九年级物理《热机》拓展训练

《热机》拓展训练

一、选择题（本大题共1小题，共10.0分）

1．（10分）在公路上有一辆汽车和一台拖拉机发生故障，经检查都是蓄电池坏了，不能启动，有人建议，只要把它们推动以后就可以使发动机继续工作。你认为把它们推动以后（）

A．汽车和拖拉机仍能行驶

B．只有汽车可以继续行驶，拖拉机不能行驶

C．只有拖拉机可以继续行驶，汽车不能行驶

D．都不能行驶

二、填空题（本大题共2小题，共20.0分）

2．（10分）随着人们生活水平的提高，汽车已经入了家家户户，当给汽车加油时，会闻到汽油味，这是现象，该现象表明。一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1200r/min，该汽油机每秒对外做功次。如图的汽油机正处于冲程，在此过程中燃气的内能（选填“增加”、“减小”或“不变”）。汽油在燃烧室内燃烧时，将能转化为能，当汽油燃烧不充分时会冒“黑烟”，这时发动机的效率（填“升高”、“不变”、“降低”）

3．（10分）热机是把能转化为能的机器，包括蒸汽机、内燃机、汽轮机喷汽发动机等。内燃机有和两种。

三、作图题（本大题共1小题，共10.0分）

4．（10分）甲为四冲程汽油机的吸气冲程示意图，请在图乙、丙中分别画出做功和排气冲程中活塞和曲轴的位置和进气门、排气门的开闭情况。

四、实验探究题（本大题共1小题，共10.0分）

5．（10分）如图所示是某种内燃机某一冲程的示意图，由图可知：

（1）这种内燃机是机；

（2）它表示的是冲程；

（3）在这个冲程中能转化为能；

（4）完成这一冲程，曲轴和飞轮转圈；

（5）仔细观察其铭牌，可看见“1800r/min“字样，则它正常工作时，1秒钟对外做功次，个冲程。

五、计算题（本大题共1小题，共10.0分）

6．（10分）汽车的发动机工作时，吸入汽缸的汽油和空气的比例，决定了汽车的动力性能和经济性能。某汽车四冲程汽油发动机的气缸总排量为2L（发动机每个工作循环吸入或排出的流体体积称为气缸排量），发动机工作时，吸入气缸的是由汽油和空气所形成的混合物，混合物的密度ρ＝1.44kg/m3，汽油和空气的质量比为1：15，汽油的热值q＝4.5×107J/kg。如果发动机曲轴在1min转动3×103转，发动机的效率为40%，那么在这种情况下：

（1）汽车在1min做的有用功是多少？

（2）汽车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力为f＝3×103N，汽车行驶的速度是多少？

六、解答题（本大题共4小题，共40.0分）

7．（10分）阅读短文，回答问题：

从火车到火箭

生产的发展需要强大的动力。17世纪，人类发明了热机。最早的热机是蒸汽机。在锅炉里把水烧成水蒸气，水蒸气在气缸里推动活塞做功。原始的蒸汽机不便于使用…

交通运输的发展迫切需要轻便的热机。于是，内燃机应运而生。内燃机分为汽油机、柴油机两大类。汽油机是1876年发明的，柴油机是1892年发明的。内燃机行驶时不需要携带很多的水和煤，不但轻便，效率也提高了…

早期的飞机是由内燃机提供动力的。从上世纪40年代开始，飞机上越来越多的使用喷气发动机，它向后高速喷出气体，从而获得前进的动力。在功率相同时，喷气发动机比内燃机更轻便…

根据材料内容，请在答题卡上回答下列问题：

（1）在功率相同时，蒸汽机、内燃机、喷气发动机的自身重力依次（选填“增大”或“减小”）。

（2）在结构上柴油机的顶部是喷油嘴，汽油机的顶部是。

（3）汽油机工作过程中燃料的化学能先转化为内能，内能再转化为。8．（10分）阅读下面的短文，回答问题

涡轮增压，是一种利用内燃机运作产生的废气驱动空气压缩机的技术。涡轮增压器利用发动机排出废气的惯性来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮压送由管道送来的空气，使之增压进入气缸。

汽车发动机的工作，多是靠燃料在发动机气缸内燃烧作功，从而对外输出功率。

涡轮增压的主要原理是采用专门的压气机先将气体进行压缩，再让气体进入气缸，这样提高了进入气缸气体的密度。空气的密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，这样就可以增加发动机的输出功率了。

请回答下列问题：

（1）发动机排出废气的惯性只跟废气的有关。

（2）发动机消耗内能驱动汽车行驶的是冲程，该冲程将能转化为能。

（3）吸入相同体积空气时，使用涡轮增压的汽车与普通汽车相比，牵引力可做的功更。

（4）发动机排出的废气的能量（选填“能”或“不能”）全部转化为叶轮的机械能用以压缩空气。

9．（10分）常见的内燃机有和两种。四冲程内燃机的一个工作循环是由、、和四个冲程组成的。除冲程做功而外，其他冲程是靠飞轮的来完成的。在一个工作循环中，曲轴转动周，燃气对活塞做功次。

10．（10分）阅读短文，回答问题

空气的动力

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。当我们快速地松开鼓起来的气球时，气球会“嗖”的一下飞出去了，这时气球获得了气动力。

我们再观察一个实验：如图甲所示，将一个针管的活塞推到底端，并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连。用力挤压气球，发现活塞被顶起。这个实验说明空气作为动力对活塞做了功。

被压缩的气体压强变大，能对外做功。那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”，变成一种推进物体前进的动力呢？经过长时间探索，人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力，推动叶片或者活塞运动的发动机，即叶片式、活塞式空气发动机。

图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车。它共有4个压缩空气缸，总容量为90L，可储存标准大气压下90m3的空气，其设计最高速度可达154km/h，平均每加一次气能行驶200km或10h．压缩空气动力汽车的充气方式有两种：一是使用车辆自带的空气压缩机，使用家庭电路作为电源，就可在4个小时内完成充气；二是到指定的加气站，可在短短3分钟内完成充气。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。即使因为技术不成熟导致某些缺点，在科学界引起不小的争议，但这项技术仍然具有广阔的发展空间。