《2025年综合应用创新题典中点九年级物理下册鲁科版》

15. 科学思维 发散思维 如图是老师在物理课上做的热机工作原理的模拟实验，在玻璃管中先加入少量酒精，将橡皮塞放入玻璃管并向下压缩气体，然后用电子点火器点火，橡皮塞会向上弹出。
(1)橡皮塞向下压时，其能量转化与汽油机工作四冲程中的________冲程相同。
(2)如果想让橡皮塞弹得更远，你的方法是________________________（答出一条即可）。

答案：
(1)压缩　
(2)橡皮塞下压更长距离(合理即可)

16. 某台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，在1 s内，汽油机完成了________个工作循环。如果汽油机在一段时间内消耗了500 g汽油，其效率为30％，对外做功________J。（q汽油 = 4.6×10⁷ J/kg）

答案： 20；$6.9×10^{6}$　　[点拨]四冲程汽油机的飞轮转速为2400r/min，即40r/s，即在1s内飞轮转40r;因为飞轮每转2r完成一个工作循环，所以，在1s内，汽油机完成了20个工作循环。汽油质量$m = 500\text{ g}=0.5\text{ kg}$，则汽油完全燃烧放出的热量$Q_{放}=mq_{汽油}=0.5\text{ kg}×4.6×10^{7}\text{ J/kg}=2.3×10^{7}\text{ J}$，由$\eta=\frac{W}{Q_{放}}$可得，汽油机对外做的功$W = Q_{放}\eta=2.3×10^{7}\text{ J}×30\% = 6.9×10^{6}\text{ J}$。

17. 科学思维 科学探究 【探究名称】探究不同燃料燃烧放热能力的差异。
【证据】小明设计了如图甲、乙所示的两组实验，实验装置完全相同，且两种燃料燃烧时均匀放热。
【解释】(1)实验装置的组装顺序应该是________（填“自上而下”或“自下而上”）。
(2)实验是通过燃料1、2燃烧完后________来比较燃料放出热量的多少的。
【交流】(3)为保证实验结论的可靠性，本实验中要保证装置甲、乙所用的水和燃料的________相等。
(4)如图丙是燃料1、2燃烧过程中，水的温度随时间变化的关系图象。根据图象可知，燃料1放出的热量________（填“＞”“＜”或“＝”）燃料2放出的热量，燃料________的热值大。
【拓展】(5)首先利用公式Q = cmΔt计算出水吸收的热量，然后利用这个热量和公式Q = qm计算出燃料的热值，发现计算结果与资料中的数据相比偏________（填“大”或“小”），你认为出现这种情况的原因是______________________________。

答案：
(1)自下而上　
(2)水升高的温度　
(3)质量　
(4)＞；1
(5)小;燃料不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损失
[点拨]
(4)由图丙可知，燃料燃烧完时，燃料1使水升温更多，说明燃料1放出的热量大于燃料2放出的热量，又因为燃料1和燃料2的质量相同，故燃料1的热值大。

18. 新考法 解释说明 英国物理学家斯特林于1816年发明了“斯特林发动机”。斯特林发动机汽缸内工作介质易汽化、易液化，该介质经过吸热膨胀，冷却压缩的循环过程输出动力，因此又被称为热气机。某工程师按照“斯特林发动机”原理设计了如图甲所示的模型机，工作过程中飞轮持续旋转如图乙。请结合所学知识解释飞轮能持续转动的工作原理。

答案： [解]酒精灯加热将化学能转化为内能，热汽缸中的工作介质吸热汽化膨胀，推动活塞A向右运动做功，将内能转化为机械能。由于飞轮具有惯性，带动活塞A向左运动，活塞A将汽缸中的工作介质推入冷汽缸并液化，活塞B又将物质推回热汽缸。如此反复。