知识与能力训练九年级物理人教版A版
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1. 热机是利用______做功的机械,下列机器中属于热机的是______(填序号)。
①蒸汽机;②电动机;③发电机;④火箭;⑤内燃机;⑥汽轮机
答案:内能;①④⑤⑥
解析:热机是利用内能做功的机械;蒸汽机、火箭、内燃机、汽轮机都是利用内能做功,属于热机;电动机是利用电能,发电机是产生电能,不属于热机。
2. 单缸四冲程汽油机的四个冲程的示意图如题2图所示,请回答相关问题。
(1)图______为吸气冲程。
(2)活塞向上运动,燃料混合物被压缩发生在图______,伴随______能转化为______能的过程。
(3)图______使汽车获得动力,火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,高温高压气体推动活塞向下运动,此时气体内能______,伴随______能转化为______能的过程,为______冲程。
(4)做功冲程结束后,图______中活塞依然可以向______运动,将废气排出气缸,该冲程是依靠飞轮的______来完成的。
(5)某台四冲程汽油机,飞轮的转速为3600r/min,这台汽油机每秒钟完成______个冲程,对外做了______次功。
(6)请描述柴油机中与丙图相同冲程的工作过程:在压缩冲程结束时,气缸内空气的温度已经超过柴油的______,______喷出的雾状柴油遇到热空气便立刻燃烧起来,高温高压的气体推动活塞______,活塞______运动,伴随______转化为______的过程。
答案:(1)丁
解析:吸气冲程进气门打开,排气门关闭,活塞向下运动,图丁符合。
(2)甲;机械;内
解析:压缩冲程活塞向上运动,压缩燃料混合物,机械能转化为内能,图甲符合。
(3)丙;减少;内;机械;做功
解析:做功冲程火花塞点火,气体膨胀推动活塞向下,内能转化为机械能,内能减少,图丙符合,使汽车获得动力。
(4)乙;上;惯性
解析:做功冲程后是排气冲程,活塞向上运动排出废气,图乙符合,依靠飞轮惯性完成。
(5)120;30
解析:飞轮转速3600r/min=60r/s,每秒转60圈,一个工作循环飞轮转2圈,完成4个冲程,对外做功1次,所以每秒完成60×2=120个冲程,对外做功60÷2=30次。
(6)燃点;喷油嘴;对外做功;向下;内能;机械能
解析:柴油机压缩冲程结束时,空气温度超过柴油燃点,喷油嘴喷出柴油燃烧,高温高压气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能。
3. 如题3图是小明用塑料瓶制作的水火箭:先在瓶里装适量水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气,打气过程的能量转化过程与汽油机的______冲程相同。打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空中,水火箭加速上升时,其机械能由______转化而来。
答案:压缩;内能
解析:打气时对瓶内气体做功,机械能转化为内能,与汽油机压缩冲程能量转化相同;水火箭上升时,瓶内气体内能转化为水和火箭的机械能。
4. 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称“气动力”。当松开鼓起的气球时,气球会飞出去,这时气球获得了气动力。题4图是某新型的以空气发动机为动力的汽车。由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点。即使技术不成熟,该技术仍具有广阔的发展空间。
根据上述材料,回答下列问题:
(1)空气发动机先通过压缩空气储存能量,该过程与四冲程汽油机的______冲程能量转化过程相似。
(2)空气发动机是利用______能做功的,空气发动机获得动力时与四冲程汽油机的______冲程工作过程相似。
(3)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度。这是因为______。
答案:(1)压缩
解析:压缩空气储存能量是机械能转化为内能,与汽油机压缩冲程相同。
(2)内;做功
解析:空气发动机利用压缩空气的内能做功,获得动力时是内能转化为机械能,与汽油机做功冲程相似。
(3)压缩空气膨胀对外做功,内能减少,温度降低
解析:空气发动机工作时,压缩空气膨胀对外做功,内能转化为机械能,内能减少,温度降低,所以尾气温度低于周围空气。