《2025年世纪金榜百练百胜九年级物理全一册人教版》

1 蜡烛易拉罐热机模型：利用蜡烛和易拉罐制作热机模型，步骤如下：在易拉罐底部开一个小孔，将蜡烛固定在易拉罐内底部，在易拉罐侧面靠近顶部处打两个小孔，穿入一根铁丝作为转轴，在转轴上安装两个轻质叶片。点燃蜡烛后，发现叶片会转动起来。
（1）此热机模型工作过程中，蜡烛燃烧将 能转化为内能，最终又转化为叶片的 能。
（2）若将易拉罐换成更薄的材料，其他条件不变，叶片转动的速度会 （选填“变快”“变慢”或“不变”），原因是 。
（3）该热机模型的效率较低，从能量转化角度分析，可能的原因是什么？

答案： （1）化学；机械；（2）变快；更薄的材料导热性更好，减少热量损失，内能更充分转化为机械能；（3）蜡烛燃烧放出的热量有部分散失到空气中（或易拉罐吸收部分热量）
解析：（1）蜡烛燃烧化学能→内能，叶片转动内能→机械能；（2）薄材料导热快，热量损失少，叶片转动变快；（3）效率低是因为热量散失多。

2 气球热机模型：用一个气球、一根吸管和一个支架制作热机模型。将气球吹大后，用吸管连接气球口，把吸管固定在支架上，使吸管一端悬空。对气球加热，气球内气体受热膨胀，从吸管喷出，推动整个装置运动。
（1）气球热机模型的原理与四冲程汽油机的 冲程相似。
（2）在这个过程中，气球内气体的内能 （选填“增大”“减小”或“不变”），原因是 。
（3）若要使该热机模型运动得更远，可对装置进行怎样的改进？（写出一点）

答案： （1）做功；（2）增大；对气球加热，气体吸收热量，内能增大；（3）增加气球的体积（或选用导热性更好的材料制作气球）
解析：（1）气体喷出推动装置运动，类似于做功冲程；（2）加热使气体内能增大；（3）增加气体量或减少热量损失可使运动更远。

3 能量是物理学研究的永恒主题。从牛顿提出蒸汽机模型，到瓦特将之变成现实，再到后来的内燃机，热机的发展历程倾注了无数科学家的不懈努力。
（1）如图（a）中，水蒸气使叶轮转动，实现了 的转化，该过程相当于图（b）中四冲程内燃机的 冲程。
（2）内能需要依靠燃烧燃料获得，为了提高对内能的利用效率，请说出一项图（b）相比图（a）的改进之处。

答案： （1）内能转化为机械能；做功；（2）四冲程内燃机通过曲轴连杆将活塞的往复运动转化为曲轴的转动，减少了能量损失（或内燃机燃料在气缸内燃烧，热量利用率更高）
解析：（1）水蒸气推动叶轮转动，内能→机械能，相当于做功冲程；（2）内燃机相比蒸汽机，燃料在内部燃烧，热量损失少，效率更高。

4 如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。
（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。
（2）当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是： 能转化为 能。这与热机的 冲程相同。

答案： （1）热传递；（2）内；机械；做功
解析：（1）加热是通过热传递改变水的内能；（2）蒸汽喷出时内能→机械能，与热机做功冲程相同。