《专题八内能与热机》 ----2025-2026学年沪粤版物理九年级上学期

九年级上册《专题八内能与热机》沪粤版(2024)2025年同步练习卷【广西专用】 一阶 概念夯基础 【名师面对面-培优手拉手】 · 内能：物体内部的 “隐形能量” · 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，就像物体 “骨子里” 藏着的能量。不管物体是固态、液态还是气态，内部的分子都在不停地运动，所以任何物体都有内能，而且永远不会为零。 · 内能的大小和物体的温度、质量、状态有关： · 改变内能的方法有两种：做功和热传递。冬天搓手取暖，是通过双手摩擦做功增加内能；用热水袋暖手，是通过热传递（热量从热水袋传到手）增加内能。这两种方法都能改变内能，就像给手机充电，插电线充和无线充都能让电量增加。 · 温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。比如热水比冷水内能大，因为热水分子 “跑” 得更快； · 质量越大，分子数量越多，内能越大。比如一大桶热水比一小杯热水内能大； · 状态不同，内能也不同。比如冰熔化成水，虽然温度不变，但分子间距离变化，内能会增加。 · 热量：内能转移的 “量度” · 热量就像内能的 “快递”，是在热传递过程中传递的那部分内能。不能说 “物体含有多少热量”，只能说 “吸收” 或 “放出” 多少热量。比如一杯热水放在桌上变凉，是它向空气放出了热量；冷水放进热水里变热，是它从热水吸收了热量。 · 热量的单位是焦耳（J），和功、能的单位一样，因为热量本质上是转移的内能。 · 比热容：物质的 “吸热本领” · 比热容是物质的一种特性，就像不同物质的 “吸热能力” 不一样。比如水的比热容很大，沙子的比热容很小，所以夏天海边，海水升温慢，沙子升温快；冬天海水降温慢，沙子降温快。 · 比热容的意思是：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。水的比热容是 4.2×10³J/(kg・℃)，意思是 1kg 水温度升高 1℃，需要吸收 4200J 的热量。正因为水的比热容大，所以汽车发动机用水来散热，暖气里也用水来传递热量。 · 热机：把内能变成 “动力” 的机器 · 热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器，比如汽车发动机、拖拉机的柴油机都是热机。沪粤版教材里重点讲了汽油机，它的工作过程有四个冲程： · 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物； · 压缩冲程：活塞压缩混合物，对其做功，使其温度升高（机械能转化为内能）； · 做功冲程：火花塞点火，混合物燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动（内能转化为机械能）； · 排气冲程：排出燃烧后的废气。 · 其中只有做功冲程是对外做功的，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。热机工作时，并不是所有内能都能变成机械能，总有一部分会浪费掉，所以热机有 “效率”—— 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，效率越高，说明燃料利用得越充分。 【学霸笔记】 · 内能变化判断：看 “温度、质量、状态” · 分析物体内能是否变化，先从这三个方面入手： · 温度变了，内能大概率变。比如铁块被加热，温度升高，内能增加； · 质量变了，内能跟着变。比如一杯水倒掉一半，质量减小，内能减少； · 状态变了，即使温度不变，内能也可能变。比如 0℃的冰变成 0℃的水，内能增加（因为熔化需要吸热）。 · 注意：内能和机械能是两回事，物体静止且位置不变时机械能可能为零，但内能一定不为零。 · 热量计算：记住 “比热容公式” · 涉及热量计算时，用公式 Q=cmΔt（Q 是热量，c 是比热容，m 是质量，Δt 是温度变化量）。解题时先确定是 “吸热” 还是 “放热”： · 吸热时，Δt = 末温 - 初温； · 放热时，Δt = 初温 - 末温。 · 比如题目：“质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？” · 步骤：c 水 = 4.2×10³J/(kg・℃)，m=2kg，Δt=70℃-20℃=50℃，Q 吸 = 4.2×10³×2×50=4.2×10⁵J。 · 热机冲程判断：抓 “气门和活塞运动方向” · 区分汽油机的四个冲程，看两个关键点： · 气门开闭：吸气冲程进气门开、排气门关；排气冲程排气门开、进气门关；压缩和做功冲程两个气门都关； · 活塞运动方向：吸气和做功冲程活塞向下运动；压缩和排气冲程活塞向上运动。 · 比如 “两个气门都关闭，活塞向上运动”，是压缩冲程（机械能转内能）；“两个气门都关闭，活塞向下运动”，是做功冲程（内能转机械能）。 · 热机效率计算：找 “有用功和总能量” · 热机效率 η=（有用功 W 有 / 燃料完全燃烧放出的热量 Q 总）×100%。Q 总 = mq（m 是燃料质量，q 是燃料的热值），W 有通常是热机对外做的功（比如汽车牵引力做的功 W=Fs）。 · 比如题目：“一辆汽车消耗 5kg 汽油，牵引力做了 5×10⁷J 的功，汽油的热值是 4.6×10⁷J/kg，求效率。” · 步骤：Q 总 = 5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，η=（5×10⁷J/2.3×10⁸J）×100%≈21.7%。 · 避坑技巧：这些错误别犯 · 混淆 “内能和热量”：说 “物体含有热量” 是错的，热量是过程量，只能说 “吸收 / 放出热量”； · 比热容理解错：认为 “比热容大的物质吸热一定多”，其实还和质量、温度变化有关； · 热机冲程能量转化记反：压缩冲程是机械能转内能，做功冲程是内能转机械能，别弄混。 · 其实内能与热机就像生活中的 “能量转换站”，内能藏在物体内部，热机把它变成我们需要的动力。只要抓住 “内能的影响因素”“热量计算的关键量”“热机冲程的特点”，解题时就能思路清晰，不绕弯子。 二阶 习题针对练 1．漳州九龙江水对沿岸气温能起一定的调节作用，这主要是水的（　　） A．比热容大 B．密度大 C．比热容小 D．密度小 2．如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　） A． B． C． D． 3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含热量越多 B．温度高的物体，内能一定大 C．0℃的冰块，内能一定为零 D．温度相同的两物体间不会发生热传递 4．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A．7% B．28% C．31% D．34% 5．甲、乙两物体质量相同，比热容之比为2：1，吸热后升高的温度之比为1：4，则甲、乙两物体吸收的热量之比是（　　） A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：1 6．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃ B．0﹣6min甲比乙吸收的热量多 C．8﹣10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加 D．甲的比热容大于乙的比热容 7．将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过　 　 方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是　 　 。 8．一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能 　 　 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 　 　 方式改变其内能的（选填“做功”或“热传递”）。5千克的水温度升高20℃，水吸收的热量为 　 　 焦。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 9．如图，是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。图中相同的烧杯所装水和食用油的体积　 　 （选填“相同”或“不同”），用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察和比较它们升高的温度，实验结果表明，质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，　 　 不同，我们引入一个物理量　 　 来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中，电能转化为　 　 。 三阶·思维拓展练 10．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，如图所示，他组装了甲、乙所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下： 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽后水温℃ 煤油 20 48 花生油 20 38 （1）实验装置的组装顺序应该是 　 　 （选填“自上而下”或“自下而上”）； （2）此实验是通过比较 　 　 （选填“加热时间”或“水升高的温度”），来比较燃料热值的大小； （3）由实验数据分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是 　 　 （选填“煤油”或“花生油”）； （4）根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比 　 　 （选填“偏大”或“偏小”）。 九年级上册《专题八内能与热机》沪粤版(2024)2025年同步练习卷【广西专用】 一阶 概念夯基础 【名师面对面-培优手拉手】 · 内能：物体内部的 “隐形能量” · 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，就像物体 “骨子里” 藏着的能量。不管物体是固态、液态还是气态，内部的分子都在不停地运动，所以任何物体都有内能，而且永远不会为零。 · 内能的大小和物体的温度、质量、状态有关： · 改变内能的方法有两种：做功和热传递。冬天搓手取暖，是通过双手摩擦做功增加内能；用热水袋暖手，是通过热传递（热量从热水袋传到手）增加内能。这两种方法都能改变内能，就像给手机充电，插电线充和无线充都能让电量增加。 · 温度越高，分子运动越剧烈，内能越大。比如热水比冷水内能大，因为热水分子 “跑” 得更快； · 质量越大，分子数量越多，内能越大。比如一大桶热水比一小杯热水内能大； · 状态不同，内能也不同。比如冰熔化成水，虽然温度不变，但分子间距离变化，内能会增加。 · 热量：内能转移的 “量度” · 热量就像内能的 “快递”，是在热传递过程中传递的那部分内能。不能说 “物体含有多少热量”，只能说 “吸收” 或 “放出” 多少热量。比如一杯热水放在桌上变凉，是它向空气放出了热量；冷水放进热水里变热，是它从热水吸收了热量。 · 热量的单位是焦耳（J），和功、能的单位一样，因为热量本质上是转移的内能。 · 比热容：物质的 “吸热本领” · 比热容是物质的一种特性，就像不同物质的 “吸热能力” 不一样。比如水的比热容很大，沙子的比热容很小，所以夏天海边，海水升温慢，沙子升温快；冬天海水降温慢，沙子降温快。 · 比热容的意思是：单位质量的某种物质，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量。水的比热容是 4.2×10³J/(kg・℃)，意思是 1kg 水温度升高 1℃，需要吸收 4200J 的热量。正因为水的比热容大，所以汽车发动机用水来散热，暖气里也用水来传递热量。 · 热机：把内能变成 “动力” 的机器 · 热机是将燃料燃烧产生的内能转化为机械能的机器，比如汽车发动机、拖拉机的柴油机都是热机。沪粤版教材里重点讲了汽油机，它的工作过程有四个冲程： · 吸气冲程：吸入汽油和空气的混合物； · 压缩冲程：活塞压缩混合物，对其做功，使其温度升高（机械能转化为内能）； · 做功冲程：火花塞点火，混合物燃烧产生高温高压气体，推动活塞向下运动（内能转化为机械能）； · 排气冲程：排出燃烧后的废气。 · 其中只有做功冲程是对外做功的，其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。热机工作时，并不是所有内能都能变成机械能，总有一部分会浪费掉，所以热机有 “效率”—— 用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比，效率越高，说明燃料利用得越充分。 【学霸笔记】 · 内能变化判断：看 “温度、质量、状态” · 分析物体内能是否变化，先从这三个方面入手： · 温度变了，内能大概率变。比如铁块被加热，温度升高，内能增加； · 质量变了，内能跟着变。比如一杯水倒掉一半，质量减小，内能减少； · 状态变了，即使温度不变，内能也可能变。比如 0℃的冰变成 0℃的水，内能增加（因为熔化需要吸热）。 · 注意：内能和机械能是两回事，物体静止且位置不变时机械能可能为零，但内能一定不为零。 · 热量计算：记住 “比热容公式” · 涉及热量计算时，用公式 Q=cmΔt（Q 是热量，c 是比热容，m 是质量，Δt 是温度变化量）。解题时先确定是 “吸热” 还是 “放热”： · 吸热时，Δt = 末温 - 初温； · 放热时，Δt = 初温 - 末温。 · 比如题目：“质量为 2kg 的水，温度从 20℃升高到 70℃，需要吸收多少热量？” · 步骤：c 水 = 4.2×10³J/(kg・℃)，m=2kg，Δt=70℃-20℃=50℃，Q 吸 = 4.2×10³×2×50=4.2×10⁵J。 · 热机冲程判断：抓 “气门和活塞运动方向” · 区分汽油机的四个冲程，看两个关键点： · 气门开闭：吸气冲程进气门开、排气门关；排气冲程排气门开、进气门关；压缩和做功冲程两个气门都关； · 活塞运动方向：吸气和做功冲程活塞向下运动；压缩和排气冲程活塞向上运动。 · 比如 “两个气门都关闭，活塞向上运动”，是压缩冲程（机械能转内能）；“两个气门都关闭，活塞向下运动”，是做功冲程（内能转机械能）。 · 热机效率计算：找 “有用功和总能量” · 热机效率 η=（有用功 W 有 / 燃料完全燃烧放出的热量 Q 总）×100%。Q 总 = mq（m 是燃料质量，q 是燃料的热值），W 有通常是热机对外做的功（比如汽车牵引力做的功 W=Fs）。 · 比如题目：“一辆汽车消耗 5kg 汽油，牵引力做了 5×10⁷J 的功，汽油的热值是 4.6×10⁷J/kg，求效率。” · 步骤：Q 总 = 5kg×4.6×10⁷J/kg=2.3×10⁸J，η=（5×10⁷J/2.3×10⁸J）×100%≈21.7%。 · 避坑技巧：这些错误别犯 · 混淆 “内能和热量”：说 “物体含有热量” 是错的，热量是过程量，只能说 “吸收 / 放出热量”； · 比热容理解错：认为 “比热容大的物质吸热一定多”，其实还和质量、温度变化有关； · 热机冲程能量转化记反：压缩冲程是机械能转内能，做功冲程是内能转机械能，别弄混。 · 其实内能与热机就像生活中的 “能量转换站”，内能藏在物体内部，热机把它变成我们需要的动力。只要抓住 “内能的影响因素”“热量计算的关键量”“热机冲程的特点”，解题时就能思路清晰，不绕弯子。 二阶 习题针对练 1．漳州九龙江水对沿岸气温能起一定的调节作用，这主要是水的（　　） A．比热容大 B．密度大 C．比热容小 D．密度小 【答案】A 【解答】解：江水面大、水多，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石（陆地）比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，能有效调节气温。 故选：A。 2．如图所示是汽油机的四个冲程，其中属于压缩冲程的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：A、排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程； B、两气门都关闭，活塞下行，汽缸容积变大，是做功冲程； C、进气门开启，活塞下行，气体流入汽缸，是吸气冲程； D、两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程。 故选：D。 3．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．物体的温度越高，所含热量越多 B．温度高的物体，内能一定大 C．0℃的冰块，内能一定为零 D．温度相同的两物体间不会发生热传递 【答案】D 【解答】解：A、热量是一过程量，它所对应的术语是“吸收”和“放出”，不能用“含有”。故A不正确； B、影响内能大小的因素有质量、温度、状态等因素，温度高的物体内能不一定大，只有当质量和状态一定时，温度高内能一定大。故B不正确； C、一切物体都具有内能，0℃的冰，即使温度更低也具有内能，因为一切物体分子都在永不停息地做无规则运动。故C不正确； D、发生热传递的条件是：有温度差。所以温度相同的两物体间不发生热传递。故D正确。 故选：D。 4．内燃机的能量流向图如图所示。内燃机的效率为（　　） A．7% B．28% C．31% D．34% 【答案】D 【解答】解： 由内燃机的能量流向图知，用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出能量的34%，即内燃机的效率为34%。 故选：D。 5．甲、乙两物体质量相同，比热容之比为2：1，吸热后升高的温度之比为1：4，则甲、乙两物体吸收的热量之比是（　　） A．1：2 B．1：4 C．2：1 D．4：1 【答案】A 【解答】解：吸收的热量之比： 1：2，故A正确、BCD错误。 故选：A。 6．质量和温度都相同的甲、乙两种物质，用同样的加热器进行加热，它们温度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．甲物质的沸点一定是80℃，乙物质的沸点一定是40℃ B．0﹣6min甲比乙吸收的热量多 C．8﹣10min甲和乙继续吸热，虽然温度各自保持不变，但甲和乙的内能都不断增加 D．甲的比热容大于乙的比热容 【答案】C 【解答】解： A、由图象可知，甲和乙的末温保持不变，但可能处在熔化过程中，也可能处于沸腾过程中，此时的温度不一定是沸点，故A错误； B、实验中用同样的加热器进行加热，在相同时间内物质吸收的热量是相同的，则在0﹣6min内两物质吸收的热量都是相同的，故B错误； C、8﹣10min甲和乙继续吸热，甲和乙的内能都不断增加，故C正确； D、由图可知，在0﹣6min内，加热时间相同，吸收的热量相同，甲的温度变化快，且两物质的质量相同，根据Q＝cmΔt可知，甲的比热容小，故D错误。 故选：C。 7．将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体通过　热传递　 方式增加内能使气压增大，瘪下去的部分很快恢复了原状。对于球内气体而言，没有发生改变的物理量是　质量　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解：将踩瘪但没有破裂的乒乓球放入热水中，球内气体吸收热量，内能增加，内部气压增大，所以瘪下去的部分很快恢复了原状； 当球被踩瘪时，虽然球内的气体体积减小，但由于球没有破裂，球内气体的分子数量没有增多也没有减少，所以球内气体的质量没有发生变化。 故答案为：热传递；质量。 8．一壶水在炉火上加热，水温升高，其内能 　增大　 （选填“增大”“不变”或“减小”），这是通过 　热传递　 方式改变其内能的（选填“做功”或“热传递”）。5千克的水温度升高20℃，水吸收的热量为 　4.2×105 焦。[c水＝4.2×103焦/（千克•℃）] 【答案】增大；热传递；4.2×105。 【解答】解： 一壶水在炉火上加热，水吸收热量，导致水温升高，其内能增大；该过程是通过热传递改变水的内能的； 水吸收的热量：Q吸＝c水m（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×5kg×20℃＝4.2×105J。 故答案为：增大；热传递；4.2×105。 9．如图，是“比较水和食用油的吸热能力”的实验装置。图中相同的烧杯所装水和食用油的体积　不同　 （选填“相同”或“不同”），用规格相同的电加热器使水和食用油在相同的时间内吸收相同的热量，观察和比较它们升高的温度，实验结果表明，质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，　吸收的热量　 不同，我们引入一个物理量　比热容　 来反映物质的这种吸热能力。在电加热过程中，电能转化为　内能　 。 【答案】见试题解答内容 【解答】解： （1）在“比较水和食用油的吸热能力”实验中，在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油，因为水和食用油的密度不同，所以根据ρ可知食用油和水的体积不同； （2）质量相等的水和食用油，升高相同的温度时，加热时间不相同，即吸收的热量不相同，说明水和食用油的吸热本领不相同，物理学中用比热容来表示不同物质的这种吸热能力； （3）在电加热过程中，消耗电能，液体的内能增大，即将电能转化为内能。 故答案为：不同；吸收的热量；比热容；内能。 三阶·思维拓展练 10．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，如图所示，他组装了甲、乙所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下： 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽后水温℃ 煤油 20 48 花生油 20 38 （1）实验装置的组装顺序应该是 　自下而上　 （选填“自上而下”或“自下而上”）； （2）此实验是通过比较 　水升高的温度　 （选填“加热时间”或“水升高的温度”），来比较燃料热值的大小； （3）由实验数据分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是 　煤油　 （选填“煤油”或“花生油”）； （4）根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量，然后利用这个热量计算出煤油的热值，发现结果与资料中给出的煤油热值相比 　偏小　 （选填“偏大”或“偏小”）。 【答案】（1）自下而上；（2）水升高的温度；（3）煤油；（4）偏小。 【解答】解：（1）因要用酒精灯的外焰加热，此实验装置的组装顺序应为自下而上； （2）实验中，通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少，运用了转换法； （3）由表格中数据知，完全燃烧相同质量的煤油和花生油时，完全燃烧煤油后，水升高的温度更高，可知煤油放出的热量多，故煤油的热值大； （4）实际测量热值时，由于燃料不可能完全燃烧，且存在热量损失，所以煤油燃烧放出的热量没有被水完全吸收，因此根据Q吸＝cm水（t﹣t0）计算出水吸收的热量偏小，从而根据公式q计算出的煤油的热值偏小。 故答案为：（1）自下而上；（2）水升高的温度；（3）煤油；（4）偏小。 学科网（北京）股份有限公司 $$