第2章改变世界的热机 知识清单（学生版+答案版） 2025-2026学年物理教科版九年级上册

第2章　改变世界的热机 1．热机 知识点?　利用内能做功 1．热机是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为机械能的装置。 2．蒸汽机是最早的热机。瓦特在1769年对它进行改进与完善，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。 知识点?　内燃机 3．活塞式内燃机工作时，燃料在汽缸内燃烧，产生的高温、高压的燃气直接推动活塞做功。常见的活塞式内燃机有汽油机和柴油机。 知识点?　汽油机的工作过程 4．如图所示，是汽油机的构造示意图，1是汽缸，2是活塞，3是连杆，4是曲轴，5是进气活门，6是排气活门，7是火花塞，8是飞轮。 5．活塞在往复运动中从汽缸一端运动到另一端叫作一个冲程。四冲程内燃机的一个工作循环包含吸气、压缩、燃烧—膨胀做功（简称做功）和排气四个冲程。一个工作循环中活塞往复运动两次，只有第三冲程燃气推动活塞做功，把内能转化为机械能，压缩冲程把机械能转化为内能，其他三个冲程靠飞轮转动的惯性来完成。 1．热机是将机械能转化为内能的机器。(×) 2．热机是将内能转化为机械能的机器。(√) 3．热机是将燃料的化学能转化为机械能的机器。(×) 4．热机是利用化学能来做功，它是将化学能转化为内能。(×) 5．汽油机是汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气推动活塞做功，将燃气的内能转化为活塞的机械能的机器。(√) 6．内燃机只能在燃料燃烧完全结束后才对外做功。(×) 7．内燃机一般在燃料燃烧的同时对外做功。(√) 2．热机效率 知识点　热机效率 热机所做有用功与燃料完全燃烧释放的热量之比叫作热机的效率。这个物理量是热机性能的一个重要指标。 1．热机的效率越高说明做功越快。(×) 2．热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越少。(√) 3．热机损失的能量中，主要是由于机械摩擦损失的，废气带走的能量较少。(×) 4．一般情况下柴油机的效率比汽油机的低。(×) 重难点　热机的效率及其计算 【典例】一辆满载货物的小货车总重为3×104 N，它在平直的公路上匀速行驶1 000 m，用时50 s，消耗的燃油为0.2 kg，此过程中它受到的牵引力为3×103 N。在此过程中，求：（燃油的热值约为4.5×107 J/kg） (1)小货车发动机牵引力做的功； (2)小货车发动机的效率。（结果保留一位小数） 解：(1)小货车发动机牵引力做的功 W＝Fs＝3×103 N×1 000 m＝3×106 J； (2)0.2 kg燃油完全燃烧放出的热量 Q放＝mq＝0.2 kg×4.5×107 J/kg＝9×106 J， 小货车发动机的效率 η＝×100%＝×100%≈33.3%。 答：(1)小货车发动机牵引力做的功为3×106 J； (2)小货车发动机的效率为33.3%。 (1)根据W＝Fs求出小货车发动机牵引力做的功； (2)根据Q放＝mq求出0.2 kg燃油完全燃烧放出的热量，利用η＝×100%求出小货车发动机的效率。 【对点训练】 1．如图是我国第一款纯电动疫苗接种车，疫苗车空车质量为4 t，输出功率为60 kW不变（g取10 N/kg，汽油热值4.0×107 J/kg）。下列说法正确的是(C) A．疫苗车在水平路面匀速直线行驶时，受到的阻力为3 000 N时，疫苗车的速度为40 m/s B．疫苗车电动机工作时，效率可以达到100% C．疫苗车匀速行驶了2 500 s，若换用效率为30%的汽油机提供动力，需要消耗汽油的质量为12.5 kg D．若换成汽油机提供动力，发动机飞轮的转速是3 600 r/min，则发动机每秒钟做功60次 因为疫苗车在水平路面匀速直线行驶，所以疫苗车受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，疫苗车受到的牵引力：F＝f＝3 000 N，由P＝＝＝Fv，可得疫苗车行驶速度：v＝＝＝20 m/s，故A错误；电动机工作过程中部分电能转化为内能散失到空气中了，还有部分要克服摩擦做功，效率不可以达到100%，故B错误；有用功W＝Pt＝60×1 000 W×2 500 s＝1.5×108 J，若换用效率为30%的汽油机提供动力，η＝ 可得汽油完全燃烧释放的热 ... ...