2023年沪粤版九年级上册物理第十二章内能与热机第四节热机与社会发展
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气体内能 增加 ，温度 升高 ，此过程的能量转化是________
机械能
转化为内能 。做功冲程的特点： 火花塞 产生电火花，使燃料
猛烈燃烧，产生高温、高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴
转动，对外做功，此过程的能量转化是 内能转化为机械能 。做
功冲程是依靠自身能量来完成动作，其他三个冲程依靠飞轮的
基础巩固
基础巩固
能力提升
-5-
12.4 热机与社会发展
知识点3 热机效率
5.某汽油机在工作过程中，对外做有用功的能量是
燃料完全燃烧所释放能量的四分之一，则此汽油机
的热机效率是 25% 。
基础巩固
基础巩固
能力提升
-6-
12.4 热机与社会发展
知识点4 热机与环境
6.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是( D )
Q放
＝50%×1.68×108 J＝8.4×107 J
.×
由P＝ 可知，公交车行驶的时间t＝ ＝
×
＝700 s
基础巩固
能力提升
能力提升
-16-
其效率为50%，求燃烧1.2 kg的氢燃料可使公交车行驶
的时间。
基础巩固
能力提升
能力提升
-14-
12.4 热机与社会发展
解：(1)300 g的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝mq氢＝300×10－3 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×107 J
水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107 J
Q吸
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度Δt＝
12.4
热机与社会发展
12.4 热机与社会发展
限时:10分钟
知识点1 热机
1.[教材图片题]如图所示的交通工具中，工作过程
使用热机的是( C )
A.马车
B.木帆船
C.小轿车
基础巩固
基础巩固
D.电动车
能力提升
-2-
12.4 热机与社会发展
2.热机在工作过程中，能量的转化过程是( B )
A.内能→化学能→机械能
-13-
12.4 热机与社会发展
13.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是最
理想的能源。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108
J/kg。
(1)质量为300 g的氢燃料完全燃烧，若这些热量全部被质
量为200 kg、温度为30 ℃的水吸收，求水升高的温度；
(2)如果氢燃料公交车以120 kW恒定功率匀速直线行驶，
能量转化方式与汽油机的 压缩 冲程相同。某效率为
25%的汽油机在一次工作中消耗了4 kg汽油，该汽油机
对外做的机械功为 4.6×107 J。
(汽油热值为4.6×107 J/kg)
基础巩固
能力提升
能力提升
-8-
12.4 热机与社会发展
8.关于热机效率，下列说法正确的是( D )
A.热机功率越大，效率越高
C.做功冲程和排气冲程
D.压缩冲程和排气冲程
基础巩固
能力提升
能力提升
-11-
12.4 热机与社会发展
11.如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。
下列说法正确的是( C )
A.一个工作循环的正确顺序是丁、
丙、甲、乙
B.甲图冲程将内能转化为机械能
C.丙图冲程是做功冲程，对外提供动力
D.飞轮的转速为1800 r/min，则该汽油机每秒钟
B.化学能→内能→机械能
C.化学能→机械能→内能
D.机械能→内能→化学能
基础巩固
基础巩固
能力提升
-3-
12.4 热机与社会发展
知识点2 汽油机
3.四冲程汽油机的一个工作循环过程是由 吸气 、压缩、做功和
排气 四个冲程组成的，曲轴转动 2 周，活塞往复运动____
2
次。压缩冲程的特点：压缩燃气混合物，活塞对气体 做功 ，使
＝
c水m水
.×
＝50
.× /(·℃)×
℃
基础巩固
能力提升
能力提升
-15-
12.4 热机与社会发展
(2)完全燃烧1.2 kg的氢燃料放出的热量
Q'放＝m'q氢＝1.2 kg×1.4×108 J/kg＝1.68×108 J
由η＝
×100%可知，公交车所做的功W＝ηQ'放
B.热机效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能
量越多
C.热机效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较多
基础巩固
能力提升
能力提升
-9-
12.4 热机与社会发展
9.[2022·
广州]下列选项可能符合汽车热机能量流向
的是( D )
A.
B.
C.
D.
基础巩固
能力提升
能力提升
-10-
12.4 热机与社会发展
惯性 来完成动作。
基础巩固
基础巩固
能力提升
-4-
12.4 热机与社会发展
4.关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是( A )
A.汽油机和柴油机在做功冲程中都是将内能转化为
机械能
B.汽油机和柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的都是
空气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C.在做功冲程中，汽油机气缸内的燃气温度和压强
比柴油机中的高
D.汽油机上的火花塞可以用柴油机上的喷油嘴代替
做功30次
基础巩固
能力提升
能力提升
-12-
12.4 热机与社会发展
12.两台四冲程汽油机在相同的时间内，甲的功率
是乙的1.5倍，甲汽油机的效率是20%，乙汽油机
的效率是25%，则甲、乙两台汽油机每小时消耗汽
油的质量之比是( B )
A.6∶5
B.15∶8
C.5∶6
D.8∶15
基础巩固
能力提升
能力提升
A.热机排出的尾气中没有有害物质
B.电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发不利于
节能减排
C.热机都是利用汽油作燃料
D.热机的大量使用会造成环境污染
基础巩固
基础巩固
能力提升
-7-
12.4 热机与社会发展
限时:15分钟
7.如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥
的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的
10.[2022·
山东日照]小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏
探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)；扭转瓶子(如
图乙)；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内
出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程分别与四冲程内
燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是( B )
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程
机械能
转化为内能 。做功冲程的特点： 火花塞 产生电火花，使燃料
猛烈燃烧，产生高温、高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴
转动，对外做功，此过程的能量转化是 内能转化为机械能 。做
功冲程是依靠自身能量来完成动作，其他三个冲程依靠飞轮的
基础巩固
基础巩固
能力提升
-5-
12.4 热机与社会发展
知识点3 热机效率
5.某汽油机在工作过程中，对外做有用功的能量是
燃料完全燃烧所释放能量的四分之一，则此汽油机
的热机效率是 25% 。
基础巩固
基础巩固
能力提升
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12.4 热机与社会发展
知识点4 热机与环境
6.下列关于热机和环境保护的说法，正确的是( D )
Q放
＝50%×1.68×108 J＝8.4×107 J
.×
由P＝ 可知，公交车行驶的时间t＝ ＝
×
＝700 s
基础巩固
能力提升
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其效率为50%，求燃烧1.2 kg的氢燃料可使公交车行驶
的时间。
基础巩固
能力提升
能力提升
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12.4 热机与社会发展
解：(1)300 g的氢燃料完全燃烧放出的热量
Q放＝mq氢＝300×10－3 kg×1.4×108 J/kg＝4.2×107 J
水吸收的热量Q吸＝Q放＝4.2×107 J
Q吸
由Q吸＝cmΔt可知，水升高的温度Δt＝
12.4
热机与社会发展
12.4 热机与社会发展
限时:10分钟
知识点1 热机
1.[教材图片题]如图所示的交通工具中，工作过程
使用热机的是( C )
A.马车
B.木帆船
C.小轿车
基础巩固
基础巩固
D.电动车
能力提升
-2-
12.4 热机与社会发展
2.热机在工作过程中，能量的转化过程是( B )
A.内能→化学能→机械能
-13-
12.4 热机与社会发展
13.氢燃料具有清洁无污染、效率高等优点，被认为是最
理想的能源。已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)，q氢＝1.4×108
J/kg。
(1)质量为300 g的氢燃料完全燃烧，若这些热量全部被质
量为200 kg、温度为30 ℃的水吸收，求水升高的温度；
(2)如果氢燃料公交车以120 kW恒定功率匀速直线行驶，
能量转化方式与汽油机的 压缩 冲程相同。某效率为
25%的汽油机在一次工作中消耗了4 kg汽油，该汽油机
对外做的机械功为 4.6×107 J。
(汽油热值为4.6×107 J/kg)
基础巩固
能力提升
能力提升
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12.4 热机与社会发展
8.关于热机效率，下列说法正确的是( D )
A.热机功率越大，效率越高
C.做功冲程和排气冲程
D.压缩冲程和排气冲程
基础巩固
能力提升
能力提升
-11-
12.4 热机与社会发展
11.如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图。
下列说法正确的是( C )
A.一个工作循环的正确顺序是丁、
丙、甲、乙
B.甲图冲程将内能转化为机械能
C.丙图冲程是做功冲程，对外提供动力
D.飞轮的转速为1800 r/min，则该汽油机每秒钟
B.化学能→内能→机械能
C.化学能→机械能→内能
D.机械能→内能→化学能
基础巩固
基础巩固
能力提升
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12.4 热机与社会发展
知识点2 汽油机
3.四冲程汽油机的一个工作循环过程是由 吸气 、压缩、做功和
排气 四个冲程组成的，曲轴转动 2 周，活塞往复运动____
2
次。压缩冲程的特点：压缩燃气混合物，活塞对气体 做功 ，使
＝
c水m水
.×
＝50
.× /(·℃)×
℃
基础巩固
能力提升
能力提升
-15-
12.4 热机与社会发展
(2)完全燃烧1.2 kg的氢燃料放出的热量
Q'放＝m'q氢＝1.2 kg×1.4×108 J/kg＝1.68×108 J
由η＝
×100%可知，公交车所做的功W＝ηQ'放
B.热机效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能
量越多
C.热机效率越高说明做功越快
D.热机损失的能量中，废气带走的能量较多
基础巩固
能力提升
能力提升
-9-
12.4 热机与社会发展
9.[2022·
广州]下列选项可能符合汽车热机能量流向
的是( D )
A.
B.
C.
D.
基础巩固
能力提升
能力提升
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12.4 热机与社会发展
惯性 来完成动作。
基础巩固
基础巩固
能力提升
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12.4 热机与社会发展
4.关于汽油机与柴油机，下列说法正确的是( A )
A.汽油机和柴油机在做功冲程中都是将内能转化为
机械能
B.汽油机和柴油机在吸气冲程中，吸入气缸的都是
空气ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C.在做功冲程中，汽油机气缸内的燃气温度和压强
比柴油机中的高
D.汽油机上的火花塞可以用柴油机上的喷油嘴代替
做功30次
基础巩固
能力提升
能力提升
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12.4 热机与社会发展
12.两台四冲程汽油机在相同的时间内，甲的功率
是乙的1.5倍，甲汽油机的效率是20%，乙汽油机
的效率是25%，则甲、乙两台汽油机每小时消耗汽
油的质量之比是( B )
A.6∶5
B.15∶8
C.5∶6
D.8∶15
基础巩固
能力提升
能力提升
A.热机排出的尾气中没有有害物质
B.电动汽车、太阳能汽车等新型汽车的研发不利于
节能减排
C.热机都是利用汽油作燃料
D.热机的大量使用会造成环境污染
基础巩固
基础巩固
能力提升
-7-
12.4 热机与社会发展
限时:15分钟
7.如图，在空气压缩引火仪玻璃筒的底部放一小团干燥
的棉花，用力将活塞迅速下压，棉花被点燃。此过程的
10.[2022·
山东日照]小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏
探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖(如图甲)；扭转瓶子(如
图乙)；轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内
出现白雾(如图丙)。图乙和图丙所示的过程分别与四冲程内
燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是( B )
A.吸气冲程和压缩冲程
B.压缩冲程和做功冲程