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人教版物理九年级全一册精做课件授课教师：.班级：9年级（）班.时间：.单元复习第十四章内能的利用第十四章内能的利用同步练习题（人教版九年级全一册）一、选择题（每题3分，共30分）1.热机工作的核心能量转化是（）A.机械能转化为内能B.内能转化为机械能C.电能转化为内能D.内能转化为电能2.四冲程汽油机正常工作时，唯一对外做功的冲程是（）A.吸气冲程B.压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程3.汽油机的压缩冲程中，能量转化情况是（）A.内能转化为机械能B.机械能转化为内能C.电能转化为机械能D.内能转化为电能4.关于热值，下列说法正确的是（）A.燃料燃烧越充分，热值越大B.燃料质量越大，热值越大C.热值是燃料本身的特性，与燃烧情况、质量无关D.未燃烧的燃料没有热值A. 1圈B. 2圈C. 4圈D. 8圈6.下列措施中，能提高热机效率的是（）A.增加燃料投放量B.让燃料充分燃烧、减少废气散热C.加快机器转速D.增大气缸体积7.汽油机和柴油机相比，下列说法正确的是（）A.汽油机顶部是喷油嘴B.柴油机顶部是火花塞C.汽油机吸入汽油和空气混合物D.柴油机吸入纯汽油8.热机效率的物理意义是（）A.燃料完全燃烧放出的热量B.有用机械能与燃料完全燃烧放热的比值C.无用能量占总能量的比例D.机器工作的总时间9.下列能量转化过程，属于内能利用的是（）A.摩擦生热B.烧水升温C.汽油机驱动汽车D.双手搓暖10.关于能量守恒定律，下列说法错误的是（）A.能量只会转移或转化，总量保持不变B.能量可以凭空产生C.永动机不可能实现D.散失的内能不会消失二、填空题（每空2分，共28分）11.热机的种类包括汽油机、柴油机、蒸汽机等，都是将_________能转化为_________能的机器。12.四冲程内燃机的四个冲程依次是：吸气冲程、_________冲程、_________冲程、排气冲程。13.压缩冲程：机械能转化为内能，气缸内气体温度_________、内能_________。14.做功冲程：燃料燃烧释放内能，推动活塞做功，将_________能转化为_________能。15.热值符号为_________，固体、液体热值公式$$Q_放=$$_________，气体热值公式$$Q_放=Vq$$。16.热机效率永远_________100%，因为燃料燃烧放热会有散热、废气带走能量、机械摩擦损耗。17.能量守恒定律：能量既不会凭空_________，也不会凭空_________，只会相互转化或转移，总量保持不变。三、实验与规律题（共22分）18.结合热机与热值规律，完成填空。（1）四冲程内燃机一个工作循环：4个冲程、活塞往复2次、曲轴转_________圈、对外做功_________次。（2）判断冲程口诀：进气开为吸气，排气开为排气，气门全闭、活塞上行为_________冲程，气门全闭、活塞下行为_________冲程。（3）热值是燃料特性，只与燃料_________有关，与质量、是否完全燃烧_________。（4）提高热机效率的两种方法：让燃料_________燃烧、减少各种能量_________。（5）所有热机工作过程都遵循_________定律，永动机违背该定律，无法制成。四、计算与简答题（共20分）19.简答：为什么热机效率始终小于100%？（10分）20.计算题：完全燃烧0.5kg酒精，放出的热量是多少？（酒精热值$$q=3.0\times10^7J/kg$$）（10分）五、参考答案与解析选择题答案：1.B解析：热机的核心原理是利用内能做功，将内能转化为机械能。2.C解析：四冲程汽油机只有做功冲程燃气对外做功，提供动力。3.B解析：压缩冲程，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大、升温。4.C解析：热值是燃料固有特性，只与燃料种类有关，与质量、燃烧是否充分无关。5.B解析：一个工作循环，曲轴转动2周，完成4个冲程，对外做功1次。6.B解析：燃料充分燃烧、减少散热和摩擦损耗，可提升有用机械能占比，提高热机效率。7.C解析：汽油机顶部是火花塞，吸入油气混合物；柴油机顶部是喷油嘴，吸入空气。8.B解析：热机效率定义：用来做有用功的机械能与燃料完全燃烧放出热量的比值。9.C解析：汽油机利用内能做功，属于内能的利用；其余均为做功改变内能。10.B解析：能量守恒定律说明能量不能凭空产生、凭空消失，永动机无法实现。填空题答案：11.内；机械12.压缩；做功13.升高；增大14.内；机械15. q；mq16.小于17.产生；消失实验与规律题答案：（1）2；1（2）压缩；做功（3）种类；无关（4）充分；损耗（5）能量守恒计算与简答题答案：19.答：热机工作时，无法将燃料燃烧释放的内能全部转化为有用机械能。部分能量会被高温废气带走、部分通过机身散热散失，同时机械运转存在摩擦损耗，总有额外能量损耗，因此热机效率始终小于100%。20.解：已知$$m=0.5kg，q=3.0\times10^7J/kg$$根据燃料放热公式：$$Q_放=mq=0.5kg\times3.0\times10^7J/kg=1.5\times10^7J$$答：完全燃烧0.5kg酒精放出的热量为$$1.5\times10^7J$$。习题总结本套习题全覆盖第十四章内能的利用核心考点，包含热机原理、四冲程特点与能量转化、汽油机柴油机区别、燃料热值特性与计算、热机效率、能量守恒定律。精准攻克「冲程判断」「工作循环数据计算」「热值概念辨析」「热机效率误区」等中考高频易错点，题型、难度、排版与整册习题完全统一，适配章节同步巩固与单元复习。
能量守恒定律
内能的
利用
热机的效率
能量的转化与守恒
热机
能量的转化和转移
原理
四冲程汽油机的工作过程
物理意义
特点
定义
热量计算
热值
热效率的计算
跨学科实践：
制作简易热机模型
知识结构
1.能量的转化：在一定条件下，各种形式的能是可以相互________的。例如：摩擦生热，机械能转化为内能；水电站里水轮机带动发电机发电，机械能转化为电能等。
2.能量守恒定律：能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式________为其他形式，或者从一个物体________到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______________。
转化
转化
转移
保持不变
能量的转化与守恒
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1.热机：是利用内能________的机械。内燃机是最常见的一种热机，内燃机分为___________和___________两大类。
2.原理：
做功
汽油机
柴油机
化学能
内能
机械能
燃烧
做功
热机
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3.四冲程汽油机工作过程：
冲程名称 _______冲程 _______冲程 _______冲程 _______冲程
工作示意图
进气门 打开 关闭 关闭 关闭
排气门 关闭 关闭 关闭 打开
活塞运动 由上到下 由下到上 由上到下 由下到上
能量转化 机械能转化为_______能 内能转化为________能
吸气
压缩
做功
排气
内
机械
热机
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4.四冲程内燃机特点：
(1)每个工作循环曲轴转两圈，完成一次做功冲程。
(2)依靠曲轴的惯性完成吸气、压缩、排气冲程。
(3)汽油机与柴油机的比较：
项目 汽油机 柴油机
结构图
结构 气缸顶部有火花塞、无喷油嘴 气缸顶部有喷油嘴、无火花塞
热机
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项目 汽油机 柴油机
燃料 汽油 柴油
一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气
压缩冲程 压缩程度较小(机械能转化为内能) 压缩程度较大(机械能转化为内能)
做功冲程 压缩末，火花塞点火，燃料燃烧，产生高温高压燃气对外做功 压缩末，喷油嘴喷出雾状柴油，柴油自燃产生高温高压燃气对外做功
排气冲程 排出废气 排出废气
效率 不高；20%～40% 稍高；30%～45%
适用范围 小汽车、飞机等 载重汽车、轮船、坦克等
热机
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1. 热值：
(1)定义：把某种燃料________燃烧放出的________与其________之比，叫作这种燃料的热值，用符号________表示。
(2)特性：热值的大小取决于燃料的种类。
(3)单位(符号)：________(固体、液体)，________(气体)。
(4)公式：燃料完全燃烧放热Q放＝________(固体、液体)或Q放＝________(气体)。
(5)意义：热值在数值上等于__________某种燃料完全燃烧放出的热量。
质量
完全
热量
J/kg
q
J/m3
1kg
qm
qV
热机的效率
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燃料
完全燃烧放出的热量
2.热机的效率：
(1)定义：热机工作时，用来做____________的这部分能量与_______
_________________________之比。
(2) 公式：η＝。
(3)提高热机效率的主要途径：
①使燃料燃烧充分；②尽量减少各种热量损失；
③注意保养，保证良好的润滑，减小摩擦；
④采用先进技术和设备。
有用功
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热机的效率
实验探究：内能做功
实验过程：在试管内装些水，用橡胶塞塞住试管口，
用酒精灯加热至沸腾。
实验现象：橡胶塞被冲出去，试管口出现“白雾”。
实验分析：酒精燃烧是化学能转化为________能；酒
精燃烧将水加热至沸腾，是通过_________的方式使水的内能增加；塞子受到水蒸气的压力冲出去，水蒸气的________能转化为塞子的________能；水蒸气内能减少，温度降低，________形成小水滴。
内
热传递
内
机械
液化
重点实验突破
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考点1 能量的转化和守恒
1. ［2024·湖南］有关能量的转移、转化和利用，下列说法
正确的是( )
C
A. 电烤炉取暖，是电能转移到人体
B. 钻木取火，是内能转化为机械能
C. 中医提倡的热水泡脚，是通过热传递的方式增大脚部的内能
D. 用嘴对着手哈气取暖，主要是通过做功的方式增大手的内能
【点拨】 电烤炉取暖，电烤炉消耗电能转化为内能，然后内
能转移到人体，故A错误；钻木取火，是将机械能转化为内
能，故B错误；中医提倡的热水泡脚，脚从热水中吸收热量，
是通过热传递的方式增大脚部的内能，故C正确；用嘴对着
手哈气取暖，手从哈气中吸收热量，是通过热传递的方式增
大手的内能，故D错误。
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2.［2024·长春节选］生物航煤是以动植物油脂、餐饮废油等
为原料生产的航空燃油。2024年6月5日，国产大飞机 加
注了我国自主研发的生物航煤，成功完成试飞任务。生物航
煤燃烧时将化学能转化为内能，但内能不能自发地转化为化
学能，说明能量的转化具有________。在能量转化和转移的
过程中，能量的总量______。
方向性
不变
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考点2 热机
3. 下列运载工具中，不需要利用热机的是( )
C
A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机
C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭
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4. ［2024·广元］1883年人类发明了汽油机。一台四冲程汽
油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温
高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程( )
B
A. 是压缩冲程
B. 气体对外做功，内能转化为机械能
C. 活塞依靠飞轮的惯性而运动
D. 气体对外做功，气体的内能增加
【点拨】一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃
料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，将内
能转化为机械能，是做功冲程，故选B。
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5. ［2024·临沂节选］如图所示的内燃机的四个冲程，气缸
内气体的内能最小的是( )
D
A. B. C. D.
【点拨】吸气冲程中，汽油机吸入空气和汽油的混合物，气
体温度较低；在压缩冲程，活塞压缩汽油与空气的混合物，
活塞对气体做功，将机械能转化为气体的内能，使气缸内气
体内能增加；做功冲程中，高温高压气体对活塞做功，内能
转化机械能；排气冲程中，将气缸内的废气排出；相比而言，
吸气冲程中的气体温度最低，内能最小；故选D。
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6.如图是内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为
______冲程，它是______（填“汽油”或“柴油”）
机。若飞轮的转速为，在 内，该
内燃机完成____个工作循环。
压缩
柴油
20
【点拨】 由图可知，两气门关闭，活塞上行，为
压缩冲程。该内燃机有喷油嘴，是柴油机。飞轮
的转速为 ，一个工作循环飞轮转两周，
在 内，该内燃机完成20个工作循环。
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考点3 热值 热机的效率
7. ［2024·连云港］下列关于燃料的热值，说法正确的是
( )
D
A. 燃料燃烧越充分，其热值越大
B. 燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少
C. 一瓶酒精用去 ，剩余酒精的热值将减小
D. 焦炭的热值是，完全燃烧 焦炭能放出
的热量
【点拨】 热值是燃料的特性，其大小仅与燃料的种类有关，
与燃料的质量和燃烧程度无关，错误；根据 知,
在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量越少，
B错误；焦炭放出的热量：
，D正确。
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8. ［2024·扬州］家用燃油汽车的发动机主要是汽油机，下
列说法正确的是( )
B
A. 汽油机的效率能达到
B. 汽油机燃烧汽油会造成环境污染
C. 汽油机的一个工作循环中，对外做功4次
D. 汽油机在吸气冲程中只吸入汽油
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9.［2024·宿迁节选］氢能是新能源利用的新潮流，加快氢能
产业发展成为实现“碳达峰”“碳中和”的重要举措。市场上的
某品牌氢能自行车，一次性充满氢气， 能匀速骑行
，氢能自行车与骑行者总质量为 ，骑行时受到的
阻力为总重的0.05倍，氢气热值为 。氢气完全
燃烧产生的热量是__________ ，氢气的利用效率是_____。
取
【点拨】 氢气完全燃烧放出的热量
；氢能自
行车骑行时受到的阻力
，匀
速骑行时自行车受力平衡，则其受到的牵引力 ，
氢能自行车受到的牵引力所做的有用功
，氢气的利用效
率 。
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10.［2024·常州］中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾
气中的二氧化碳合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火
炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示
模拟实验，测量该燃料的热值。
①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入水，测得水的初温为 ，点燃“燃
料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃
料灯”消耗燃料 。
已知实验时气压为标准大气压，
，用该装置加热水的效率
为 。求：
（1）此过程中，烧杯内水吸收的热量。
【解】水吸收的热量 。
（2）该液态燃料的热值。
该液态燃料燃烧放出的热量
；该液态燃料的
热值 。
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11.［2025·贵州模拟］目前汽车普遍应用于人们日常生活中的
出行，汽车发动机的工作大多是靠燃料在发动机气缸内燃烧做
功，提供动力。但是不论使用汽油还是柴油发动机，效率都很
低。为了提高能源的利用率，涡轮增压技术应运而生。涡轮增
压是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，
与超级增压器（机械增压器）功能相当，两者都可增加进入内
燃机或锅炉的空气流量，从而令机器效率提升。涡轮增压器常
用于汽车引擎中，通过利用排出废气的热量及流量，能提升内
燃机的马力输出。涡轮增压原理如图所示，发动机排出的高温
废气冲击涡轮运转，带动同轴的叶轮高速转动，叶轮将新鲜空
气压缩后推入气缸，从而提高了热机效率。
（1）废气推动涡轮转动的过程中，废
气对涡轮______，内能转化成______
能。
做功
机械
（2）若气缸内完全燃烧 汽油
，释放的热量
为__________ 。
（3）结合以上信息，请你说出一条“涡轮增压”能提高热机效
率的原因____________________________________________
_________________________。
提高气缸内的空气量，使燃烧更充分，燃烧后释放的内能增大，有用功增多
（4）当气缸内吸入相同体积的空气时，
安装了涡轮增压器的发动机和传统发
动机相比，谁对外做的功更多：_____
_________________________________
___。
安装了涡轮增压器的发动机对外做的功更多
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主题 物理与航天
火箭升空时，燃料燃烧释放内能，高温高压燃气迅速膨
胀对外做功，将内能转化为机械能推动航天器飞行。我国航
天人凭借深厚物理知识不断创新，以大国精神推动航天事业
迈向深空。
1. 我国航天技术已达到世界领先水平。运载火箭采用液氢作
为燃料，是因为液氢具有( )
A. 较大的热值 B. 较多的热量
C. 较大的比热容 D. 较大的重力势能
A
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2. 图中所示为我国某型号的火箭发射时
上升的场景。关于火箭发射过程中涉及
的物理知识，下列说法正确的是( )
B
A. 火箭上升过程中温度越高，所含的热量越多
B. 发射火箭与热机做功冲程的能量转化相同
C. 随着科技的发展，火箭发动机的热机效率可达
D. 火箭上升过程中，能量的总量减少
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3.2024年5月3日，搭载嫦娥六号探测器的长征五号遥八运载
火箭，在中国文昌航天发射场点火发射。火箭发动机______
（填“属于”或“不属于”）热机，____（填“能”或“不能”）在
大气层外工作。探测器加速升空时，它的机械能________
（填“守恒”或“不守恒”）。
属于
能
不守恒
【点拨】 火箭发动机属于热机，是利用内能转化为机械能来
工作的；火箭要把探测器送到大气层外，所以火箭的发动机
能在大气层外工作。探测器加速升空时，质量不变，速度增
大，动能增大；高度增大，重力势能增大，所以机械能增大，
即机械能不守恒。
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4.如图所示是我国某火箭发射时的场景，
目前运载火箭一般使用液氢作为燃料，液
氧作为助燃剂，液氢热值为 。
（1）某火箭发射时携带 液氢燃
料，这些燃料完全燃烧放出的热量是多少？
【解】这些燃料完全燃烧放出的热量
。
（2）若（1）中放出的热量只有 被水吸收，能将
、初温为 的水加热至多少摄氏度？
，当地大气压为标准大气压］
由 得，水吸收的热量
此时水的末温为 ，而标
准大气压下，水的沸点为，则水能被加热至 。
，由 得，水温度升高
，
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5.［2025·深圳期中节选］如图甲所示的火箭喷气发动机本身
带有燃料和氧化剂，不需要外界空气来助燃，燃料和氧化剂
分别装在两个容器里，由输送系统把燃料和氧化剂喷入燃烧
室，用电火花点燃，产生的气体从尾部喷出，对火箭产生强
大的反冲推力，使它前进。空气喷气发动机本身只携带燃料，
需要从外界空气中获得足够的氧气来助燃。如图乙所示为空
气喷气发动机结构图。工作过程中，机身在空气中高速前进，
空气从进气口进入，被压缩机压缩后进入燃烧室和从喷雾器
喷出的燃料混合，由火花塞点火燃烧，产生大量气体向后喷
出，冲击轮机，叶轮转动，最后气体以极大的速度从尾部喷
管喷出，使机身向前飞行。
（1）火箭喷气发动机工作时，先将燃料的化学能转化为___
能，再将其转化为火箭的______能，这个过程相当于汽油
机的______冲程。
内
机械
做功
（2）______（填“火箭”或“空气”）喷气发动机不能在大气层
外工作。
空气
（3）空气喷气发动机工作过程中，发动机内气体温度是不
断变化的。下列图像中，能大致反映气体的温度随时间变化
的是___（填字母）。
A. B. C. D.
【点拨】 压缩机在压缩空气时，将机械能转化为内能，所以
发动机内气体的温度升高；点火燃烧后，气体对外做功，将
气体的内能转化为机身的机械能，气体温度降低，所以气体
温度先升高后降低，故 不符合题意，C符合题意。
√
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