《2025年新课程学习与检测九年级物理全一册》

5. 填写热机工作时能量的转化：

答案： 5.化学 内 机械

6. 如图所示为灯会中的“走马灯”，点燃底部蜡烛，热空气上升驱动扇叶转动，观众惊奇地看到纸片小人的影子动了起来。热空气上升驱动扇叶转动的能量转化方式为内能转化为机械能，这与四冲程汽油机的做功冲程相同。

答案： 6.内能转化为机械能 做功 解析：点燃蜡烛时，气体温度升高，气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动扇叶转动，对外做功，将内能转化为机械能，该冲程和四冲程汽油机的做功冲程的能量转化相同。

阅读材料，完成第 1 题。
汽车新食谱
汽车为人类文明作出了巨大贡献，为了不亏待汽车，我们给汽车增加了新的食谱。例如，用天然气或液化石油气做燃料的“食气”汽车，用酒精做燃料的“喝酒”汽车。你知道这两种新食谱有什么好处吗？
天然气和液化石油气的热值大，价格低，燃烧后尾气中不含铅，污染少。因此，北京街头随处可见这种“食气”汽车。
“喝酒”汽车用的是新燃料——甲醇汽油。甲醇汽油很像汽油，每千克甲醇汽油完全燃烧所产生的热量只相当于每千克汽油产生的热量的一半。但是，甲醇汽油不像汽油那样“轻”而“暴躁”，“轻”即密度小，“暴躁”即着火点低。“喝酒”汽车的发动机气缸能耐受较高的压强，所以在压缩冲程将机械能转化为内能较多；做功时，就有更多的内能转化为机械能，可以提高汽油机的效率。因此，只要甲醇与汽油搭配得当，就可取长补短。研究表明：汽油中加入 10%～25%的甲醇，不需要改造汽车发动机，就能使用这种混合燃料。甲醇可以用高粱秆、玉米芯、蔬菜废叶等制造，是真正的变废为宝，来源广泛。
还有用水分解出的氢气做燃料的“饮水”汽车，用光合作用培养细菌产生氢气的“噬菌”汽车，用电作能源的电动汽车，用太阳能作能源的太阳能汽车等，这些可都是清洁无污染的新型汽车！
1. 汽车不但要“吃油”，有时也要“喝水”，在汽车内燃机工作的过程中，把内能转化为机械能的是做功冲程。用水冷却发动机是因为水的比热容较大。在发动机工作一段时间后，水箱中水的内能会增加(选填“增加”或“减少”)，这是通过热传递的方式来改变内能的。

答案： 1.做功 比热容 增加 热传递

2. 某单缸四冲程汽油机的活塞面积为 30 cm²。该汽油机完成一个冲程，活塞在汽缸中移动的距离是 50 mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为 9.0×10⁵ Pa，飞轮 1 min 转动 1 800 转。当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），求：
（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；
（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；
（3）该汽油机的功率。

答案： 2.解：
(1)设做功冲程中燃气对活塞的平均压力为
F，则$F = pS = 9.0×10^{5} Pa×30×10^{-4} m^{2} = 2.7×10^{3} N$。
(2)设一个做功冲程中燃气对活塞做的功为$W$，
则$W = Fs = 2.7×10^{3} N×50×10^{-3} m = 135 J$。
(3)因为飞轮的转速是$1800 r/min$，即$30 r/s$，则
该汽油机每秒做功的次数$n = \frac{1}{2}×30 = 15$次，该
汽油机的功率$P = \frac{nW}{t} = \frac{15×135 J}{1 s} = 2025 W$。
答：
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力为$2.7×10^{3} N$；
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做功$135 J$；
(3)该汽油机的功率为$2025 W$。