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1. 通过之前的学习，我们知道生活中有很多交通工具都装有热机，如摩托车、拖拉机、汽车、火车与轮船等。
（1）摩托车的发动机在工作时，主要将能转化为。
（2）摩托车行驶一段时间之后，为什么发动机外壳会烫手？。
（1）摩托车的发动机在工作时，主要将能转化为。
（2）摩托车行驶一段时间之后，为什么发动机外壳会烫手？。
答案
解：
（1）内；机械能
（2）发动机工作时，燃料燃烧释放的热量以及机械运转产生的热量会通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
（1）内；机械能
（2）发动机工作时，燃料燃烧释放的热量以及机械运转产生的热量会通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
解析
【分析】
首先回忆热机的工作原理，热机是将内能转化为机械能的装置，据此可判断摩托车发动机的能量转化；对于发动机外壳烫手的问题，需从内能改变的方式（热传递）分析，发动机工作时产生的热量通过热传递转移到外壳，使外壳温度升高，即可解释原因。
【解析】
（1）摩托车的发动机属于热机，热机工作时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，因此主要将内能转化为机械能，故依次填“内”“机械能”。
（2）发动机工作过程中，燃料燃烧会释放大量热量，同时机械运转也会产生热量，这些热量通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
【答案】
（1）内；机械能
（2）发动机工作时，燃料燃烧释放的热量以及机械运转产生的热量会通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
【知识点】
热机的能量转化、热传递改变物体内能
【点评】
本题考查热机的能量转化和内能改变的方式，属于基础概念应用类题目，结合生活实际理解相关知识点即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
首先回忆热机的工作原理，热机是将内能转化为机械能的装置，据此可判断摩托车发动机的能量转化；对于发动机外壳烫手的问题，需从内能改变的方式（热传递）分析，发动机工作时产生的热量通过热传递转移到外壳，使外壳温度升高，即可解释原因。
【解析】
（1）摩托车的发动机属于热机，热机工作时将燃料燃烧释放的内能转化为机械能，因此主要将内能转化为机械能，故依次填“内”“机械能”。
（2）发动机工作过程中，燃料燃烧会释放大量热量，同时机械运转也会产生热量，这些热量通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
【答案】
（1）内；机械能
（2）发动机工作时，燃料燃烧释放的热量以及机械运转产生的热量会通过热传递的方式转移到发动机外壳，使外壳的内能增加、温度升高，因此摩托车行驶一段时间后发动机外壳会烫手。
【知识点】
热机的能量转化、热传递改变物体内能
【点评】
本题考查热机的能量转化和内能改变的方式，属于基础概念应用类题目，结合生活实际理解相关知识点即可解答，难度较低。
【难度系数】
0.8
2. 下图是生活中常用的高压锅。当高压锅内的气压达到一定值时，限压阀会被高压蒸汽顶起。
（1）限压阀被顶起的过程与汽油机的冲程发生的能量转化相同。
（2）高压锅喷嘴处的“白气”是水蒸气（填物态变化名称）形成的。
（3）用明火加热高压锅，是通过改变内能的。
（1）限压阀被顶起的过程与汽油机的冲程发生的能量转化相同。
（2）高压锅喷嘴处的“白气”是水蒸气（填物态变化名称）形成的。
（3）用明火加热高压锅，是通过改变内能的。
答案
解：
（1）限压阀被高压蒸汽顶起的过程中，蒸汽的内能转化为限压阀的机械能，该能量转化过程与汽油机的做功冲程一致，答案为：做功。
（2）高压锅喷嘴处喷出的高温水蒸气遇冷，由气态变为液态的小水滴形成“白气”，对应的物态变化名称是液化，答案为：液化。
（3）用明火加热高压锅时，热量从高温的火焰转移到高压锅及锅内物质上，是通过热传递的方式改变内能的，答案为：热传递。
（1）限压阀被高压蒸汽顶起的过程中，蒸汽的内能转化为限压阀的机械能，该能量转化过程与汽油机的做功冲程一致，答案为：做功。
（2）高压锅喷嘴处喷出的高温水蒸气遇冷，由气态变为液态的小水滴形成“白气”，对应的物态变化名称是液化，答案为：液化。
（3）用明火加热高压锅时，热量从高温的火焰转移到高压锅及锅内物质上，是通过热传递的方式改变内能的，答案为：热传递。
解析
【分析】
本题结合高压锅的生活实例，考查热学与汽油机冲程的基础知识点，需分别分析每个问题对应的物理过程：（1）分析限压阀被顶起时的能量转化，匹配汽油机冲程的能量特点；（2）判断“白气”形成的物态变化；（3）区分改变内能的两种方式，结合加热场景确定对应方式。
【解析】
（1）限压阀被高压蒸汽顶起时，蒸汽对限压阀做功，将自身的内能转化为限压阀的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，同样是内能转化为机械能，二者能量转化一致，因此对应做功冲程。
（2）高压锅喷嘴处的“白气”，是锅内喷出的高温水蒸气遇冷后，由气态变为液态的小水滴聚集形成的，物质由气态变为液态的物态变化是液化。
（3）用明火加热高压锅时，火焰的热量从高温物体（火焰）转移到低温物体（高压锅及锅内物质），使它们的内能增加，这种改变内能的方式是热传递。
【答案】
（1）做功；（2）液化；（3）热传递
【知识点】
能量转化、物态变化、改变内能的方式
【点评】
本题将物理知识与生活常见的高压锅场景结合，考查基础概念的应用，难度较低，需要学生能将物理原理和生活现象对应起来，属于基础题。
【难度系数】
0.5
本题结合高压锅的生活实例，考查热学与汽油机冲程的基础知识点，需分别分析每个问题对应的物理过程：（1）分析限压阀被顶起时的能量转化，匹配汽油机冲程的能量特点；（2）判断“白气”形成的物态变化；（3）区分改变内能的两种方式，结合加热场景确定对应方式。
【解析】
（1）限压阀被高压蒸汽顶起时，蒸汽对限压阀做功，将自身的内能转化为限压阀的机械能；汽油机的做功冲程中，燃气膨胀对外做功，同样是内能转化为机械能，二者能量转化一致，因此对应做功冲程。
（2）高压锅喷嘴处的“白气”，是锅内喷出的高温水蒸气遇冷后，由气态变为液态的小水滴聚集形成的，物质由气态变为液态的物态变化是液化。
（3）用明火加热高压锅时，火焰的热量从高温物体（火焰）转移到低温物体（高压锅及锅内物质），使它们的内能增加，这种改变内能的方式是热传递。
【答案】
（1）做功；（2）液化；（3）热传递
【知识点】
能量转化、物态变化、改变内能的方式
【点评】
本题将物理知识与生活常见的高压锅场景结合，考查基础概念的应用，难度较低，需要学生能将物理原理和生活现象对应起来，属于基础题。
【难度系数】
0.5
项目主题：通过前面所学的热机知识制作简易热机模型。
材料选择：
（1）热源可以是：。
（2）热机里面工作的物质可以是：。
（3）工作物质在什么容器中工作？。
（4）。
（5）。
备注：若不需要其他材料，则(4)(5)可以不填；若材料不够，则可以附加补充。
续表
项目实施：
（1）取一个空易拉罐，根据易拉罐的形状制作支架。
（2）向易拉罐内注入大约半罐水，将中性笔（去掉笔芯和尾塞）的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封。
（3）将易拉罐放在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，易拉罐内的水蒸气通过笔的尖端喷出，推动风扇转动。
以上是教材举例的实验步骤，如有其他设计模型，将步骤填写在下面横线上。
展示交流：
材料选择：
（1）热源可以是：。
（2）热机里面工作的物质可以是：。
（3）工作物质在什么容器中工作？。
（4）。
（5）。
备注：若不需要其他材料，则(4)(5)可以不填；若材料不够，则可以附加补充。
续表
项目实施：
（1）取一个空易拉罐，根据易拉罐的形状制作支架。
（2）向易拉罐内注入大约半罐水，将中性笔（去掉笔芯和尾塞）的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封。
（3）将易拉罐放在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，易拉罐内的水蒸气通过笔的尖端喷出，推动风扇转动。
以上是教材举例的实验步骤，如有其他设计模型，将步骤填写在下面横线上。
展示交流：
答案
解：
材料选择：
（1）酒精灯
（2）水（高温水蒸气）
（3）空易拉罐
（4）去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架
（5）密封胶、点火用的火柴
项目实施（其他设计步骤）：
① 取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封。
② 向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上。
③ 将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热。
④ 瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
展示交流：
该简易热机工作时将燃料的化学能先转化为内能，再通过水蒸气对外做功，将内能转化为叶轮的机械能，符合热机的能量转化特点，可通过调整加热温度、喷口大小来提升叶轮的转动效率。
材料选择：
（1）酒精灯
（2）水（高温水蒸气）
（3）空易拉罐
（4）去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架
（5）密封胶、点火用的火柴
项目实施（其他设计步骤）：
① 取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封。
② 向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上。
③ 将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热。
④ 瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
展示交流：
该简易热机工作时将燃料的化学能先转化为内能，再通过水蒸气对外做功，将内能转化为叶轮的机械能，符合热机的能量转化特点，可通过调整加热温度、喷口大小来提升叶轮的转动效率。
解析
【分析】
本题是结合热机知识的实践设计题，解题思路是依据热机“利用内能做功，将内能转化为机械能”的核心原理，选择满足热源供能、工作物质吸热膨胀、容器密封承压等要求的材料；项目实施需围绕能量转化过程设计合理步骤，确保内能能顺利转化为机械能，完成简易热机模型的制作。
【解析】
材料选择：（1）热源选酒精灯，可提供加热所需的内能；（2）工作物质选水，吸热后汽化为高压水蒸气，是热机做功的媒介；（3）容器选空易拉罐，具备密封、可承压的特点，适合作为工作物质的容器；（4）需准备去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架，用于引导水蒸气喷出和承接转动效果；（5）需准备密封胶、点火用的火柴，用于装置密封和点燃热源。
项目实施（其他设计步骤）：①取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封；②向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上；③将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热；④瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
【答案】
材料选择：（1）酒精灯；（2）水（高温水蒸气）；（3）空易拉罐；（4）去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架；（5）密封胶、点火用的火柴。
项目实施（其他设计步骤）：①取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封；②向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上；③将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热；④瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
展示交流：该简易热机工作时将燃料的化学能先转化为内能，再通过水蒸气对外做功，将内能转化为叶轮的机械能，符合热机的能量转化特点，可通过调整加热温度、喷口大小来提升叶轮的转动效率。
【知识点】
热机的工作原理、内能与机械能的转化、简易实验设计
【点评】
本题将热机理论知识与实践操作相结合，既考查学生对热机核心原理的理解，又锻炼学生运用所学知识设计简易模型的能力，是一道注重知识应用与动手实践的综合题。
【难度系数】
0.6
本题是结合热机知识的实践设计题，解题思路是依据热机“利用内能做功，将内能转化为机械能”的核心原理，选择满足热源供能、工作物质吸热膨胀、容器密封承压等要求的材料；项目实施需围绕能量转化过程设计合理步骤，确保内能能顺利转化为机械能，完成简易热机模型的制作。
【解析】
材料选择：（1）热源选酒精灯，可提供加热所需的内能；（2）工作物质选水，吸热后汽化为高压水蒸气，是热机做功的媒介；（3）容器选空易拉罐，具备密封、可承压的特点，适合作为工作物质的容器；（4）需准备去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架，用于引导水蒸气喷出和承接转动效果；（5）需准备密封胶、点火用的火柴，用于装置密封和点燃热源。
项目实施（其他设计步骤）：①取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封；②向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上；③将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热；④瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
【答案】
材料选择：（1）酒精灯；（2）水（高温水蒸气）；（3）空易拉罐；（4）去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、支撑易拉罐的支架；（5）密封胶、点火用的火柴。
项目实施（其他设计步骤）：①取一个硬质玻璃瓶，在橡胶瓶塞上钻出刚好能穿过细玻璃管的小孔，将细玻璃管一端伸入瓶内，另一端朝外，用热熔胶将瓶塞与瓶口、玻璃管的缝隙完全密封；②向玻璃瓶内加入约四分之一体积的水，将组装好的瓶塞盖紧在玻璃瓶口，把玻璃瓶固定在铁架台上；③将细玻璃管的出口对准轻质塑料叶轮的扇叶，把点燃的酒精灯放在玻璃瓶下方对水加热；④瓶内的水沸腾后产生大量高压水蒸气，从细玻璃管出口喷出，推动叶轮持续转动，调整装置位置观察不同条件下叶轮的转动情况。
展示交流：该简易热机工作时将燃料的化学能先转化为内能，再通过水蒸气对外做功，将内能转化为叶轮的机械能，符合热机的能量转化特点，可通过调整加热温度、喷口大小来提升叶轮的转动效率。
【知识点】
热机的工作原理、内能与机械能的转化、简易实验设计
【点评】
本题将热机理论知识与实践操作相结合，既考查学生对热机核心原理的理解，又锻炼学生运用所学知识设计简易模型的能力，是一道注重知识应用与动手实践的综合题。
【难度系数】
0.6
