《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

例3-2 下列关于热机和环境保护的说法中,正确的是(C)
A.热机排出的尾气没有内能
B.热机的使用缓解了城市的热岛效应
C.提高热机的效率有利于节能减排保护环境
D.为了改善环境,应禁止使用热机

答案： 解：
A. 一切物体都有内能，热机排出的尾气也有内能，A错误。
B. 热机工作时会向环境散热，加剧城市热岛效应，B错误。
C. 提高热机效率能减少能源消耗和废气排放，有利于节能减排保护环境，C正确。
D. 热机在生产生活中有重要作用，应改进而非禁止使用，D错误。
结论：C

练习3-2 下列说法中正确的是(A)
A.改进热机性能,可以有效利用资源,减少排放污染
B.汽车排出的尾气越浓,汽油机的效率越高
C.我们要利用热机来改善人类工作条件和生活方式,一点点污染不算啥
D.热机的使用对环境没有任何影响

答案： 【解析】：
这道题目主要考查对热机性能及其对社会环境影响的理解。我们需要分析每个选项，确定哪一个说法是正确的。
A选项，热机性能的改进确实可以提高资源的利用效率，并减少有害排放，这是符合热机技术发展趋势的。
B选项，汽车尾气的浓度与汽油机的效率没有直接关系，尾气浓可能意味着燃烧不完全，反而降低了效率。
C选项，虽然热机确实改善了人类的工作条件和生活方式，但污染问题不能忽视，一点点污染累积起来也会对环境造成严重影响。
D选项，热机的使用确实会对环境产生影响，如排放废气等。
根据以上分析，我们可以确定A选项是正确的。
【答案】：
A.改进热机性能,可以有效利用资源,减少排放污染。

1. 近年来我国重大装备层出不穷,国人倍感自豪。下列装备的动力装置不是热机的是(A)
A.新能源电动汽车
B.东风号远洋轮船
C.国产大飞机C919
D.长征五号运载火箭

答案： 【解析】：
这个问题主要考查对热机以及不同类型动力装置的理解。热机是一种将内能转化为机械能的装置，它通常通过燃烧燃料来产生内能。
A选项是新能源电动汽车，其动力主要来源于电池，通过电池提供电能来驱动电动机，进而驱动车辆行驶。这个过程中并没有涉及到内能转化为机械能，所以新能源电动汽车的动力装置不是热机。
B选项是东风号远洋轮船，它通常使用大型柴油发动机作为动力装置，柴油发动机是一种热机，它通过燃烧柴油来产生内能，进而转化为机械能驱动轮船行驶。
C选项是国产大飞机C919，它的发动机通常是涡轮风扇发动机，这也是一种热机，通过燃烧航空煤油来产生内能，进而转化为机械能驱动飞机飞行。
D选项是长征五号运载火箭，它的发动机是火箭发动机，同样是一种热机，通过燃烧火箭燃料来产生大量的内能，进而转化为机械能推动火箭升空。
综上所述，只有A选项新能源电动汽车的动力装置不是热机。
【答案】：
A。

2. 如图所示是汽油机一个工作循环中的四个冲程,属于压缩冲程的是(C)
A.
B.
C.
D.

答案： 解：压缩冲程的特点是两气门关闭，活塞向上运动，压缩气缸内气体。
A图：进气门打开，排气门关闭，活塞向上运动，为排气冲程；
B图：两气门关闭，活塞向下运动，为做功冲程；
C图：两气门关闭，活塞向上运动，为压缩冲程；
D图：进气门关闭，排气门打开，活塞向下运动，为吸气冲程。
结论：C

3. 如图所示,加热使试管中水沸腾,软木塞被冲出。该实验的原理与内燃机的做功冲程相似；某台单缸四冲程柴油机飞轮的转速为1800 r/min,在1 s内柴油机完成60个冲程。通常汽油机的效率比柴油机的效率低(选填“高”或“低”)。

答案： 【解析】：本题主要考查内燃机的工作原理、冲程数以及汽油机和柴油机的效率比较。
首先，分析第一个空。当加热试管中的水至沸腾时，水蒸气产生并积累在试管内。随着水蒸气的增多，其压强逐渐增大。当压强达到一定程度时，软木塞被冲出，这是水蒸气对软木塞做功的过程，也是水蒸气的内能转化为软木塞机械能的过程。这与内燃机的做功冲程非常相似，在做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
接着，分析第二个空。单缸四冲程柴油机的一个工作循环包括吸气、压缩、做功和排气四个冲程，飞轮转2圈。题目中给出飞轮的转速为1800r/min，即每分钟转1800圈。换算成每秒的转速，就是1800/60=30r/s，即每秒转30圈。由于一个工作循环飞轮转2圈，所以每秒完成的工作循环数为30/2=15个。而每个工作循环包括4个冲程，所以1s内完成的冲程数为15×4=60个。
最后，分析第三个空。汽油机和柴油机都是热机，但它们的构造和工作过程有所不同，导致它们的效率也有所差异。一般来说，柴油机的压缩比大于汽油机，使得柴油在燃烧过程中能更充分地燃烧，释放出更多的能量。因此，柴油机的效率通常高于汽油机。
【答案】：做功；60；低。

4. 下列关于热机和环境保护的说法,正确的是(A)
A.热机的大量使用会造成环境污染
B.所有的热机都用汽油作燃料
C.汽车排放的尾气成分都是有毒的
D.热机所产生的噪声可以被热机上的消声器完全消除

答案： 【解析】：
本题主要考察热机对环境的影响以及热机的基本知识。我们需要分析每个选项，判断其正确性。
A选项，热机在使用过程中会产生大量的废气，这些废气中包含有害物质，会对环境造成污染。这是热机使用的一个显著环境问题，因此A选项是正确的。
B选项，热机的燃料有多种，包括汽油、柴油、天然气等，并非所有热机都使用汽油作为燃料。因此B选项是错误的。
C选项，汽车尾气中确实包含一些有毒成分，如一氧化碳、氮氧化物等，但也包含一些无害成分，如氮气、二氧化碳等。因此C选项的表述过于绝对，是错误的。
D选项，消声器可以降低热机的噪声，但无法完全消除噪声。因此D选项的表述也是错误的。
【答案】：
A。

5. 【航空航天】近年来,我国航天技术发展迅速,现已处于世界领先水平。
(1)火箭加速升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能,此过程中能量转化与汽油机的做功冲程相同。
(2)液态氢由于热值高而被选作火箭燃料。若完全燃烧400 g氢燃料共放出$5.6× 10^{7}\ J$热量,则该氢燃料的热值为$1.4 × 10^{8}$J/kg；若想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功,热机的效率将提高(选填“提高”或“降低”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查了能量的转化、热机的工作过程、热值的计算以及热机效率的理解。
(1)火箭加速升空时，燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能，这是热机的工作原理。在汽油机中，做功冲程也是将内能转化为机械能，因此此过程中的能量转化与汽油机的做功冲程相同。
(2)对于液态氢的热值计算，我们可以使用公式$q = \frac{Q}{m}$，其中$q$是热值，$Q$是放出的热量，$m$是燃料的质量。将题目中给出的数据代入公式，即可求出热值。另外，热机的效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。若想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功，那么热机的效率将会提高。
【答案】：
(1)内；做功
(2)$1.4 × 10^{8}$；提高

6. 运-20是我国自主研发的大型远程战略军用运输机,大幅提升了空军战略投送能力。若运-20在某次高空飞行中以恒定的$1.6× 10^{6}\ N$的推力沿水平方向匀速航行10 km,消耗航空煤油800 kg,已知航空煤油的热值为$4× 10^{7}\ J/kg$,求：
(1)800 kg航空煤油完全燃烧放出的热量。
(2)在这次航行中,发动机的效率。

答案： 【解析】：
本题主要考查了热量的计算以及热机效率的计算。
对于第一问，需要利用燃料完全燃烧放热公式$Q_{放} = mq$来计算航空煤油完全燃烧放出的热量，其中$m$是航空煤油的质量，$q$是航空煤油的热值。
对于第二问，需要先利用$W = Fs$求出飞机航行$10km$所做的功，然后再利用热机效率公式$\eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\%$来计算发动机的效率，其中$W$是飞机航行所做的功，$Q_{放}$是航空煤油完全燃烧放出的热量。
【答案】：
(1)解：
航空煤油完全燃烧放出的热量：
$Q_{放} = mq = 800 × 4 × 10^{7} = 3.2 × 10^{10}J$；
答：$800kg$航空煤油完全燃烧放出的热量为$3.2 × 10^{10}J$；
(2)解：
飞机航行的距离$s = 10km = 10000m$，
发动机所做的功：
$W = Fs = 1.6 × 10^{6} × 10000 = 1.6 × 10^{10}J$，
发动机的热机效率：
$\eta = \frac{W}{Q_{放}} × 100\% = \frac{1.6 × 10^{10}}{3.2 × 10^{10}} × 100\% = 50\%$。
答：在这次航行中，发动机的效率为$50\%$。