D.在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的
二、课堂练习
1.据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星.发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（　　）
A.热值大 B.比热容大 C.密度大 D.以上说法都不正确
2.甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（　　）
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
3.下列提高热机的效率的方法中，不可行的是（　　）
A.减少各种热量损失
B.加润滑油减少机器部件间的摩擦
C.使燃料燃烧更充分些
D.使用热值大的燃料
4.甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明（　　）
A.甲做功比乙多
B.甲做功比乙快
C.甲消耗的汽油比乙少
D.以相同的速度行驶相同的路程，乙消耗的汽油多
5.一台单缸四冲程汽油机，它的转速是800r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J，那么这台汽油机的功率为（　　）
A.10kW B.15kW 20kW D.1200kW
6.一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（　　）
A.完成10个冲程，做功10次
B.完成10个冲程，做功5次
C.完成20个冲程，做功10次
D.完成20个冲程，做功5次
7.某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min.关于此热机的工作下列说法正确的是（　　）
A.压缩冲程中内能转化为机械能
B.四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次
C.此汽油机每秒对外做功10次
D.此汽油机每秒对外做功20次
8.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量相当于0.55 kg的干木柴完全燃烧放出的热量，则干木柴的热值为______________。如果用掉一半后，干木柴的热值将变为______________。
9.一杯质量为2 kg、初温为25 ℃的水，吸热后温度升高了50 ℃，所吸收的热量为__________J。若用热值为q煤＝3×107 J/kg的煤来加热，则需用煤________g。(假设无热量损失)
10.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　　)
A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.1 kg某种燃料燃烧放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
11.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指(　　)
A.煤比干木柴含有的热量多一些
B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C.烧煤比烧干木柴产生的热量多一些
D.要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
12.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时，平均月消耗量分别为：木柴约200 kg、烟煤约80 kg、液化石油气约30 kg、煤气约60 kg。这四种燃料中，哪一种燃料的热值最高(　　)
A.木柴 B.烟煤 C.液化石油气 D.煤气
13.内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是________冲程。发动机运行前必须加润滑油，是为了________。某品牌汽车运行100 km耗油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出____________J的热量。(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)
14.秸秆野外焚烧，既不安全又不环保，且浪费能源，若回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料。100 kg秸秆可产生沼气1 m3，若完全燃烧这部分沼气可产生热量____________J，不计热量损失，这些热量可以使________kg的水温度升高50 ℃。[已知沼气的热值为4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg.℃)]
15.某家用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积为1 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg.℃)，天然气的热值为3.2×107 J/m3。求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)该热水器工作时的效率
答案解析
沪科版九年级物理《内能与热机》同步练习（2）
【知识点一】热机
（1）加热试管中的水，一段时间后可以观察到什么现象？
（2）在此过程中能量是怎样转化的？
热机定义：把燃料燃烧时释放的 内能 转变为 机械能 的装置
热机的种类较多。其中燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。
我们最为常见的内燃机就是汽油机和柴油机了
汽油机：
定义：用 汽油 作燃料的内燃机 。
构造：
名词解释 冲程：活塞在汽缸内做一次单向运动叫一个冲程。（例如：一去或一回）
3.汽油机的的四个冲程
这就完成了一个工作循环。汽油机工作时，四个冲程周而复始，然而只有 做功冲程 是对外做功的，其余的三个冲程是辅助冲程，要靠装在曲轴上的大飞轮的惯性来带动的。
思考：1、在一个工作循环中活塞往复几次、曲轴转动几周？
2、哪个冲程是内能转化成机械能
【课堂练习】
1.汽油机在做功冲程中，高温气体迅速膨胀而做功，此时气体的温度和内能的变化情况是（ D ）
A. 温度降低，内能增大 B. 温度不变，内能不变
C. 温度升高，内能增大 D. 温度降低，内能减小
2.汽车的发动机四个冲程如图所示，其中压缩冲程是（ B ）
A. B.
C. D.
3.如图表示的是汽油机的___做功_____冲程；在压缩冲程中，是通过__做功______方式增加气体内能的.一台单缸四冲程柴油机转速为1200转/min，则柴油机1s内做功___10_____次.
4.柴油机
柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是：柴油机通过 直接点燃柴油。柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个 喷油嘴 。吸入物质也只有 空气 ，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧。
【课堂练习】
1.汽油机吸入气缸的物质是( C )
A.汽油 B.空气 C.汽油与空气混合物 D.柴油
2.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，最有可能使气缸中柴油燃烧的过程是（ A ）
A.迅速向里推活塞 B.缓慢向里推活塞
C.迅速向外拉活塞 D.缓慢向外拉活塞
3.关于四冲程汽油机和柴油机，下列说法正确的是（ D ）
A.在吸气冲程中，吸入汽缸的都是空气
B.在压缩冲程末，柴油机汽缸内气体温度比汽油底
C.在压缩冲程末，都是火花塞点火
D.在排气冲程中，排气依靠飞轮的惯性来完成
4.下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　D　）
A. 汽油机与柴油机使用的燃料不同
B. 柴油机采用压燃式点火，汽油机采用点燃式点火
C. 柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
D. 柴油机与汽油机除使用的燃料不同外，在构造上完全相同
5.柴油机在压缩冲程中，气缸内物质的压强、温度、内能的变化情况是（　D　）
A. 压强不变，温度升高，内能增大 B. 压强减小，温度不变，内能减小
C. 压强增大，温度降低，内能减小 D. 压强增大，温度升高，内能增大
6.内燃机中，将内能转化为机械能的冲程是（ C ）
A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
7.如图所示为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ D ）
吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程
【知识点二】热值
1.人们燃烧燃料可获得___能量_______，该过程的能量转化是___化学能转________________.
2.不同燃料燃烧释放能量的能力 不同 (相同或不同)，物理学中，用 热值 来描述燃料燃烧释放能量的能力.
3.把1kg某种燃料_完全燃烧释放的能量______叫做这种燃料的热值，它的单位是__J/kg______，它的公式Q=__mq______和Q=___vq_____.汽油的燃烧值是4.6×107J/kg，表示_1千克的汽油完全燃烧释放的能量是4.6×107J_______________.
4.热机转变为有用功的能量与 燃烧释放的能量 的比值称为热机效率.热机效率____小于_____100％(大于或小于)
【例1】关于燃料的热值，下列说法中正确的是( D )
A.燃料的热值越大，燃烧时达到的温度就越高[
B.燃料的热值越大，燃烧时放出的热量就越多
C.燃料燃烧越充分，则燃料的热值就越大
D.燃料的热值与燃料的质量以及燃烧情况无关
【例2】用煤气灶把1kg、初温为20℃的水烧到70℃，消耗了10g煤气.已知水的比热容是4.2×103J/(kg ℃)，煤气的热值为4.2×107J/kg，则水吸收的热量为 2.1×105 J，煤气完全燃烧放出的热量为 4.2×105 J，煤气灶烧水的效率为 50 % .
【课堂练习】
1.为节约能源，需提高热机的效率，下列措施中不能提高效率的是（　B　）
A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量增加热机的工作时间
C.尽量减少废气带走的热量 [D.尽量减少热机部件间的摩擦
2.一箱汽油用掉一半后，剩下的一半汽油与原来一箱汽油相比较（ A ）
A.质量变为原来的一半
B.比热容变为原来的一半
C.热值变为原来的一半
D.密度变为原来的一半
3.关于燃料和热值，以下说法正确的是（　A　）
A.燃料热值与燃料的质量无关
B.容易燃烧的燃料，热值一定大
C.煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧木柴放出的热量一定多
D.为了提高锅炉的效率，一定要用热值高的燃料
4.下列说法中正确的是（　B　）
A.一桶柴油的热值比一杯柴油的热值大
B.四冲程内燃机的做功冲程是将内能转化为机械能
C.物体吸收热量后，内能变大，温度一定升高
D.打开醋瓶能嗅到醋味，说明分子间存在引力
5.两台柴油机，若甲柴油机的效率低于乙柴油机，则（ A　　）
A.在输出功相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油
B.甲柴油机的功率小于乙柴油机的功率
C.甲柴油机消耗的柴油多于乙柴油机消耗的柴油
D.在功率相同的情况下，甲柴油机消耗的柴油少于乙柴油机消耗的
二、课堂练习
1.据中央电视台新闻联播报道，2016年7月，我国将发射全球首颗量子通信卫星.发射卫星的火箭使用的燃料主要是液态氢，这是利用了氢燃料的（　A　）
A.热值大 B.比热容大 C.密度大 D.以上说法都不正确
2.甲乙两台柴油机，甲的效率低于乙的效率，意义是（　C　）
A.甲的功率大于乙的功率
B.甲消耗的燃料多于乙消耗的燃料
C.乙将燃料燃烧放出的能变成有用功的那部分能的比例比甲大
D.工作相同时间甲消耗的燃料一定比乙少
3.下列提高热机的效率的方法中，不可行的是（　D　）
A.减少各种热量损失
B.加润滑油减少机器部件间的摩擦
C.使燃料燃烧更充分些
D.使用热值大的燃料
4.甲汽油机的热机效率比乙汽油机的热机效率高，这表明（　D　）
A.甲做功比乙多
B.甲做功比乙快
C.甲消耗的汽油比乙少
D.以相同的速度行驶相同的路程，乙消耗的汽油多
5.一台单缸四冲程汽油机，它的转速是800r/min，做功冲程中燃气推动活塞一次做功1500J，那么这台汽油机的功率为（　A　）
A.10kW B.15kW 20kW D.1200kW
6.一台汽油机的飞轮转速为600r/min，则1s内（　D　）
A.完成10个冲程，做功10次
B.完成10个冲程，做功5次
C.完成20个冲程，做功10次
D.完成20个冲程，做功5次
7.某四冲程汽油机工作时转速是2400r/min.关于此热机的工作下列说法正确的是（　D　）
A.压缩冲程中内能转化为机械能
B.四个冲程中曲轴转动2圈，同时做功2次
C.此汽油机每秒对外做功10次
D.此汽油机每秒对外做功20次
8.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6×106 J，这些能量相当于0.55 kg的干木柴完全燃烧放出的热量，则干木柴的热值为___1.2X107_J/kg__________。如果用掉一半后，干木柴的热值将变为___1.2X107_J/kg___________。
9.一杯质量为2 kg、初温为25 ℃的水，吸热后温度升高了50 ℃，所吸收的热量为___4.2×105___J。若用热值为q煤＝3×107 J/kg的煤来加热，则需用煤___14_____g。(假设无热量损失)
10.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　A　)
A.燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B.1 kg某种燃料燃烧放出的热量叫这种燃料的热值
C.燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小
11.煤的热值大于干木柴的热值，这里是指(　D　)
A.煤比干木柴含有的热量多一些
B.烧煤比烧干木柴产生的温度高一些
C.烧煤比烧干木柴产生的热量多一些
D.要使它们放出相同的热量，烧煤用的质量较少
12.四口之家分别单独使用不同种类的燃料时，平均月消耗量分别为：木柴约200 kg、烟煤约80 kg、液化石油气约30 kg、煤气约60 kg。这四种燃料中，哪一种燃料的热值最高(　C　)
A.木柴 B.烟煤 C.液化石油气 D.煤气
13.内燃机一个工作循环有吸气、压缩、做功、排气四个冲程，实现将内能转化为机械能的是__做功_冲程。发动机运行前必须加润滑油，是为了_减小摩擦_______。某品牌汽车运行100 km耗油8 kg，这些汽油完全燃烧要放出___3.68×108_________J的热量。(汽油的热值q＝4.6×107 J/kg)
14.秸秆野外焚烧，既不安全又不环保，且浪费能源，若回收再利用，既可产生沼气，又可产生肥料。100 kg秸秆可产生沼气1 m3，若完全燃烧这部分沼气可产生热量___4.2×107_________J，不计热量损失，这些热量可以使___200_____kg的水温度升高50 ℃。[已知沼气的热值为4.2×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg.℃)]
15.某家用燃气热水器将质量为100 kg、温度为20 ℃的自来水加热到50 ℃，消耗的天然气体积为1 m3(假设天然气完全燃烧)。已知水的比热容为4.2×103 J/(kg.℃)，天然气的热值为3.2×107 J/m3。求：
(1)天然气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)该热水器工作时的效率
解：（1）天然气完全燃烧放出的热量：
Q放=Vq=1m3×3.2×107J/m3=3.2×107J；
（2）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg ℃）×100kg×（50℃-20℃）=1.26×107J；
（3）该热水器的效率：
η=Q吸Q放Q吸Q放×100%=1.26×107J3.2×107J1.26×107J3.2×107J×100%≈39.4%．
答：（1）天然气完全燃烧放出的热量为3.2×107J；
（2）水吸收热量为1.26×107J；
（3）该热水器的热效率为39.4%．
考纲解读
知识归纳
燃烧后的废气
汽油和空气
模拟演练
燃烧后的废气
汽油和空气
模拟演练
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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