2020九年级物理上册机械能与内能的相互转化(基础篇)

2020九年级物理上册机械能与内能的相互转化(基础篇)

机械能与内能的相互转化(基础篇)‎ 一、选择题 ‎1、家用轿车四冲程汽油机工作时为轿车提供动力的冲程是（　　）‎ A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 ‎2、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 ‎ ‎3、如图所示是四冲程内燃机的哪一个冲程工作情况（　 ）‎ A．吸气冲程　 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 ‎4、两部汽油机A和B，若A的功率较大，A的效率也较高，使A、B完成相等的有用功，则（ ）‎ A．A汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短 B．B汽油机消耗的汽油较少，用的时间较短 C．A、B二汽油机消耗的汽油一样多，用的时间一样长 D．无法确定 ‎5、下列现象中，由机械能转化为内能的是（　 ） A．雨天时发生雷电 B．陨石的降落 ‎ C．电扇运转时间较长，电机发热 D．人劳动会出汗 二、填空题 ‎6、常见汽车的动力机械是内燃机，从能量转化的角度来看，内燃机是把________能转化为________能的机器，内燃机的效率较低，它在工作过程中，能量大部分以________能的形式耗散掉。‎ ‎7、燃料直接在发动机的________内燃烧产生动力的热机叫内燃机。根据燃料的不同，又分为________机和________机。‎ ‎8、四冲程内燃机由________、________、________和________四个冲程组成一个工作循环，只有________冲程把内能转化成机械能，其他三个冲程都是靠________来完成的。‎ ‎9、物理学中，把________的某种燃料________燃烧时放出的热量叫做这种燃料的热值。热值的单位是________。‎ ‎10、在热机中，用来做________的那部分能量与燃料________的能量之比叫热机的效率，可用公式________来计算。热机效率总小于________。‎ ‎11、某瓶煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是____________。如果将瓶中的煤油倒去一半，剩下煤油的燃烧值为 ____________。‎ ‎12、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。‎ 3‎ ‎13、质量为10千克的汽油，用去1/3后，剩下汽油的密度将________、比热容将________、热值将________。(填“变大”“变小”或“不变”)‎ ‎14、一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占25%，废气带走的能量占30%，摩擦等机械损耗占10%，则它的热机效率为________。‎ 三、计算题 ‎15、如图所示，是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器，以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以‎72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了‎8km时，消耗汽油‎1.5L。假设燃油完全燃烧，汽油机的效率为30%，那么，在这段运动过程中，求：‎ ‎（1）该汽车发动机做的有用功是多少？‎ ‎（2）该汽车的输出功率为多少？‎ ‎（已知：汽油的密度为0.8×‎103kg/m3，汽油的热值为4.5×107J/kg）‎ ‎【答案与解析】‎ 一、选择题 ‎1、【答案】 C ‎2、【答案】 A ‎【解析】A、热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，故A正确；B、热值大小与燃料是否容易燃烧无关，故B错误；C、燃料燃烧放出热量的多少不仅与燃料的热值大小有关，还与燃料的质量以及燃烧程度有关，故C错误；D、锅炉的效率与燃料的热值高没有关系，故D错误；故选：A。‎ ‎3、【答案】A ‎【解析】四冲程内燃机的工作情况是：当两个气门关闭，活塞向上运动时是压缩冲程，活塞向下运动时是做功冲程；当一个气门打开，另一个气门关闭，活塞向下运动时是吸气冲程，活塞向上运动时是排气冲程。如图所示是一个气门打开，一个气门关闭，活塞向下运动，故是吸气冲程。‎ ‎4、【答案】A ‎ 【解析】A、B二汽油机完成的有用功相同的情况下，因A汽油机效率较高则必然消耗较少的汽油，又因它功率较大做功所用的时间比较短。‎ ‎5、【答案】B 3‎ ‎【解析】陨石在空气中降落时要克服摩擦阻力做功，消耗陨石的动能转化为内能，使陨石熔化并燃烧；雨天的雷电是电能转化为声能和光能；电扇里的电机发热是电能转化成内能；人在劳动时出汗不是机械能转化为内能，而是因为人的活动促进了新陈代谢，把人体的化学能转化为内能。 ‎ 二、填空题 ‎6、【答案】内；机械；内。‎ ‎【解析】①内燃机是把内能转化为机械能的机器；②热机效率较低，很多内能散失掉了；故答案为：内；机械；内。‎ ‎7、【答案】汽缸 汽油 柴油 ‎8、【答案】吸气 压缩 做功 排气 做功 惯性 ‎9、【答案】‎1 kg 完全 J／kg ‎10、【答案】有用功 完全燃烧所放出 1‎ ‎11、【答案】‎1千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量 4.6×107焦/千克 ‎【解析】煤油的燃烧值是4.6×107焦/千克，它的物理意义是1千克煤油完全燃烧能放出4.6×107焦的热量。燃烧值是反映燃料燃烧时放热本领的物理量。煤油不会因为倒去一半而改变字它的燃烧值。‎ ‎12、【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。‎ ‎13、【答案】不变 不变 不变 ‎ 【解析】物质的密度、比热容和热值都是物质的属性。对于同种物质来说，它们不会随物质质量的变化而改变。‎ ‎14、【答案】35％‎ ‎【解析】该内燃机燃料的额外功所占的比例是汽缸散热损失、废气带走的能量及摩擦的总和，即25%+30%+10%＝65%，故它的热机效率为35%。‎ 三、计算题 ‎15、【答案与解析】‎ ‎（1）由得消耗汽油的质量为：m=ρV=0.8×‎103kg/m3×1.5×10‎-3 m3‎=‎1.2kg，‎ 汽油完全燃烧放出的热量：Q放=mq=‎1.2 kg×4.5×107J/kg=5.4×107J；‎ 由得，汽油机的有用功：W=ηQ放=30%×5.4×107J=1.62×107J；‎ ‎（2）由得汽车运动的时间：；‎ 汽车的输出功率：。‎ 答：（1）该汽车发动机做的有用功是1.62×107J；（2）该汽车的输出功率为4.05×104W。‎ 3‎