資源簡介

汽油機工作原理圖
吸氣 壓縮 做功 排氣
汽油機工作的四個沖程中，只有 做功沖程 燃氣對外做功，其他三個沖程都是輔助沖程，要靠安裝在曲軸上的 飛輪的慣性 來完成。必須靠 外力 來啟動.
小結：汽油機一個工作循環包括 4 沖程，活塞往復 2 次，曲軸轉動 2 圈，
做功 1 次。有 2 次能量轉化。
例1.王力同學自己動手在家做實驗，如圖A所示取
一個配有活塞的厚玻璃筒，筒內放一小團浸有少量乙醚
的棉花。
（1）快速壓下活塞，觀察到浸有乙醚的棉花會著火燃燒，
說明活塞對玻璃筒內空氣做功，可以使物體內能 。
（選填“增加”或“減少”）
⑵后來王力在家用如圖B所示的熱水壺燒開水，觀察發現開水壺嘴上有一個能夠繞C點活動的金屬片，水沒有開的時候，金屬片將壺嘴蓋住，水燒開的時候，“熱氣”總是將壺嘴沖開，物體對外做功，物體內能將轉化為瓶蓋的機械能。
⑶王力同學聯想到課本介紹的汽油機，一個工作循環包含四個沖程，圖A壓縮厚玻璃筒實驗
和圖B水汽沖金屬片現象分別相當于
上圖中甲乙丙丁哪個沖程？
。（請填出
這兩個沖程對應甲乙丙丁中哪兩個序
號和對應的沖程的名稱）
⑷一單缸四沖程汽油機，若該汽油機的轉速為600轉/分，做功沖程一次對外做功大約為1500焦。那么這臺汽油機的功率為： 瓦特。
例2.比較水和煤油比熱容大小的實驗中，小明取了兩只相同的大試管，且在大試管里分別裝入質量和初溫都相同的水和煤油．他將這兩個大試管放在同一個燒杯中同時水浴加熱，并記錄得到了下表中的實驗數據，請你回答下列問題：
(1) 小明給水和煤油加熱時，放在同一個燒杯中而且同時
水浴加熱的目的是什么？________________________
(2) 如圖是小明根據實驗數據畫出的圖線，其中
表示的是水吸熱升溫情況．（選填“A”或“B”）
（3）燒杯中水的質量為400克，從20℃加熱到40℃，燒
杯中的水一共吸收 焦耳的熱量。
（4）若用上述裝置來探究水溫上升快慢與水的質量關系，應該怎么操作？
。
例3.如圖甲，網上曾熱銷一種“55度杯”，稱“能很快將開水變成適飲的溫水，而后又能將涼水變成適飲的溫水”．為破解此中秘密，隨州某中學物理小組設計了如圖乙模型．設此杯內膽中被封存著300g水，室溫20℃；現向杯中倒入200g、100℃開水，搖一搖，杯內水溫迅速降至t1，飲用后迅速將200g室溫礦泉水倒入該杯，搖一搖，礦泉水的溫度可升至t2，若忽略內膽及空間的熱能消耗，則t1、t2分別大約為（?）
A．50℃，50℃ B．52℃，39.2℃ C．40℃，60℃ D．55℃，55℃
例4．如圖，在兩個相同的燒杯中分別裝有質量、初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈對其加熱。
⑴ 剛加熱時，發現水比沙子溫度升高快，這是因為 。
⑵ 當加熱相同的一段時間后，再分別測量兩者的溫度，發現沙子的溫度明顯高于水，這是因為 。
⑶ 在兩燒杯上方分別蓋上玻璃片，過一會兒發現裝水燒杯上方的玻璃片內側有小水珠，用手摸兩個玻璃片，發現裝 （沙子/水）燒杯上方的玻璃片溫度比較高，原因是 。
例5． 氫氣可被用作清潔能源，但它的制取、存儲和運輸都很困難。科學家開發出一種用糖類制取氫氣的新技術，有望解決這幾大問題。以這項技術為基礎，未來的氫動力汽車將攜帶易于存儲的糖類，如淀粉，其化學式是(C6H10O5)n 。科學家使用由多種特殊的酶組成的混合物，將淀粉和水轉變成CO2和H2的混合氣體，將CO2除去后，H2進入燃料電池產生電力，驅動汽車前進。燃料箱容量為55升的汽車可攜帶約27千克淀粉和21千克的水，完全轉變，可以產生4千克氫氣，其余為CO2。根據以上材料，請回答下列問題：
(1)利用該項技術，汽車運動時時的機械能最終由下列哪種能量轉化而來
A．化學能 B．太陽能 C．電能 D．熱能
(2)由題中信息可知，混合物中的酶在反應中做
A．還原劑 B．氧化劑 C．催化劑
(3)請根據質量守恒定律配平淀粉和水反應的化學方程式
(C6H10O5)n + H2O H2↑+ CO2 ↑
(4)若一輛氫動力汽車正常行駛時，功率是70千瓦，氫氣的熱值是1.4×108焦／千克，燃料電池的能量轉化效率是50%，在阻力不變和不考慮其它能量損耗時，要使該車能正常行駛，汽車每小時至少消耗氫氣多少千克？
1．下列關于機械能和內能的描述中不正確的是 ( )
A．增大物體的高度可以增大機械能，但不可以增大內能
B．增大物體的速度，可以使物體的機械能和內能都增大
C．物體的機械能可能為零，但內能不可能為零
D．機械能和內能的單位都是焦耳，二者之間可以相互轉化
2．晴天，幾位大學生在森林中迷路了，下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中，正確的是(圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖) ( )
A．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應順風走
B．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應順風走
C．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應迎風走
D．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應迎風走
3．由比熱的公式c=，判斷下列哪種說法是正確的( )
A．物質的比熱容跟它的質量成反比
B．物質的比熱容跟它的熱量成正比
C．物質的比熱容跟它的溫度變化成反比
D．比熱是物質的特性之一，跟熱量、質量、溫度的變化等因素都無關
4．用兩個相同的加熱器，分別對質量相等的甲、乙兩種液體加熱，其溫度隨時間變化的圖線如圖所示，由圖線可以看出………………( )
A．甲的比熱容比乙大 B．甲的比熱容比乙小
C．甲和乙的比熱容相同 D．開始加熱時，甲和乙的比熱容為零
5．根據能量守恒定律，下列四幅圖中僅發生能量轉移的一組是（　 　）
6．如圖所示，在燒瓶內盛少量水，給瓶內打氣，當瓶塞跳起來時，可以看到
瓶內出現白霧。下列解釋正確的是（ ）
A． 瓶內的空氣對瓶塞做功，空氣內能減小，空氣液化成白霧
B． 瓶內的空氣對瓶塞做功，空氣內能增大，瓶底的水汽化成白霧
C． 通過打氣筒壓縮瓶內空氣做功，空氣內能增大，瓶底的水汽化成白霧
D． 瓶內的空氣膨脹對外做功，空氣內能減小，空氣中的水蒸氣液化成白霧
7.在如圖所示的四幅圖中，甲、乙是課堂上看到的兩個演示實驗示意圖；丙、丁是四沖程汽油機工作過程中的其中兩個過程示意圖．利用內能來做功的沖程是? 圖；與壓縮沖程原理相同的是 圖所示的演示實驗．單缸汽油機在10分鐘內飛輪以2000轉/分鐘進行工作，每次做功可以對外做功2200焦，則5分鐘該汽油機對外做功 焦。
8.某單缸四沖程汽油機的氣缸活塞面積為S，一個沖程中活塞在氣缸中移動的距離是L。滿負荷工作時，做功沖程燃氣的平均壓強為P，t時間內曲軸轉動N圈、消耗汽油的體積為V。已知，汽油的密度為ρ,汽油的熱值為q，不考慮大氣壓對計算的影響，不計算摩擦損失。求滿負荷工作時：
（1）這種汽油機做功沖程中燃氣對活塞的平均壓力。
（2）這種汽油機做功的功率。
（3）這種汽油機把內能轉化為機械能的效率。
9．小歡家的太陽能熱水器，水箱容積是100L，某天早上，小歡用溫度計測得自來水的溫度為20℃，然后給熱水器水箱送滿水，中午時熱水器水溫顯示為50℃．請你求解下列問題：
（1）水箱中的水吸收多少熱量？
（2）如果水吸收的這些熱量，由燃燒煤氣來提供，而煤氣灶的效率為50%，求至少需要燃燒多少m3的煤氣？（c水=4.2×103　J/（kg?℃），q煤氣=3.9×107J/m3，）
10. 人類的祖先鉆木取火，為人類文明揭開了新的一頁。鉆木取火的一種方法如圖所示，將削尖的木棒伸到木板的洞里，用力壓住木棒來回拉動鉆弓。木棒在木板的洞里轉動時，板與棒互相摩擦，機械能轉化為內能，而熱集中在洞內，不易散發，提高了木棒尖端的溫度，當達到約260℃時木棒便開始燃燒。因木頭是熱的不良導體，故受熱厚度很薄，木棒受熱部分的質量只有0.25克。已知：來回拉一次鉆弓需1.0秒，弓長為s=0. 25米，人拉弓的力為16牛頓，木頭比熱C=2× 103焦／（千克·℃），室溫為20℃。問：
(1)、人來回拉一次鉆弓克服摩擦力所做的功為多少？
(2)、人克服摩擦力做功使機械能轉化為內能，若其中有25％被木棒尖端吸收，則1秒內可使木棒尖端溫度提高多少℃？
(3)請你估算用多長時間才能使木棒燃燒起來？
1．在體積變化不大的情況下，下列說法正確的是（　　）
A．物體吸收熱量，溫度一定升高 B．物體溫度升高，內能增加
C．物體溫度升高，一定吸收熱量 D．物體溫度不變，就沒有吸熱和放熱
2．如圖所示，在一個厚壁玻璃筒里放一塊浸有少量乙醚（乙醚極易揮發）的棉花，用力把活塞迅速下壓，棉花就會立即燃燒。根據該實驗現象得出的下列結論正確的是（ ）
A．氣體比液體更容易被壓縮B．浸有少量乙醚可以降低棉花的著火點
C．活塞迅速下壓，乙醚蒸氣液化放出熱量，使棉花燃燒
D．外界對物體做功時，物體的內能會增加
3．關于溫度、內能和熱量，下列說法正確的（　　）
A．物體溫度越低，分子運動越劇烈 B．物體溫度越高，含有的熱量越多
C．水沸騰時吸收熱量，溫度保持不變 D．物體的溫度為0℃時，其內能為零
4．圖中改變內能的方法與其他三種不同的是( )
A．鉆木取火 B．用熱水袋取暖 C．壓縮氣體做功 D．克服摩擦做功
5．如圖所示，在大口厚玻璃瓶內裝入少量的水，并滴入幾滴酒精．塞進塞子后，用氣筒往瓶內打氣，當塞子跳出時，看到瓶口有白霧出現，下列關于該實驗的分析錯誤的是（　　）
A．往瓶內打氣時，外界對瓶內氣體做功
B．往瓶內打氣時，瓶內氣體內能變小
C．瓶塞跳出時，瓶內氣體溫度降低
D．瓶塞跳出時，瓶內氣體對外做功
6．下列說法正確的是（　　）
A．水的比熱容是4.2×103J/（kg?℃），表示1kg的水溫度升高（降低）1℃吸收（放出）4.2×103J的熱量
B．熱量是指物體具有能量的多少
C．溫度高的物體具有的內能一定多
D．熱值大的燃料完全燃燒放出的熱量一定多
7.王大剛同學和家人在郊外野餐，用木炭燒水。鐵鍋內裝有5kg水，把水從18℃加熱至98℃，已知水的比熱容為4.2×103J/（kg?℃）。如果木炭的熱值為3.4×107J/kg，它燃燒放出的熱有10%被水吸收。求：
(1)在這個過程中水吸收的熱量；
(2)在這個過程中用掉多少木炭。
參考答案
例1.（1）增加 （3）A――丙――壓縮沖程 B――丁――做功沖程 （4）7500W
例2.（1）使水和煤油吸收相同的熱量 （2）B （3）3.36×104
（4）在上述裝置的兩支大試管中分別裝入初溫相同、質量不同的水，放在同一燒杯中同時水浴加熱，并記錄數據。
例3.B
例4.（1）開始時水利用對流傳熱，升溫快
（2）沙子的比熱小，吸收同樣多的熱量時，升溫比水快
（3）水 ； 水蒸氣液化放熱。
例5、(1) B (2) C(3) 1，7n，12n，6n?(4) 3.6
考點精練
1．B 2．A 3．D 4．B 5．C 6.D 7.丁；甲 1.1x107
8.（1）燃氣對活塞的平均壓力：F＝PS（2分）
9.1.26×107 0.65立方米
10. （1）人來回拉一次鉆弓克服摩擦力所做的功:
（2）依題意有：
1秒內木棒尖端溫度升高
℃
（3）使木棒燃燒起來需要的時間?
課后鞏固
1．B 2．D 3．C 4．B 5．B 6．A 　

7.（1）吸收的熱量Q吸=cm（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（98℃-18℃）=1.68×106J；

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