資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【大單元整體教學】物理學科人教版九年級全一冊
第十四章 分課時設計
課題 熱機
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 本節主要通過四沖程內燃機工作原理的學習，使學生了解內燃機的主要結構；大致了解內燃機工作時，能量的轉化與轉移情況；了解內燃機在現代生活，特別是交通方面的應用。熱機是一種廣泛應用的動力設備,有效的利用燃料和減小燃料燃燒造成的環境污染是社會十分重視的問題。本節課的內容與生產、生活緊密相連。對本節課的學習，可使學生了解運用物理知識解決生活問題的重要作用，可使學生初步認識科學及其相關技術對于社會發展、自然環境及其人類生活的影響，增強可持續發展的意識，將來能在力所能及的范圍內對社會的可持續發展有所貢獻。
2.學習者分析 學生對生活中的汽油機有一定的了解，以及對能量轉化方面已經有一點基礎，所以利用生活中的事物來導入話題，可激發他們的學習興趣。加之，九年級學生閱讀理解及動手能力強，讓他們通過閱讀課本上的內容和對熱機模型的使用，基本上能將汽油機工作的四個沖程大致弄清楚，教師只用適時的點撥即可。通過本課的學習了解汽油機的工作過程，讓學生體會能量的轉化。讓學生關心科技發展的動態，關注技術應用帶來的社會進步和相對產生的問題。根據本節課的內容主要采用自主探索學習，教師引導點撥的方法來進行學習。
3.學習目標確定與教學重難點 （1）知道什么是熱機；（2）了解四沖程內燃機的基本工作原理和工作過程，通過觀察汽油機工作過程的模型，知道壓縮沖程和做功沖程中的能量轉化；（3）通過觀察、對比汽油機和柴油機工作過程，了解二者的異同；（4）通過對熱機發展簡史、汽油機的結構以及工作過程的學習，感受到人類對美好事物孜孜不倦的追求，逐步培養學生崇尚科學、愛科學、學科學的興趣。本節教學的重點是熱機的工作原理，四沖程汽油機的工作過程。教學難點是四沖程熱機的工作沖程的異同點和能量轉化。
4.評價量表 《熱機》的評價量表任務列表任務要求（滿分：20分）學生自評同學互評教師評價任務一：知道熱機是什么知道什么是熱機，熱機的工作原理（5分）任務二：知道汽油機的工作過程和能量轉化知道汽油機的工作過程，能判斷汽油機的沖程，知道汽油機的能量轉化（10分）任務三：知道柴油機和汽油機的異同知道柴油機和汽油機的異同（5分）
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：引入新課
課件展示：汽車已經是現代生活中不可缺少的交通工具.18世紀第-輛汽車向 世時，速度很小，而目前最快的汽車速度已經是聲速的1.37倍，達到了1 678 km/h。想知道汽車是如何獲得這么大的機械能的嗎？我們這節課學習熱機的知識。 與學生進行交流，了解學生對熱機的認知能力。 通過交流提問引導學生思考，激發學生的求知欲，提高課堂氛圍。
任務二：熱機
演示實驗：在試管內裝少許水，用一層紅色塑料薄紙裹著棉花塞塞在試管中上部，利用點燃的酒精燈對封閉試管中的水加熱一段時間，當水沸騰時，水蒸氣會慢慢推動塞子向試管口運動，讓學生觀察現象。提出問題：觀察到什么現象？實驗中發生了哪些能量轉化？注意事項：為節約時間，可用熱水或提前加熱；試管口對著空處，塞子不要塞得太緊，以防發生危險?？偨Y：可以利用內能來做功。熱機（1）熱機：各種利用內能做功的機械叫做熱機。（2）工作原理：熱機利用內能做功，將內能轉化為機械能。（3）種類：蒸氣機、內燃機、汽輪機、噴氣發動機等。（4）常見熱機——內燃機①內燃機：燃料直接在發動機氣缸內燃燒產生動力的熱機。②分類：汽油機和柴油機。 觀察演示實驗，并回答問題?，F象：①瓶塞被沖出來；②管口附近出現“白霧”。能量轉化：①酒精燃燒的化學能轉化為水的內能；②氣體的內能轉化為瓶塞的機械能。分析：酒精燃燒的化學能轉化為水的內能，通過熱傳遞將一般分內能轉移給水，水的內能增加，溫度升高，產生大量水蒸氣，橡皮塞受到水蒸汽的壓力沖出去。同時，水蒸氣的內能減小，溫度降低，水蒸氣液化成小水珠，在試管口可看到有“白霧”產生。 用課本中的實驗，簡潔、直觀地闡述熱機的工作原理。【評價標準】知道什么是熱機，熱機的工作原理（5分）
任務三：汽油機
內燃機是現代社會中最常見的一種熱機，目前人們生活中重要的交通工具一汽車，其動力機械多數就是汽油機，我們重點學習汽油機的工作原理。展示汽油機模型，指導學生認識構造，并簡要介紹其作用。課件展示：汽油機的結構1. 工作原理 利用汽油在氣缸內燃燒產生高溫高壓的燃氣來推動活塞做功。2. 汽油機的構造由氣缸、火花塞、進氣門、排氣門、活塞、曲軸、連桿組成。3. 工作過程（1）沖程：汽油機在工作時，活塞從氣缸的一端運動到另一端的過程，叫做一個沖程。（2）四個沖程：汽油機的一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成。多數汽油機是由這四個沖程的不斷循環來保證連續工作的。（3）汽油機的工作過程分析【通過播放視頻學習】①吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉?；钊蛳逻\動，汽油和空氣的混合物被吸入氣缸。②壓縮沖程：進氣門和排氣門都關閉，活塞向上運動，燃料混合物被壓縮，壓強增大，內能增加，溫度升高。能量轉化：機械能轉化為內能。③做功沖程：在壓縮沖程結束時，火花塞產生電火花，使燃料燃燒，產生高溫高壓的氣體。高溫高壓的氣體推動活塞做功，并通過連桿帶動曲軸轉動，對外做功。能量轉化：內能轉化為機械能。④排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動，把廢氣排出氣缸。（4）汽油機一個工作循環情況總結汽油機的一個工作循環是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成的，在一個工作循環中，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。 觀察圖片，了解汽油機的主要構造、工作過程。觀察四個沖程的工作過程，進排氣門的關閉、打開情況，分析壓縮、做功沖程能量的轉化情況。 運用模型演示和學生模型操作，讓學生自主學習，主動得出結論，調動了學生學習的積極性，既有利于學生對知識的理解，又培養了學生觀察和分析問題的能力?！驹u價標準】知道汽油機的工作過程，能判斷汽油機的沖程，知道汽油機的能量轉化（10分）知道汽油機的工作過程，能判斷汽油機的沖程，不熟悉汽油機的能量轉化（8分）知道汽油機的工作過程，不能正確判斷汽油機的沖程，不熟悉汽油機的能量轉化（6分）
任務四：柴油機
1. 工作原理：利用柴油在氣缸內燃燒產生高溫高壓的燃氣來推動活塞做功。2. 柴油機的構造：與汽油機的大致相同，不同的是柴油機氣缸頂部沒有火花塞而是一個噴油嘴。3. 工作過程【出示圖片，與汽油機對比講解】（1）柴油機的工作過程與汽油機大致相同，也是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程構成一個工作循環，在一個工作循環中，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。（2）柴油機和汽油機構造及工作過程的不同點：①汽油機汽缸頂部有火花塞，在壓縮沖程末，火花塞產生電火花，使燃料燃燒，產生高溫高壓的氣體（俗稱“點燃式”）；柴油機汽缸頂部沒有火花塞，只有噴油嘴，在壓縮沖程結束時，壓縮空氣的溫度已經超過柴油的燃點，此時從噴油嘴噴出的霧狀柴油遇到熱空氣就立刻燃燒起來（俗稱“壓燃式”）。 ②汽油機吸氣沖程吸入空氣和汽油的混合物；柴油機吸入氣缸內的物質只有空氣。4. 汽油機與柴油機的優缺點：①汽油機轉速高，結構簡單，質量輕，造價低廉，運轉平穩，使用維修方便.汽油機在摩托車、汽車上特別是小型汽車上大量使用。②柴油機比較笨重，主要用于載重汽車、拖拉機、火車和輪船上。③柴油發動機與汽油發動機相比，熱效率高。因此從節約能源、降低燃料成本角度上講，柴油發動機在小汽車上的推廣使用具有更重大的意義。5. 指導學生閱讀“科學世界”,了解現代汽車的主要構造、原理及發展情況。 根據老師所提問題，分析比較柴油機和汽油機在構造上和工作過程中有哪些不同之處，這些不同之處會引起哪些變化 對比學習可以使學生對兩種內燃機的特點了解得更加清楚?！驹u價標準】知道柴油機和汽油機的異同（5分）
6.板書設計一、熱機1. 概念：把內能轉化為機械能的機器。2. 原理：把燃料燃燒產生的內能，通過做功轉化為機械能。3．種類：蒸汽機、內燃機、噴氣式發動機等。二、汽油機1. 構造：進氣門、排氣門、火花塞、活塞、汽缸、連桿、曲軸等。2. 工作過程：一個工作循環由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，活塞往復運動兩次，曲軸轉動兩周，對外做功一次。3. 能量轉化情況：壓縮沖程，機械能轉化為內能；做功沖程，內能轉化為機械能。三、柴油機1.柴油機與汽油機的相同點：一個工作循環都要經歷四個沖程；能量轉化情況相同。2.柴油機與汽油機的不同點： ①構造方面：汽油機有火花塞，柴油機有噴油嘴。②點火方式不同：汽油機是點燃式點火，柴油機為壓燃式點火。③用途方面：汽油機輕巧，用于轎車、摩托車等；柴油機笨重，用于卡車、輪船等。
7.作業與拓展學習設計 1．汽油機將內能轉化為機械能的是 沖程，某單缸四沖程汽油機飛輪轉速是2400r/min，則此汽油機每秒對外做功 次。【答案】 做功 20【詳解】[1]汽油機的做功沖程是通過氣體對外做功將內能轉化為機械能的。[2]汽油機的轉速為2400r/min，說明1s內汽油機曲軸的轉動次數等于40r，一個工作循環中，曲軸轉動兩周，對外做功一次，1s內曲軸轉動40次，故對外做功20次。2．如圖所示，水沸騰后，蓋在試管口上的塞子會受到水蒸氣的壓力而沖出，水蒸氣的內能 （選填“增大”“不變”或“減小”），此過程的能量轉化情況與四沖程汽油機的 沖程相似。汽車發動機常用水或水溶液作為冷卻劑，這是因為水的 較大。【答案】 減小 做功 比熱容【詳解】[1][2] 水吸熱迅速汽化，沸騰后形成大量的水蒸氣，水蒸氣對塞子做功，將水蒸氣的內能轉化為木塞的機械能，所以水蒸氣的內能減少。此過程的能量轉化情況與四沖程汽油機的做功沖程相似。[3] 汽車發動機常用水或水溶液作為冷卻劑，這是因為水的比熱容較大，升高相同的溫度，吸收的熱量較多。3．小華發現家中正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，這一現象與熱機的工作循環中的 沖程原理相同；一單缸四沖程柴油機，其飛輪的轉速為3600r/min，則該柴油機1s內對外做功 次?！敬鸢浮? 做功 30【詳解】[1]正在煮飯的高壓鍋限壓閥被氣流頂起，將內能轉化為機械能，與熱機的做功沖程原理相同。[2] 四沖程柴油機，飛輪每轉2周，就對外做功1次。飛輪轉速為3600 r/min ，即60 r/s，則1s對外做功30次。4．如圖甲所示，小華發現家中蒸蛋器在使用時會通過上方小孔噴出蒸汽，于是他小心地將自制的風車放在小孔附近，成功讓風車轉了起來，蒸汽推動風車轉動時的能量轉化與汽油機 沖程的能量轉化相同，如圖乙為四沖程汽油機的工作示意圖，汽油機一個工作循環的正確順序是 ?！敬鸢浮? 做功 ADCB【詳解】[1][2]高溫的蒸汽推動風車轉動，將蒸汽的內能轉化成了風車的機械能；汽油機的做功沖程將燃氣的內能轉化為活塞的機械能，兩個過程的能量轉化相同；四沖程汽油機的一個工作循環依次由吸氣、壓縮、做功、排氣四個沖程組成，由圖可知A進氣門打開，排氣門關閉，活塞下行，為吸氣沖程；B進氣門關閉，排氣門打開，活塞上行，為排氣沖程；C兩氣門關閉，活塞下行，做功沖程；D兩氣門關閉，活塞上行，為壓縮沖程，則汽油機一個工作循環的正確順序是ADCB。5．如圖，是四沖程汽油機的工作示意圖，一個完整的工作循環的正確順序為（　?。〢．a→b→c→d B．a→c→d→b C．c→a→b→d D．c→d→a→b【答案】B【詳解】四沖程汽油機一個完整的工作循環順序是：吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。圖a是吸氣沖程，圖b是排氣沖程，圖c是壓縮沖程，圖d是做功沖程。所以正確順序是a→c→d→b，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。6．四沖程汽油機的工作循環中，主要將機械能轉化為內能的沖程是（　?。〢．吸氣沖程 B．壓縮沖程 C．做功沖程 D．排氣沖程【答案】B【詳解】汽油機的四個沖程中只有兩個沖程伴隨有能量的轉化。一是壓縮沖程中活塞向上運動，汽油和空氣的混合物被壓縮，內能增大，溫度升高，活塞運動的動能轉化為混合氣體的內能；二是做功沖程中，火花塞冒出電火花，將混合氣體點燃，混合氣體劇烈燃燒，產生高溫高壓的燃氣，推動活塞運動，燃氣的內能轉化為活塞運動的動能。主要將機械能轉化為內能的沖程是壓縮沖程。故B符合題意。故選B。7．如圖甲，小明在塑料礦泉水瓶中留有少量水，蓋上瓶蓋，多次扭轉瓶身，再輕輕扭動瓶蓋，瓶蓋被瓶內的氣體沖出后，瓶內氣體內能 （選填“增加”或“減小”），瓶蓋沖出過程中的能量轉化與圖乙 （填字母）中的熱機沖程相似。【答案】 減小 C【詳解】[1]由題意可知，多次扭轉瓶身，再扭動瓶蓋，瓶蓋被瓶內的氣體沖出后，瓶內氣體對瓶蓋做功，內能轉化為機械能，所以瓶內氣體內能減小。[2]分析圖乙，A中吸氣閥開啟，是吸氣沖程；B中兩氣閥關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，該過程是將機械能轉化為內能；C中兩氣閥關閉，火花塞點火，活塞向下運動，是做功沖程，該沖程將內能轉化為機械能；D中排氣閥開啟，是排氣沖程，則瓶蓋沖出過程中，內能轉換為機械能，故整個過程與熱機的做功沖程的能量轉化相同，也就是與圖乙C中的熱機沖程相似。8．如圖所示，甲是汽油機某個沖程的工作示意圖，乙是柴油機某個沖程的工作示意圖。下列說法正確的是（　　）A．甲是汽油機的壓縮沖程，此時進氣門和排氣門均關閉B．甲是汽油機的做功沖程，汽缸頂部的火花塞產生電火花C．乙是柴油機的吸氣沖程，吸進汽缸的是空氣和柴油的混合物D．乙是柴油機的排氣沖程，此時汽缸頂部的噴油嘴正在噴油【答案】B【詳解】AB．根據圖示可知，兩個氣門關閉，活塞下行，汽缸頂部的火花塞產生電火花，為做功沖程，故A錯誤、B正確；CD．根據圖示可知，進氣門打開、排氣門關閉，活塞下行，為吸氣沖程；氣缸的頂部有個噴油嘴，是柴油機的吸氣沖程，吸入的只是空氣，故CD錯誤。故選B。9．關于汽油機和柴油機的主要區別，其中正確的是（　?。〢．柴油機的氣缸上是噴油嘴，汽油機的頂部有火花塞B．在做功沖程中，柴油機的點火方式叫點燃式，汽油機的點火方式叫壓燃式C．柴油機比汽油機笨重，功率較小D．柴油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，汽油機吸入氣缸的只是空氣【答案】A【詳解】A．柴油機和汽油機的結構不同，柴油機的氣缸上是噴油嘴，汽油機的頂部有火花塞，故A正確；B．在做功沖程，汽油機的點火方式叫點燃式，柴油機的點火方式叫壓燃式，故B錯誤；C．柴油機比汽油機笨重，效率高，功率大，故C錯誤；D．在吸氣沖程，柴油機吸入氣缸的只是空氣，汽油機吸入氣缸的是汽油和空氣的混合物，故D錯誤。故選A。10．關于四沖程汽油機的工作過程有以下幾種說法，以下說法中正確的是（　?。倨蜋C和柴油機的點火方式相同②在壓縮沖程中，是機械能轉化為內能③只有做功沖程是燃氣對外做功④在做功沖程中，是內能轉化為機械能A．只有①②③ B．只有③④C．只有②④ D．只有②③④【答案】D【詳解】①汽油機和柴油機的點火方式不同，汽油機中有火花塞，采用的是點燃式點火；而柴油機是噴油嘴噴出霧狀柴油，進行壓燃式點火，故①錯誤；②在壓縮沖程中，是機械能轉化為內能，故②正確；③在汽油機和柴油機的四個沖程中，只有做功沖程是燃氣對外做功，故③正確；④在做功沖程中，是內能轉化為機械能，故④正確。故選D。
8.教學反思與改進熱機的教學一直以來是教學過程中的一個難點，主要是由于學生很難有機會親眼看一看內燃機的內部的工作過程，所以，教學中我利用汽油機和柴油機的模型來給學生認識熱機的結構并用課本圖示結合模型的模式讓學生了解了汽油機的四個沖程。讓學生通過閱讀課本上的圖示結合模型的講解出汽油機的工作原理這個環節準備學生講了教師補充，沒想到這位講解的學生講得很完整完全不需要我的補充，這點讓我意想不到。這在以前是很難做到的，說明他們的表達能力得到了很大的提高。但我應該將“一個循環有四個沖程，曲軸轉動兩圈，對外做功一次?！边@點板書出來。因為我的失誤，學生在完成這個練習時出現了困難。以后的教學中還是不能忽視板書的設計。
作業設計
14.1熱機課時作業（時間：20min）
【基礎訓練】
知識點1：正確判斷汽油機的沖程
1．1883年人類發明了汽油機。一臺四沖程汽油機的一個沖程中，火花塞點火，燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體推動活塞對外做功，則該沖程（　?。?br/>A．是壓縮沖程 B．氣體對外做功，內能轉化為機械能
C．活塞依靠飛輪的慣性而運動 D．氣體對外做功，氣體的內能增加
【答案】B
【詳解】火花塞點火，燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓的氣體推動活塞對外做功，燃氣的內能轉化為活塞的機械能，這是做功沖程。
A．在壓縮沖程中，活塞向上運動，壓縮混合氣體，使其內能增加、溫度升高，但此時并沒有點火燃燒和對外做功。故A不符合題意；
B．在做功沖程中，高溫高壓的燃氣推動活塞向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動，將內能轉化為機械能，故B符合題意；
C．在做功沖程中，是高溫高壓的燃氣推動活塞運動，而不是活塞依靠飛輪的慣性運動。飛輪的慣性主要在其他沖程（如吸氣沖程、壓縮沖程和排氣沖程）中起作用，幫助活塞完成這些沖程，故C不符合題意；
D．在做功沖程中，氣體對外做功，其內能會減?。ㄒ驗椴糠謨饶苻D化為了機械能），而不是增加，故D不符合題意。
故選B。
知識點2：關于汽油機的簡單計算
2．如圖，在無蓋小筒里放入干燥面粉，點燃蠟燭，用筒蓋蓋住大筒，向小筒內鼓入空氣，使面粉彌漫在大筒內，面粉迅速被點燃引發爆炸，把筒蓋沖起。面粉燃燒時將 能轉化成 能，筒蓋被沖起的過程與汽油機的 沖程能量轉化情況相同。若汽油機飛輪的轉速是，則該汽油機內燃氣對外做功 次。
【答案】 化學 內 做功 900
【詳解】[1][2]面粉燃燒時向外釋放能量，將化學能轉化成內能。
[3]筒蓋被沖起的過程是內能轉化為機械能，與汽油機的做功沖程能量轉化情況相同。
[4]汽油機飛輪的轉速是1800r/min，即每分鐘飛輪轉1800圈。飛輪每轉動2圈燃氣對外做功1次。則每分鐘燃氣對外做功900次。
知識點3：汽油機和柴油機的異同
4．今年春運，湖北凍雨，大雪封路，高鐵停運，內燃機車助力春運牽引復興號回家感動無數人。內燃機車：如圖是內燃機工作時某沖程示意圖，該沖程為 沖程，它是 機（“汽油”或“柴油”）。
【答案】 壓縮 柴油
【詳解】[1]圖中的進氣門和排氣門都閉合，活塞向上運行，因此為壓縮沖程。
[2]由圖可知，內燃機的頂端是噴油嘴，所以該內燃機是柴油機。
【能力提升】
1．汽車發動機散熱降溫，常用水作為冷卻液是因為水的 （選填“比熱容”或“熱值”）較大；在汽油機的一個工作循環中，將內能轉化為機械能的沖程是 （選填“做功”或“壓縮”）沖程。
【答案】 比熱容 做功
【詳解】[1]水的比熱容較大，用水作為冷卻劑，升高相同的溫度可以吸收更多的熱量。
[2]汽油機的壓縮沖程將機械能轉化為內能，做功沖程將內能轉化為機械能。
2．冬天取暖，我們有時會使用暖水袋，有時會搓手，前者是通過 的方式改變內能，后者是通過 的方式改變內能，該過程中的能量轉化與圖中 （選填“甲”或“乙”）展示的沖程相一致。
【答案】 熱傳遞 做功 甲
【詳解】[1]用暖水袋取暖是把暖水袋的熱量轉移到身體上，是通過熱傳遞的方式改變內能的。
[2][3]搓手時，兩手相互摩擦做功，機械能轉化內能，是通過做功的方式改變物體內能的。其中，壓縮沖程也是將機械能轉化內能，而圖甲為壓縮沖程。
3．如圖，圖 （選填“B”或“C”）是熱機的原理圖。圖A是汽油機的 沖程，與它改變內能方式相同的是圖 所示的演示實驗。
【答案】 C 做功 C
【詳解】[1]B圖是用力將活塞壓下，活塞對空氣做功，空氣的內能增大，溫度升高，達到了棉花的著火點，棉花就會燃燒，是通過對物體做功來增大物體內能的，即是將機械能轉化為內能的過程；C圖對試管中的水加熱，加快水的汽化，使試管中水的內能增大，體積膨脹，對外做功，使塞子飛出去，內能轉化為塞子的機械能；熱機就是利用內能來做功的機器，故C圖是熱機的原理圖。
[2]圖A中，兩氣門都關閉，火花塞點火，活塞下行，是做功沖程，此沖程將內能轉化為機械能。
[3]汽油機的做功沖程中將內能轉化為機械能，因此與做功沖程原理相同的是C實驗。
4．如圖所示，在汽油機工作的四個沖程中，能對外提供動力的是圖 ，這是通過 的方式改變內能的，其它不能提供動力的沖程都是依靠飛輪的 來完成的。
【答案】 丙 做功 慣性
【詳解】[1][2][3]圖甲中，兩個氣門關閉，活塞向上運動是壓縮沖程；圖乙中，排氣門打開，進氣門關閉，是排氣沖程；圖丙中，兩個氣門關閉，活塞向下運動，是做功沖程，這個過程，高溫氣體對活塞做功，將內能轉化為機械能，為汽油機提供動力；圖丁中，進入門打開，排氣門關閉，是吸氣沖程。除了做功沖程，其它沖程都是依靠飛輪的慣性來完成。
5．在校園科技制作大賽上，科技社團利用廢棄的飲料瓶制作了氣壓式噴水火箭，其發射過程如圖所示。水火箭飛向空中時，若在2s內上升了5m，則水火箭在這段時間運動的平均速度為 m/s。瓶內氣體的內能轉化為水火箭的 能，此能量轉化過程與汽油機的 沖程相同。
【答案】 2.5 機械 做功
【詳解】[1]水火箭在這段時間運動的平均速度為
[2]水火箭在發射過程中，高壓氣體對火箭做功，氣體的內能減小，轉化為水火箭的機械能。
[3]汽油機的做功沖程中，高溫高壓氣體推動活塞向下運動，氣體的內能轉化為活塞的機械能，因此此能量轉化過程與汽油機的做功沖程相同。
6．如圖所示，在透明塑料盒上鉆一個小孔，把電子式火花發生器的放電針插進孔中，在盒內滴入幾滴酒精，按下電動點火按鈕，點燃盒內的酒精，盒蓋被打出去。關于此實驗，分析不正確的是（　　）
A．酒精燃燒過程是化學能轉化為內能
B．實驗時能聞到酒精的氣味這是擴散現象
C．電子打火器的作用相當于柴油機中的噴油嘴
D．活塞飛出的過程中能量轉化的形式與汽油機的做功沖程相同
【答案】C
【詳解】A．酒精燃燒過程中，消耗的化學能，獲得了內能，是化學能轉化為內能，故A正確，不符合題意；
B．實驗時能聞到酒精的氣味這是由于酒精分子不斷運動，進入空氣中發生擴散作用的結果，故B正確，不符合題意；
C．電子打火器的作用相當于汽油機的火花塞，點火使燃料燃燒，故C不正確，符合題意；
D．電火花打火時，酒精氣體燃燒膨脹做功，最后內能轉化為盒蓋的機械能，可以看到盒蓋飛出，與汽油機的做功沖程相同，故D正確，不符合題意。
故選C。
7．如圖所示，圖①、②是演示實驗的示意圖，圖 A、B、C、D 是四沖程汽油機的工作示意圖，與演示實驗圖①原理相同的是（　?。?br/>A． B．
C． D．
【答案】C
【詳解】①中氣體對活塞做功，將內能轉化成為木塞的動能，與內燃機做功沖程原理相似。
A．圖中，進氣門開啟，活塞下行，氣體流入汽缸，是吸氣沖程；故A不符合題意；
B．圖中，兩氣門都關閉，活塞上行，汽缸容積變小，是壓縮沖程，此沖程將機械能轉化為內能；故B不符合題意；
C．圖中，兩氣門都關閉，活塞下行，汽缸容積變大，是做功沖程，此沖程將內能轉化為機械能；故C符合題意；
D．圖中，排氣門開啟，活塞上行，氣體流出汽缸，是排氣沖程；故D不符合題意。
故選C。
8．如圖是單缸四沖程汽油機的工作示意圖，下列說法正確的是（ ）
A．這四個沖程的正確順序是丁→甲→乙→丙
B．丙沖程的能量轉化過程與燒開水時壺蓋向上跳動相同
C．此單缸四沖程汽油機完成一個工作循環，曲軸轉過180°
D．甲、乙、丙沖程是靠慣性完成的，也叫輔助沖程
【答案】B
【詳解】A．甲圖進氣門和排氣門都關閉，火花塞沒有點火，是壓縮沖程；乙圖進氣門關閉，排氣門打開，是排氣沖程；丙圖進氣門和排氣門都關閉，火花塞點火，是做功沖程；丁圖進氣門打開，排氣門關閉，是吸氣沖程，故這四個沖程的正確順序是丁→甲→丙→乙，故A錯誤；
B．丙是做功沖程，將內能轉化為機械能；燒開水時壺蓋向上跳動，將水蒸氣的內能轉化為壺蓋的機械能，故兩種情況的能量轉化相同，故B正確；
C．單缸四沖程汽油機完成一個工作循環，活塞往返2次，曲軸轉動2周，即曲軸轉過720°，故C錯誤；
D．除了做功沖程，其他沖程都是靠慣性完成的，即甲、乙、丁沖程是靠慣性完成的，故D錯誤。
故選B。
9．如圖所示把礦泉水瓶蓋上瓶蓋，用力擰變形，輕撥瓶蓋，瓶蓋會被沖出，瓶內出現“白氣”，同時會發出“嘣”的響聲.關于以上現象下列說法錯誤的是（　?。?br/>A．“把礦泉水瓶蓋上瓶蓋，用力擰變形”是為了壓縮空氣，對空氣做功
B．“瓶蓋會被沖出”說明在此過程中瓶蓋機械能增大
C．“瓶內出現白氣”說明瓶內空氣的內能減小了
D．把礦泉水瓶擰變形的過程與汽油機的做功沖程原理相同
【答案】D
【詳解】A．“把礦泉水瓶蓋上瓶蓋，用力擰變形”是為了壓縮空氣，對空氣做功，空氣內能增大，故A正確，不符合題意；
B．“瓶蓋會被沖出”，瓶蓋的高度增高重力勢能增大，速度增大動能增大，說明在此過程中瓶蓋機械能增大，故B正確，不符合題意；
C．“瓶內出現白氣”空氣對外做功，溫度降低，水蒸氣遇冷液化成為小水珠，說明瓶內空氣的內能減小了，故C正確，不符合題意；
D．把礦泉水瓶擰變形的過程是將機械能轉化為內能，與汽油機的壓縮沖程原理相同，故D錯誤，符合題意。
故選D。
10．關于柴油機和汽油機的下列說法中正確的是（　?。?br/>A．汽油機頂部有噴油嘴，柴油機頂部有火花塞
B．進、排氣門同時關閉的沖程是做功沖程和壓縮沖程
C．柴油機在吸氣沖程中將柴油和空氣吸入汽缸
D．柴油機的壓縮沖程中，內能轉化為機械能
【答案】B
【詳解】A．汽油機頂部有火花塞，柴油機頂部有噴油嘴，故A錯誤；
B．做功沖程和壓縮沖程中，進氣門和排氣門都是關閉的，故B正確；
C．柴油機在吸氣沖程中將空氣吸入汽缸，故C錯誤；
D．柴油機的壓縮沖程中，活塞對氣缸內的氣體做功，將機械能轉化為內能，故D錯誤。
故選B。
11．下列關于汽油機和柴油機的主要區別，說法正確的是（　　）
A．構造上，汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞
B．在做功沖程中，汽油機將內能轉化成機械能
C．在壓縮沖程末，柴油機的點火方式是點燃式，汽油機的點火方式是壓燃式
D．吸氣沖程中，柴油機吸入汽缸的是柴油和空氣的混合物，汽油機吸入汽缸的是空氣
【答案】B
【詳解】AD．構造上，柴油機的頂端有噴油嘴，吸氣沖程只需吸入空氣；汽油機頂端沒有噴油嘴，只有火花塞，吸氣沖程需要吸入空氣和汽油的混合物，故AD錯誤；
B．在做功沖程中，高溫高壓燃氣推動活塞做功，所以汽油機將內能轉化為機械能，故B正確；
C．柴油機頂端是一個噴油嘴，沒有火花塞，因此柴油機的點火方式是壓燃式，汽油機頂端是火花塞，點火方式是點燃式，故C錯誤。
故選B。
12．（多選）如圖所示，是街邊師傅嘣爆米花的情景。下列關于嘣爆米花的說法正確的是（　?。?br/>A．煤的燃燒過程是將化學能轉化為內能
B．加熱過程中不斷搖動手柄是通過做功的方法增加玉米內能的
C．打開鍋蓋將爆米花嘣出的一瞬間，鍋內的溫度降低，內能減小
D．打開鍋蓋將爆米花嘣出的過程和汽油機做功沖程的能量轉化是相同的
【答案】ACD
【詳解】A．煤的燃燒過程，消耗化學能，產生內能，其中的能量轉化過程為：化學能轉化為內能，故A正確；
B．加熱過程中，火的熱傳給鍋、玉米，是通過熱傳遞的方法增加玉米內能的，故B錯誤；
C．鍋蓋被打開的一瞬間，鍋內的氣體膨脹做功，內能減小，溫度降低，故C正確；
D．鍋蓋打開爆米花被嘣出，內能轉化為機械能，與汽油機做功沖程的能量轉化相同，故D正確。
故選ACD。
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