（九上预习篇）第14章 第1节 能量的转化与守恒-【假期好时光】2025年新教材物理八升九暑假作业（人教版2024）

第十四章内能的利用 预习篇 第十四章 内能的利用 厂网络思维导图] 在一定条件下，能量可以转化和转移 能量的转化与守恒 内容 能量守恒定律 永动机不可能制造出来 基本概念 种类一蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 热机 构造一气缸、进气门、排气门、火花塞、活塞、连杆、曲轴等 汽油机 工作过程一吸气、压缩、做功、排气四个冲程 压缩冲程中机械能→内能 内燃机 能量转化（做功冲程中内能一机械能 内 特殊结构：喷油嘴 能 柴油机 工作过程：同汽油机相似 的 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比 利 单位：J/kg或J/m 燃料的热值 热值：9=只或g=号 热量：Q=mg或Q=Vg 热机的效率 W有用 公式：n=Q做 热机效率{提高措施 常见热机的效率 r汽油机：20%~40% 柴油机：30%~45% 跨学科实践：制作简易热机模型 第1节 能量的转化与守恒 一学习目标一 1.知道各种形式的能是可以相互转化的。能识别常见现象中能量的转化，能根据具体情境判断 出能量的转化关系。 2.理解并掌握能量守恒定律的内容，能举出日常生活中能量守恒的实例并加以解释。 厂知识点讲解了 知识点一能量的转化和转移 1.能量的存在形式： 能、 能、电能、 能、 能、磁能 能、核能等形式。 【易错剖析】区分能量和能源两个概念：能量是能的一种量度和存在形式；能源是能为人类提 供能量的所有资源，它可以是一种能量形式，如太阳能；也可以是一种具体的含有能量的物 质，如煤、石油等。 2.能量的转化： (1)在 下，各种形式的能量是可以相互转化的。例如：摩擦生热， 能转化为 能；发电机发电， 能转化为 能；植物吸收太阳光进行光合作用， 49 假期好时光 RJ·物理·九年级·上 能转化为 能；燃料燃烧时发热， 能转化为 能。 (2)能量转化具有 性，比如：燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去，它就不会再次 自动聚集起来供人类重新利用。 (3)能量转化的实质：能量的“转化”是指能量的 发生了改变。 【典型例题1】关于能量转化，下列说法中不正确的是 A.电风扇工作时，大部分电能转化为机械能 B.风力发电机发电时，电能转化为机械能 C.壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，内能转化为机械能 D.用砂轮磨刀时，刀的温度升高了，机械能转化为内能 解析：电风扇工作时，电能主要转化为机械能，有很少一部分转化为内能，故A正确；风力发 电，即消耗风能，产生电能，所以是将风能转化为电能，故B错误；水沸腾时将壶盖顶起，水 蒸气对壶盖做功，其自身的内能减少，即消耗了内能，产生了机械能，故是将内能转化为机 械能，故C正确；用砂轮磨刀时，克服摩擦做功，刀的温度升高、内能增加，故是将机械能转 化为内能，故D正确。故选B。 答案：B 【跟踪训练1】如图所示是探究能量转化的装置，下列相关说法错误的是 A.水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气的内能减少了 B.实验过程中，燃料的化学能直接转化为叶轮的机械能 C.对水加热过程中是通过热传递使水的内能增加的 D.酒精灯燃烧时的能量变化为化学能转化为热能和光能 3.能量的转移： (1)能量的转移是指同一种能量从一个物体转移到 或是从物体的一部分转移到 ,能量的形式并没有发生变化，如：流水推动水轮机转动，水的机械能转移到 上。 (2)能量转移的实质：能量的“转移”是指能量的 发生了改变。 【规律方法】判断能量转移还是能量转化的方法：明确某一过程前后的能量存在形式是否发生变化， 若能量的存在形式发生变化即为能量的转化，若能量的存在形式没有发生变化即为能量的转移。 【典型例题2】下列现象中，只有能量的转移而不发生能量的转化过程的是 A.冬天，用手摸户外金属时感到凉 B.植物吸收太阳光进行光合作用 C.接通电路，电灯发光 D.燃气推动“嫦娥一号”探测器 解析：A选项中，冬天，用手摸户外的金属时手感觉到冷，是通过热传递改变了手的内能，是 能量的转移过程，符合题意；B选项中，植物吸收太阳光进行光合作用，将太阳能转化为植物 的化学能，是能量的转化过程，不符合题意；C选项中，接通电路，灯泡发光，电能转化为光能 和内能，是能量的转化过程，不符合题意；D选项中，燃气推动“嫦娥一号”探测器是燃气对 外做功，内能转化为机械能，是能量的转化过程，不符合题意。故选A。 答案：A 【跟踪训练2】下列各种现象中，既发生能量的转化又发生能量的转移的是 A.将热水和冷水混合在一起，变成温水 B.冬天用嘴呵气，使冰凉的手变暖 C.用打气简给轮胎打气时，气简壁会发热 D.一杯热茶慢慢变凉 知识点二能量守恒定律 1.内容：能量既不会 ,也不会 ,它只会从一种形式 为其他形式，或者 从一个物体 到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量 50 第十四章内能的利用 预习篇 2.能量在转化过程中只要有运动就会产生 ,摩擦是不可避免的，运动的能量就会 如果不补充能量，运动最终会 所以根本不可能造出永动机 【易错剖析】机械能守恒的条件是没有能量损失或额外的能量补充、只存在着动能和势能之间 的转化。能量守恒定律不需要条件。 【典型例题3】关于能量守恒定律的下列说法，正确的是 ( A.能量可以凭空消失 B.能量可以凭空产生 C.在未来，永动机可以被制造出来 D.能量转化和转移过程中，能量的总量保持不变 解析：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，故A、B错误；任何一部机器，只能使能量从 种形式转化为其他形式，而不能无中生有地制造能量，因此，不可能造出永动机，故C错误； 一个物体能量增加，必然伴随着别的物体能量减少，在能量转移和转化的过程中，能量的总 量是保持不变的，故D正确。故选D。 答案：D 【跟踪训练3】细绳一端固定在天花板上，另一端拴一质量为m的小球，如图所示，使小球在竖 直平面内摆动，经过一段时间后，小球停止摆动。下列说法中正确的是 A.小球机械能守恒 ideiiiis B.小球能量正在消失 C.小球摆动过程中，只有动能和重力势能在相互转化 D.总能量守恒，但小球的机械能减少 自主检测☐ 一、选择题 1.断素养〔物理观念〕某品牌轿车有两种车型，一款依靠汽油在发动机内燃烧产生动力，另一款 靠电池驱动电动机产生动力。燃油和电池均蕴含某种相同形式的能量，这种能量最终为车提 供了机械能，该能量是 () A.电能 B.内能 C.机械能 D.化学能 2.如图所示为某发电机模型图，点燃酒精灯后，小灯泡发光。下列所述能量转化顺序正确的是 ( A.化学能→机械能→电能 B.化学能→内能→机械能→电能 C.内能→机械能→电能 D.内能→化学能→机械能→电能 3.如图所示，记录了两辆电动汽车在平直的公路上同时行驶时，在相同的时间内通过的路程。 以下分析正确的是 A.甲车行驶时动能不断增加 & 0 10s 208 30s 408 B.乙车行驶时动能不断增加 0 300m 600m900m1200m C.电动机工作时将电能全部转化为汽车行驶 的动能 乙010820 308 408 6a D.汽车行驶时因为有能量损失，所以能量不 0 200m450m750m 1200m 守恒 4.有关能量守恒定律，下列说法中正确的是 ( ) A.能量守恒定律只适用于机械能与内能的相互转化 B.能量守恒定律只适用于能量转化过程 C.“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D.按照能量守恒定律，永动机是不存在的 51 假期好时光 RJ·物理·九年级·上 5.新材〔地域特色)济南黄河大坝位于市区北部，是黄河防洪重要工程，兼具生态与休闲功能。 堤顶道路贯穿东西，可骑行漫步，两岸绿树成荫，四季景观各异，毗邻百里黄河风景区，为市民 亲近自然、观览母亲河风貌的热门目的地。下列说法不正确的是 ( A.水坝建造得非常高，是为了储蓄更多的重力势能 B.水能发电时发生的是能量转化 C.电能无法重新转化为水的机械能，说明能量的转移具有方向性 D.大坝上窄下宽是由于液体压强随着液体深度的增大而增大 6.我们学习了机械能、电能、内能等形式的能量，关于能量转化和转移，下列说法正确的是()》 A.篮球落地后被弹起的过程，主要是在动能和重力势能之间的转化 B.陨石穿过大气层时，与空气摩擦发光发热，是内能转化为机械能的过程 C.炒菜的过程中主要是通过做功的方式改变了菜的内能 D.能量的转化和转移是有方向性的 7.关于燃油汽车里涉及到的物理知识解释不合理的是 A.汽车刹车过程中，机械能转化为地面和轮胎的内能，这些内能无法自动转化为汽车的机械 能，这种现象说明自发的能量转化具有一定的方向性 B.发动机工作的时候把燃料燃烧内能转化为机械能 C.用冷水冷却汽车发动机主要是因为水汽化吸热 D.汽车的内燃机工作时要排出尾气，由于尾气具有较高的温度，要带走大部分能量 8.新素养〔科学探究〕中国古代玩具饮水鸟被誉为“爱因斯坦也吃惊的玩具”，如图所示。它的神 奇之处在于能不停地点头“喝”水。它的下球中装有乙醚（乙醚极易汽化），乙醚吸收空气中 的热量汽化后气压增大将乙醚压入上球，饮水鸟的重心上移“低头喝水”，如图乙所示：此时 上下球连通气压相同，乙醚流回下球，恢复甲图状态，如此反复。则 () 匆 A.“饮水鸟”其能量转化过程不遵循能量守恒定律 B.既使没有能量补充，“饮水鸟”也不会停止运动 C.下球中乙醚汽化的过程，是通过热传递的方式改变了内能大小 D.“饮水鸟”将机械能转化为内能，使乙醚内能增加发生汽化现象 二、填空题 9.新素材〔链接生活〕如图所示，“海盗船”是同学们非常喜欢的游乐项目。启动 时，海盗船在电机的牵引下越摆越高；关闭电机，海盗船会继续自由摆动，但 摆动高度却越来越低，这是因为海盗船的部分机械能正逐渐转化为内能，但 这部分内能不可能自动地再让海盗船摆动起来，这说明能量的转移和转化具 有 ;在转化和转移过程中，能量的总量 (选填“不断减少” “保持不变”或“不断增加”)。 10.如图所示是某款电动汽车充电时的情景。向蓄电池充电的过程中，能 量的转化情况是 :电动机工作过程中电能 转化为机械能的同时，还要向空气中散热，这些散失的内能无法自动 转化为电能，这是因为能量的转移和转化具有 第十四章内能的利用 预习篇 11.新考法〔开放探究〕石墨烯是一种具有高强度、优异导电性和导热性、高透明度 及化学稳定性的二维碳材料。如图所示是某平台商家宣传的含有石墨烯的保 暖裤，声称该保暖裤具有自发热功能，你认为这种宣传 (选填“属于” 或“不属于”)虚假宜传，理由是 三、简答题 12.一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地 中，请你说出子弹射出后发生了哪些能量转化。 第2节 热机 学习目标☐ 1.知道热机、内燃机的概念、划分及发展，初步了解热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造及四个工作冲程，会区分四个冲程。 3.理解柴油机的工作过程，了解柴油机与汽油机的不同之处。 匚知识点讲解☐ 知识点一热机 1.热机 (1)定义：将由燃料燃烧产生的高温高压气体的 能转化为 能的机器统称为热机。 (2)种类： 机、 机、汽轮机、喷气发动机等。 (3)热机工作时的能量转化：燃料的 能 一内能徵功 能。 2.内燃机 (1)定义：燃料直接在发动机 内燃烧产生 的热机。 (2)分类：根据所使用燃料的不同，内燃机分为 机和 机两大类。 (3)工作原理：燃料在 内燃烧时生成高温高压的 ,推动 做功， 移动带动曲轴转动。 【典型例题1】以下机械属于热机的是 ( A.火箭发动机 B.发电机 C.滑轮组 D.洗衣机 解析：热机是将由燃料燃烧产生的高温高压气体的内能转化为机械能的机器，其种类很多， 例如：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。火箭发动机是把内能转化成机械能的装置， 属于热机。故选A。 答案：A 【跟踪训练1】利用以下机器都能得到机械能，其中不属于热机的是 A.水轮机 B.喷气发动机 C.汽油机 D.蒸汽机 知识点二汽油机 1.工作原理：利用 内燃烧汽油产生高温高压的 来推动 做功的热机。 2.构造：气缸上部有 门和 门，顶部有 ,下部有 ,它通过 跟曲轴相连。 53甲比乙温度降低得多，故C错误；D.由Q=cm△t 知甲、乙质量相同，降低相同的温度，甲的比热容 小，甲比乙放出的热量少，故D错误。 12.D 13.扩散剧烈14.热传递汽化吸热 15.温度有16.比热容热传递剧烈 17.热传递比热容4.2×103【解析】房屋中的 空气吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热 传递改变物体的内能；因为水的比热容较大，相 同质量的水和其他物质比较，降低相同的温度， 水放出的热量多，所以暖气用水来供热；水放出 的热量：Qt=c*m△：=4.2×103J/(kg·℃)×50 kg×2℃=4.2×103J。 18.(1)质量(2)相同982.1×103 【解析】(1)根据比较不同物质吸热能力的两种方 法，要控制水和煤油的质量相同；(2)实验中用相 同的酒精灯，所以水和煤油加热相同的时间，水吸 收的热量等于煤油吸收的热量：小明作出了水和 煤油的温度随加热时间变化的图像，水到了98℃ 之后，温度不变，故沸，点是98℃；加热20min时， 水吸收的热量为：Q本=c*m△t*=c水m(98℃ 68℃)，而煤油加热10min中吸收的热量为： amts=cs m(98 C- 68℃)，故煤油的比热容为：c=c=号 4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)。 19.(1)质量秒表(2)<甲液体 (3)③(4)白天 20.解：(1)合金钢刀具放人830℃的炉火中煅烧足 够长时间，达到热平衡，温度相同，所以，合金钢 刀具的初温度为。=830℃；刀具浸没在水中放 出的热量是：Q台放=c台金解m合金(。-)=0.42× 103J/(kg·℃)×1kg×(830℃-30℃)= 3.36×103J。 (2)不计热量散失，则有：Q水暖=Q合做； 即：C水m水(t-o水）=Q合故， 代入数据：4.2×103J/(kg·℃)×m水×(30℃- 20℃)=3.36×10J, 解得：m水=8kgo 答：(1)刀具浸没在水中放出的热量是3.36× 103J; (2)容器中水的质量是8kg。 21.(1)C(2)2℃(3)-2℃不会 【解析】(1)风加速了人体周围空气流动速度，加 快了对流散失的热量，故选； (2)根据Q越=cm△t可得，人体降低的温度： 4.2×103J a42x10g:℃)x0g2℃； (3)根据表中数据可知：在气温为5℃时，风寒 温度随风速的增大而均匀减小；结合表中数据可 得，当气温为5℃，风速为35km/h时，风寒温度 为1℃+-3℃)=-2℃：当气温为5℃， 2 风速为35km/h时，虽然风寒温度为-2℃，但 地表温度较高，地面水的温度仍为5℃，地面的 水不会结冰。 第十四章内能的利用 第1节能量的转化和守恒 知识点讲解 知识点一能量的转化和转移 1.机械内光声化学 2.(1)一定条件机械内机械电光化学 化学内 (2)方向(3)形式 【跟踪训练1】 B【解析】燃料燃烧的过程是化学能转化为内能， 这种内能传递给水，水沸腾汽化为水蒸气，高温的 水蒸气可以驱动叶轮转动，水蒸气自身的温度会降 低，内能会减少，转化成了叶轮的机械能，此实验展 现了热机工作时的能量转化过程，故ACD正确，B 错误。故选B。 3.(1)另一个物体另一部分水轮机(2)多少 【跟踪训练2】 C【解析】A.将热水和冷水混合在一起，变成温水， 发生的是能量的转移；B.冬天用嘴阿气，使冰凉的 手变暖，发生的是能量的转移；C,用打气筒给轮胎 打气时，气筒壁会发热，先发生的是机械能转化为 13 内能，后发生能量的转移；D.一杯热茶慢慢变凉，发 生的是能量的转移。故选C。 知识点二能量守恒定律 1.凭空消失凭空产生转化转移保持不变 2.热减少停止 【跟踪训练3】 D【解析】A选项中，小球在竖直平面内摆动，经过 一段时间后，小球停止摆动，说明机械能通过克服 阻力做功不断地转化为内能，即机械能不守恒，故A 错误；B选项中，小球的机械能转化为内能，能量的 种类变了，但能量不会消失，故B错误；C、D选项 中，小球长时间摆动过程中，重力势能和动能相互 转化的同时，不断地转化为内能，故摆动的幅度越 来越小，故C错误，D正确。故选D。 【方法总结】本题关键是分析清楚小球的能量转化 情况，小球短时间摆动，机械能变化很小，可以近似 认为机械能守恒，长时间摆动，机械能损失不可以 忽略不计，故机械能不守恒。 自主检测 1.D【解析】电池放电时将化学能转化为电能，电 动机再将电能转化为机械能，汽油燃烧时将化学 能转化为内能，内燃机将内能转化为机械能，电池 和汽油中蕴含相同形式的能量，该能量是化学能， 故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 2.B【解析】由题意可知，点燃酒精灯后，带动发电 机转动发电，所以能量转化顺序是：酒精燃烧过程 是将化学能转化为内能，发电机的转动过程是将 内能转化为机械能，小灯泡能发光是因为机械能 转化为电能，故能量转化顺序正确的是B选项。 故选B。 3.B【解析】AB.由图可知，甲车在相同时间内通 过的路程相同，做匀速直线运动，动能不变，乙车 在相同时间内通过的路程逐渐变大，做加速运动， 动能增加，故A错误，B正确：C电动机工作时将 电能转化为汽车行驶的动能和内能，故C错误； D.汽车行歌时有能量损失，但能量的总量保持不 变，故D错误。故选B。 4.D5.C6.D7.C8.C 14 9.方向性保持不变 10.电能转化为化学能方向性 11.属于违背了能量守恒定律 12.子弹在上升的过程中质量不变，速度变小，动 能变小：高度增大，重力势能变大，动能转化为 重力势能。子弹在下落的过程中，质量不变， 速度变大，动能变大：高度变小，重力势能变 小，重力势能转化为动能。子弹下落陷在泥土 中的过程中，克服摩擦力做功，子弹的机械能 转化为内能。 第2节热机 知识点讲解 知识点一热机 1.(1)内机械(2)蒸汽内燃(3)化学机械 2.(1)气缸动力 (2)汽油柴油 (3)气缸燃气活塞活塞 【跟踪训练1】 A【解析】水轮机是利用水的机械能做功的，不属 于热机。故选A。 知识点二汽油机 1.气缸燃气活塞 2.进气排气火花塞活塞连杆 3.(1)一端另一端吸气压缩做功 (2)两两一(3)做功惯性 (4)机械内内机械 【跟踪训练2】 D【解析】热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程 做功冲程、排气冲程，根据气门的闭合情况和活塞 的运动方向判断是哪一个冲程；内燃机的四个冲程 中有两个冲程发生能量转化，一是压缩冲程中将机 械能转化为内能；二是做功冲程中将内能转化为机 械能。故选D。 知识点三柴油机 1.柴高温高压活塞 2.火花塞喷油嘴 3.吸气压缩做功排气两两 4.火花塞喷油嘴(1)气缸(2)内机械 (3)吸气、压缩、做功、排气两一