14.4　跨学科实践：制作简易热机模型 分层练习（学生版+答案版） 2025-2026学年物理人教版九年级全一册

第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 @基础巩固 1.[物理学与工程实践]如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是 (　B　) A.水变热是通过做功来改变内能的 B.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C.水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 2.小宇用塑料瓶自制了火箭模型(如图所示)，给瓶内喷入少量酒精，盖上锥形纸筒，然后用电火花发生器点燃瓶内酒精气体，看到纸筒向上飞出.下列说法正确的是 (　D　) A.纸筒飞出的过程中机械能转化为内能 B.瓶内酒精燃烧越充分，酒精的热值越大 C.纸筒飞出的原理与热机压缩冲程相同 D.纸筒飞出后瓶内气体的内能减少 3.图1是某同学利用塑料瓶制作的“水火箭”，其原理是压缩空气使水从“火箭”尾部向下喷出，推动“火箭”飞向空中，图2为四冲程汽油机的工作示意图.下列判断错误的是 (　C　) 图1 图2 A.图2中甲冲程吸入的是汽油和空气 B.图2中乙冲程是依靠飞轮的惯性运转的 C.从能量转化角度讲，往“水火箭”里打气与图2丙所示的原理相似 D.若该汽油机1 s内对外做功15次，则飞轮转速是1 800 r/min @能力提升 4.小宇刚刚学了热机，制作了如图所示的模型，他在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒内滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后推动电火花发生器的按钮. (1)在此过程中，酒精燃烧后，盒内气体的　内　能转化为盒盖的机械能. (2)在这一实验过程中，他应当注意观察的是　D　(填字母). A.推动电火花发生器 B.盒内的酒精 C.盒盖跳起的现象 D.盒盖跳起的瞬间盒内出现的现象 (3)汽油机的工作过程的　做功　冲程与这一实验过程中能量的转化是一致的. @拓展培优 5.[物理学与工程实践]现代生活离不开热机，请你回答下面围绕“热机”展开的一些问题. (1)图甲是一种四缸汽油机(图中标注1、2、3、4)，通过连杆把四个气缸的活塞连在一根曲轴上.各个气缸的做功过程错开，可以使发动机运转时更平稳.在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，其他三个气缸分别在做吸气、压缩和　排气　冲程. (2)做功冲程中曲轴的转速比其他三个冲程的转速　快　，所以曲轴转速是不均匀的，因而发动机运转就不平稳.实际生活中的汽车往往采用多缸发动机，一般情况下　四　(选填“三”或“四”)缸发动机工作时更平稳，噪音更小. 【解析】(2)做功冲程对外做功，其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成，所以做功冲程中曲轴的转速比其他三个冲程的转速快.四缸发动机可以在飞轮转动的每半周里，都有一个气缸在做功，各个气缸的做功过程错开，可以使发动机运转时更平稳，所以一般情况下四缸发动机工作时更平稳，噪音更小. (3)提高热机的效率可以降低成本，节约能源，减小对环境的污染，下列选项中能提高热机效率的有　CD　(多选，填字母). A.用热值大的燃料 B.多燃烧一些燃料 C.减少废气带走的大量热量 D.让燃料尽可能完全燃烧 (4)图乙是斯特林发动机，这是一种　外　(选填“内”或“外”)燃机；酒精灯被点燃后加热气缸内气体，高温气体推动活塞对外做功，内能　减小　(选填“增大”或“减小”)，温度　降低　(选填“升高”或“降低”)，酒精灯继续加热气缸内气体从而实现往复工作.第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 @基础巩固 1.[物理学与工程实践]如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用酒精灯对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷 ... ...