（九上预习篇）第14章 第1节 内能及其改变-【假期好时光】2025年新教材物理八升九暑假作业（沪科版2024）

假期好时光 HK·物理·九年级·上 第十四章内能与热机 「网络思维导图] 定义及单位：物体所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和， 其单位为焦耳(J) 影响因素：温度、质量、状态、体积、种类等 普遍性：一切物体在任何情况下都具有内能 做功：实质是能量的转化 内能及其改变 改变途径 热传递：实质是能量的转移 「定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少，用Q表示，单位 为焦耳(J) 热量 热量、温度与内能的关系：在热传递的过程中，高温物体放出热量，温 度降低，内能减少：低温物体吸收热量，温度升高，内能增加 定义：一定质量的某种物质在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与 它的质量和升高（或降低）温度的乘积之比 单位：焦每千克摄氏度，J/(kg·℃) 物理意义：反映物质吸放热本领的大小 物质的比热容 应用：水暖的导热介质，发电机的冷却液 水的比热容 原理：质量相同的不同物质，当吸收或放出相同热量时，比热容 较大的物质温度变化小 热量计算公式：Q=cm△t (定义：能将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的发动机 发动机：把其他能量转化为机械能的机器 能与热机 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 热机 汽油机 内燃机 分类 1柴油机 工作原理 四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程 定义：某种燃料完全燃烧释放的热量与所用燃料的质 量之比 燃料的热值{单位：焦每千克(J/kg)或焦每立方米(J/m3) 特性：只与燃料种类有关 计算公式：Q=mg(固体、液体)或Q=Vg(气体) 定义：热机运转中，做有用功与燃料完全燃烧释放能量的比值 热机效率和环境保护 废气 燃料未完全燃烧 热机中燃料的能量去向 机械摩擦损失 热机效率 机械传热损失 有用功 减少热量散失 提高热机效率的途径 简化机械传动 54 第十四章内能与热机 预习篇 第一节 内能及其改变 学习目标☐ 1.知道内能及其影响因素，了解内能是能量的一种重要形式。 2.能通过具体的生活实例判断物体内能的改变方式。 3.通过热传递的实例让学生了解热量是内能变化的量度。 4.能说出热量的物理意义和单位。 厂知识点讲解☐ 知识点一物体的内能 1.物体内所有分子无规则运动的 的总和称为物体的内能。内能的国际单 位是 ,符号 2.物理学中把分子的无规则运动叫做 0 3.物体的内能与 和 有关，温度越高、质量越大，内能越大。 【典型例题1】关于内能，下列说法正确的是 A.0℃的冰块没有内能 B.一切物体都具有内能 C.温度高的物体内能一定大 D.体积大的物体的内能一定比体积小的物体内能多 解析：一切物体都具有内能，所以0℃的冰块也有内能，故A错误，B正确；内能的大小与物 质种类、温度、质量和状态有关，所以温度高的物体内能不一定大，体积大的物体内能不一 定大，故CD错误。 答案：B 【跟踪训练1】四只相同规格的烧杯中装有水，水量及其温度如图所示。关于四只烧杯中水的内 能的大小，下列判断正确的是 20℃ 40℃ 20℃ 40℃ A.a烧杯中水的内能大于b烧杯中水的内能 B.c烧杯中水的内能大于d烧杯中水的内能 C.d烧杯中水的内能大于a烧杯中水的内能 D.c烧杯中水的内能一定大于b烧杯中水的内能 知识点二改变物体内能的两种途径 1.物体内能改变的两种途径： 和 2.热传递的三种形式为 和 热传导时，物体内各部分物质 移动；热对流时，物体内各部分物质之间 :热辐射 介质。 【典型例题2】下列实例中，通过做功改变物体内能的是 A.用热水袋取暖 B.搓手取暖 C.用炉火加热水 D.晒太阳升温 55 假期好时光 HK·物理·九年级·上 解析：用热水袋取暖时，人体从热水袋上吸收热量，属于热传递改变物体内能，故A错误；搓 手取暖时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变物体内能，故B正确：用炉火加 热水，水吸收热量，内能增加，通过热传递改变物体的内能，故C错误；晒太阳时，人体从阳 光中吸收热量，属于热传递改变物体内能，故D错误。 答案：B 【跟踪训练2】新素材〔传统文化]中医是我国的四大国粹之一。拔火 拔火 艾灸 罐能有效治疗某些疾病，使用时先加热罐中气体，再按图甲所示 方法迅速将火罐按到皮肤上，一段时间后，罐内气体的温度 (选填“升高”“降低”或“不变”)，内能 (选填“增 大”“减小”或“不变”)。如图乙所示，“艾灸”是通过 的方式改变了穴位处的内能。 知识点三热量 1.在 中，物体间 传递的多少称为热量，通常用字母Q表示，常用单位是 ,符号 2.热传递的实质是 从 物体向 物体转移的过程，高温物体 热 量，温度 ,内能 ;低温物体 热量，温度 ,内能 【典型例题3】下列说法正确的是 A.热水比冷水含有的热量高 B.一切物体，不论温度高低都具有内能 C.热量一定是从内能多的物体传给内能少的物体 D.物体吸收热量，温度一定改变 解析：热量是一个过程量，不是一个状态量，热量描述了物体发生热传递时，传递内能的多 少，不能说物体含有或具有多少热量，故A错误；一切物体，不论温度高低都具有内能，故B 正确；热量一定是从温度高的物体传给温度低的物体，故C错误；物体吸收热量，温度不一 定改变，如晶体的熔化过程，故D错误。 答案：B 【跟踪训练3】“热”字有的时候表示温度，有的时候表示热量，有的时候表示内能。热传递的热 表示 ,天气热的热表示 学法指导 温度、热量、内能的辨析 温度 状态量 物体温度升高，内能增加，不一定吸收热量 热量 过程量 物体吸收热量，温度不一定升高 内能 状态量 物体内能增加，温度不一定升高，不一定吸收热量 温度是用来表示物体冷热程度的物理量；内能是指物体内部分子动能和分子势能的总和，物体 区别 的内能跟温度、质量和状态都有关系，因为内能是一个状态量，所以可以说物体“含有（具有）” 内能：热量是指热传递过程中内能的改变量，因此与内能不同。由于热量是一个过程量，所以 不能说物体“具有（含有）热量”，只能说物体“吸收（放出）热量” 一个物体的温度改变是因为该物体内分子平均动能发生改变，传递热量的多少可以量度物体 联系 内能改变的多少。对于同一物态的物体，物体吸收热量，内能增加，温度升高；物体放出热量， 内能减少，温度降低。物体吸收或放出热量，它的内能发生改变，但它的温度不一定改变。如 冰熔化时要吸热，内能增加，但温度却保持不变；同样，物体放出热量时，温度也不一定降低 举例 ①今天天气很热，这里的“热”是指温度；②摩擦生热，这里的“热”是指内能；③物体吸热升 温，这里的“热”是指热量 56 第十四章内能与热机 预习篇 自主检测 一、选择题 1.下列关于内能的描述正确的是 ( A.内能增加，温度升高 B.内能是物体内部分子做无规则运动的速度的大小 C.内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和 D.温度升高，内能增加，一定是吸收了热量 2.质量相等的0℃冰、0℃水和0℃水蒸气，关于它们的内能，下列说法正确的是 A.冰的内能最大，水蒸气的内能最小 B.水蒸气内能最大，冰的内能最小 C.一样大 D.水的内能最大 3.新囊养〔科学态度与责任]二氧化碳(C02)爆破技术是现代工程建设中非常环保的技术。起 爆前高压泵将C02压缩成高压气体，液化后输入爆破筒内。如图所示，爆破时电加热管发 热，使筒内的液态C02迅速汽化，形成的高压气体从泄气孔中喷出，实施爆破。下列说法正 确的是 A.高压泵压缩C02,气体内能增大，温度降低 B.高压泵压缩CO2,气体内能减小，温度升高 电加热管 C.高压C02气体喷出时，内能增大，温度升高 液态C02 D.高压CO2气体喷出时，内能减小，温度降低 4.新素材〔链接生活〕奶奶晚上睡觉前，用热水泡脚。下列说法正确的是( ) A.热水具有内能，冷水没有内能 B.用热水泡脚，是通过热传递的方式增加脚的内能 C.泡脚过程中，水放出的热量全部被脚吸收 D.脚暖和起来，说明脚的温度升高，含有的热量变大 5.下列有关温度、内能、热量的说法中，正确的是 () A.物体的温度越高，含有的热量越多 B.物体内能增大，一定是从外界吸收热量 C.物体吸收热量，温度一定升高 D.热传递过程中，内能少的物体也可以将内能传递给内能多的物体 6.素材〔传统文化〕《天工开物》记载了我国的淬火工艺，将高温工件浸入冷的淬火介质，使其 完全冷却，以提高金属工件的性能。如图是工人将烧红的铁器迅速放入冷水中冷却的情景， 铁器在冷却过程中 () A.吸热，内能增加 B.吸热，内能减少 C.放热，内能增加 D.放热，内能减少 二、填空题 7.新素材〔时事热点]2024年11月，神舟十八号载人飞船返回舱成功着陆，在其加速下落的过程 中，与大气摩擦，返回舱表面温度升高，这是通过 的方式增加内能的，返回舱的机械 能 (选填“增大”“不变”或“减小”)。 8.断素材〔链接生活〕小明发现他家的电冰箱里的食物容易变干和相互“窜味”，他觉得很奇怪， 请你从物理角度分析，食物“窜味”属于 现象，电冰箱里的食物主要是通过 方式减小内能的。 9.新素养〔物理观念〕用打气筒给自行车轮胎打完气后摸一摸打气筒底部的外壁，发现很热，请 用所学的物理知识解释这一现象： 57 假期好时光 HK·物理·九年级·上 10.如图是空气能热水器的工作原理，压缩机、冷凝器、配套节流 热水出 电能输入 器件、蒸发器组成了热泵，热泵中封装了沸点很低的制冷剂， 从 液态制冷剂经过配套节流器件缓慢地进入蒸发器，从空气中 压缩机 保 冷 吸收热量并在蒸发器中迅速 (填物态变化名称)， 温 蒸 中 蒸气进入压缩机被压缩后变成高温高压的蒸气进入冷凝器， 配套 再通过 的方式改变冷水的内能，并液化成低压的液 热 节流器件 体，经配套节流装置，不断循环。由空气能热水器制热原理 “冷水入 可知，其制热效果与环境温度 (选填“有”或“没有”)关系。 11.在物理学中，把物体内所有分子动能与 的总和叫做物体的内能。 P。 如图表示不同时刻某物体内部分子的运动情况（箭头越长代表分子运动 的越快)，则 时刻物体温度较高，该物体从A时刻到B时刻 (选填“一定”或“不一定”)是吸收了热量。 A时刻B时刻 12.华裔科学家朱棣文运用强激光光束照射原子，使得原子的动能接近于零，此时温度降低到 2.4×10”K,原子被“冻结”了。若物体以此种方式冻结，则此时物体还具有内能吗？ (选填“有”或“没有”)，原因： 0 三、实验探究题 13.小明通过温度传感器监测密封注射器内气体的温度。（针筒内气体分子间的作用力忽略不 计，可不考虑分子势能) (1)当他快速下压活塞，注射器内密封的气体温度升高。此过程注射器内的气体内能 (选填“增加”“减少”或“不变”)，这是通过 (选填“做功”或“热传递”)的 方式改变气体的内能。 (2)当他缓慢推动活塞压缩针筒中的气体，发现压缩过程中针筒内气体温度保持不变，活塞 对气体做功5J。上述过程中，针筒内气体的内能 (选填“有”或“没有”)发生变化， 你的依据是 ;针筒内的气体一定 (选填“向外界放热”或“从外界吸热”)。 第二节 物质的比热容 一学习目标一 1.知道物质的比热容的概念、物理意义。 2.记住水的比热容的数值，是4.2×103J/(kg·℃)。 3.能用比热容解释简单的自然、生活中的现象，并能设计实验、解决简单的问题。 4.会设计并进行“比较不同物质吸热能力不同”的实验。 5.能够利用吸热、放热公式进行相关计算。 厂知识点讲解☐ 知识点一探究物质吸热或放热规律 相同质量的同种物质，升高相同温度，吸收的热量 ;相同质量的不同物质，升高相 同的温度，吸收的热量 【典型例题1】探究“比较不同物质的吸热能力”时，同学们用酒精灯同时开始均匀加热质量和 初温都相等的沙子和水，装置如图。下列说法正确的是 A.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的 沙子水 B.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强 C.实验中，沙子吸热升温较快，说明沙子吸热能力较强 D.实验中，将沙子和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同 58波的温度降低，放出热量，这说明1时刻海波刚 好为固态，在0~1时间段内有海波的凝固过程， 且在(1时刻之前就停止了加热，2时刻后海波的 温度不变，说明与2时刻后没有对海波进行加热， 故A错误：0~1时间段是海波正在结晶的过程， 这个过程中液态的海波不断变成固态的海波，但 因为海波是晶体所以不会有温度的变化，但凝固 过程肯定是放热的，当然是不需要加热的。所以 1=0时刻显示的温度就是海波的熔，点，故B正确： 由选项B的分析可知，0~1的时间段内含有海波 的放热过程，故C正确；h1~2的时间段里，海波 已经全部是固体了，但由于温度还比常温高，所以 仍在放热冷却，故D正确。故选A。 5.A6.C7.C8.D9.B10.D 11.气体热胀冷缩左更换更细的弯管 12.冰水混合物-19℃373.15 13.晶体需要固液共存 14.凝固放出熔化 15.降低温度冬汽化 16.压缩体积小水滴沸点 17.相同液化升华 18.④②放热 19.环境温度（答案不唯一，合理即可）(1)秒表 (2)雪的状态变化时间温度(3)若雪熔化 过程中温度不变，则雪是晶体：若雪熔化过程中 温度一直改变，则雪是非晶体 20.(1)温度计的玻璃泡碰到了容器壁秒表 (2)a(3)吸收热量，温度不变(4)AD 【解析】(1)如图甲所示，错误的地方是温度计的 玻璃泡碰到容器壁，实验中每隔一段时间记录一 次温度计的示数，所以还需要的测量仪器是秒 表。(2)图乙中a图气泡上升变小，是沸腾前的 现象，b图气泡上升变大，是沸腾时的现象。 (3)分析图像可知，水沸腾时吸收热量，温度不 变。(4)加热过程中，将烧杯中的水倒掉了一部 分，此时水温低于沸点，再继续加热时，由于水量 减少，所以升温比一开始要更快，最后水达到沸 点；综上所述，水温的变化规律是先上升，再突然 有一小段下降，再快速上升，直至沸腾，故AD图 像符合题意。故选AD。 21.(1)液体表面积(2)对其中一滴水吹风 (3)错误没有控制空气的流动速度相同 (4)液体蒸发的快慢与液体的种类有关 (5)防止因材料吸水影响实验效果 (6)酒精蒸发吸热，有致冷作用 22.解：(1)该简易温度计的分度值： 6=10℃，0℃=25℃/cm. 6 cm-2 cm (2)用它测某液体温度时，管内液面停留在图中 O点位置，即5cm位置，则液体温度：t=o× (6cm-5cm)=25℃/cm×1cm=25℃。 答：(1)该简易温度计的分度值25℃/cm; (2)用它测某液体温度时，管内液面停留在图中 0,点位置，则液体温度是25℃。 第十四章内能与热机 第一节内能及其改变 知识点讲解 知识点一物体的内能 1.分子动能分子势能焦耳J 2.分子的热运动3.温度质量 【跟踪训练1】 C 知识点二改变物体内能的两种途径 1.做功热传递 2.热传导热对流热辐射不发生会流动 不需要 【跟踪训练2】 降低诚小热传递 知识点三热量 1.热传递过程内能焦耳J 2.内能高温低温放出降低诚少吸收 升高增加 【跟踪训练3】 热量温度 自主检测 1.C 2.B【解析】质量相等、温度相等的冰、水和水蒸 气，分子动能相等，冰的分子势能最小，水蒸气的 分子势能大，所以水蒸气的内能大一些。故选B。 3.D4.B5.D6.D 7.做功减小8.扩散热传递 9.向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，筒内空气内 能增大、温度升高，同时筒壁吸收热量，通过热传 递的方式增加打气筒底部的内能：打气筒打气时， 克服活塞与筒壁间的摩擦力做功，通过做功方式 改变物体的内能，使打气筒底部升温 10.汽化热传递有 11.分子势能B不一定 12.有一切物体都有内能 13.(1)增加做功(2)没有气体的质量、状态 9 温度没有发生变化向外界放热 【解析】(1)在下压活塞的过程中，压缩气体做 功，活塞的机械能转化为注射器内的气体的内 能，气体的内能增大，是通过做功的方式改变筒 内气体内能的。(2)压缩过程中针筒内气体温 度保持不变，质量和状态不变，则气体的内能不 变：活塞对气体做功5J,气体的内能不变，则针 筒内的气体一定向外界放热。 第二节物质的比热容 知识点讲解 知识点一探究物质吸热或放热规律 通常相同通常不同 【跟踪训练1】 等于小于 知识点二物质的比热容 1.质量温度2.c 3.吸热或放热相同一般不同 【跟踪训练2】 8.4×10甲 自主检测 1.A2.D3.D4.B5.C 6.D【解析】因为用相同规格的电加热器分别同时 对质量相等的甲、乙两种液体加热（不计热量损 失)，因此1min内，甲和乙吸收的热量相同，故A 错误：1min后乙温度不变，不断吸收热量，内能增 大，故B错误；甲、乙两液体的温度都从25℃升 高至75℃，升高相同的温度，甲需要2min,乙需 要1min,则可以列等式Q暖g=c甲m△t=2Qc= 22m4山，甲、乙的比热客之比为=子=2：1，故 C错误，D正确。故选D。 7.比热容1.176×108.754.2×10B 9.0.92×103J9℃10.(1)A(2)质量11.90 12.铝30【解析】相同质量的不同物质，升高相 同温度时，物质的比热容越大，由Q=cm△1可 知，该物质吸收的热量越多，冷却效果越好。由 表中数据可知，铝的比热容最大，散热性能最好， 故表格中几种金属用作散热片的最好材料是铝； 根据Qs=cm△t可得，散热器升高的温度：△l= Q 2112J =30℃。 cm0.88×103J/(kg·℃)×0.08kg 13.(1)质量加热时间(2)①水②a弱 第三节热机 知识点讲解 知识点一热机 1.内能机械能内燃机 10 2.直接汽油机柴油机 【跟踪训练1】 8 知识点二汽油机 1.汽油气缸火花塞进气道进气阀排气道 排气阀连杆曲轴 2.一个冲程行程吸气压缩做功排气 压缩做功 【跟踪训练2】 B 知识点三柴油机 1.吸气压缩做功排气2.大 【跟踪训练3】 汽油机 自主检测 1.B2.D3.D4.B5.C 6.B【解析】在压缩冲程末，喷油嘴会喷出雾状柴 油，柴油燃烧，然后内能转化为机械能，对外做功， 要想让一台正在正常开动的柴油机停止转动，停 止供油即可，断开它的电路，停止给它供电，柴油 机也可以工作，不能停止转动，故ACD错误，B正 确。故选B。 7.20808.热机内能机械9.做功压缩 10.质量做功 11.15600】【解析】已知内燃机转速为1800t/min, 合30/s,所以内燃机每秒钟经过60个冲程，对 外做功15次；做一次功需要时间1=58，由公 式W=m可知，W=900W×5s=600。 12.(2)增大(3)变小做功 13.解：(1)燃气对活塞的平均压力：F=pS=5× 103Pa×120×10-4m2=6000N, 一个做功冲程中燃气对活塞做的功：W=F= 6000N×0.3m=1800J, 因为曲轴的转速是300r/min,曲轴每转两圈对 外做功一次，所以曲轴1min转动300周，对外 做功150次，所以内燃机每分钟做的功：W。= 150×1800J=2.7×105J. (2)内燃机做功的功率：P=”=2.7×10」三 t 608 4500W. 答：(1)内燃机每分钟做的功是2.7×10J; (2)内燃机做功的功率是4500W。