第十四章 内能的利用 章末复习-2025-2026学年新教材九年级上册物理同步辅导（人教版2024）

第4节跨学科实践： 制作简易热机模型 【基础过关】 1.ABD点拨：水蒸发快慢与温度有关，蒸蛋 器内部温度越高，水蒸发越快，故A正确： 水吸收热量，内能增大，是通过热传递方式 实现的，故B正确；比热容是物质的一种特 性，与温度无关，水的温度升高以后，水的 比热容不变，故C错误；此实验将内能转化 为机械能，与热机工作时做功冲程的能量 转化相同，故D正确。故选ABD 2.B点拨：酒精燃烧后将化学能转化为内 能，通过热传递转移给水，A项正确；酒精 燃烧是把化学能转化为内能，B项错误；蒸 汽对外做功，内能转化为机械能，C项正 确：内能可以用来加热物体，也可以做功，D 项正确。故选B。 3.左做功 【能力提升】 1.D 2.减少做功 3.燃料盒水蒸气内内机械能做功 内能做功 4.(1)橡胶塞飞出，试管口有白雾产生。 (2)气体膨胀对外做功，内能减小。 (3)酒精燃烧时将化学能转化为内能，通过 热传递将一部分内能转移给水，水的内能增 加，温度升高，产生大量水蒸气。水蒸气越 来越多，对橡胶塞的压力越来越大，最后水 蒸气对橡胶塞做功，将内能转化为机械能。 (4)蒸汽机热机 【素养发展】 1.B 2.(1)内(2)D(3)做功 章末复习 【聚焦中考】 1.C2.B 3.B点拨：汽油机工作时要克服摩擦做额外 功，同时也存在热散失，并且废气会带走大 部分能量，所以汽油机的效率很低，不能达 到100%，A错误：汽油机工作时，燃料燃烧 产生的废气排到空气中会造成环境污染， B正确：汽油机的一个工作循环一般包括四 个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排 气冲程，在一个工作循环中，只有做功冲程 对外做功一次，C错误；汽油机在吸气冲程 中吸人的是空气和汽油的混合物，D错误。 4.AC点拨：加入润滑油使各零部件彼此分 离，可以减小汽油机零部件间的摩擦，A正 确；热机在工作时，总要克服机器零件间的 摩擦做功，还有热量的散失，导致热机的热 效率总小于100%，B错误；四冲程内燃机 的一个工作循环是由吸气、压缩、做功和排 气四个冲程组成的，在内燃机工作的四个 冲程中，只有做功冲程对外做功，其他冲程 都是靠惯性来工作的，C正确；若曲轴的转 速是1200r/min(20r/s),表示每秒曲轴 转动20圈，因为一个工作循环曲轴转2圈， 完成四个工作冲程，对外做功1次，所以，1s 内曲轴转20圈，共10个工作循环，40个冲 程，对外做功10次，D错误。 5.D点拔：四冲程内燃机一个工作循环的顺 序为吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气 冲程，压缩冲程后气体温度都比吸气冲程 中气体的温度高，故吸气冲程中气缸内气 体的内能最小。题图A中，两气门关闭，活 塞下行，为做功冲程，A不符合题意：题图 B中，进气门关闭，排气门打开，活塞上行， 为排气冲程，B不符合题意；题图C中，两 气门关闭，活塞上行，为压缩冲程，C不符 合题意：题图D中，进气门打开，排气门关 闭，活塞下行，为吸气冲程，D符合题意。 6.做功2点拨：汽油机在做功冲程中将 内能转化为机械能：汽油机的效率为 25%,则汽油机在这段时间总共消耗的能 量为△E=2.3X10」=9.2X10J,这些能 25% 量由汽油完全燃烧释放的热量提供，则有 △E=Qt,由Q微=qm可知，消耗汽油的质 量m=Q=,9.2X107L=2kg. q4.6×10J/kg 7.解：(1)mk=P*V本=1.0×103kg/m3×2× 108m3=2kg。 (2)Q暖=cm*△水=4.2×103J/(kg·℃)X 2kg×(100-25)℃=6.3×105J。 (3)Q做=qT统mT烧=4.8×107J/kg×25× 10-3kg=1.2×10J, Qe=6.3×101=52.5%. 7-Q1.2×10可 第十五章 电流和电路 第1节 两种电荷 【基础过关】 1.C2.D3.B4.A 5.D点拨：C是用毛皮摩擦过的橡胶棒，故 C带负电，当靠近A小球时，相互吸引，即 说明A可能带正电，也可能不带电：C靠近 B时，互相排斥，说明B一定带负电；将A、 B靠近时，相互吸引，B一定是带负电的，故 A可能带正电，也可能不带电，故选D。 6.弱失去强得到 7.(1)正(2)负多 【能力提升】 1.B2.D3.D 4.D点拨：用布摩擦过的吸管带上了电，这 是摩擦起电现象，其实质是电子的转移，并 没有创造电荷，且布与吸管带异种电荷，故 A、B错误；同种电荷互相排斥，若带有同种 电荷，则互相排斥，不会吸引，故C错误：带 电体具有吸引轻小物体的性质，故D正确。 故选D。 5.A点拨：a、b、c三个轻质小球分别带正电 荷、负电荷和第三种电荷，则三个小球之间 均为异种电荷，异种电荷相互吸引，三个轻 质小球相互靠近时相互吸引。 6.(1)丝线与竖直方向的夹角大小(2)B (3)在电荷量一定的情况下，电荷间的距离 越小，电荷间的作用力越大(4)C点拨： (1)力的大小。由丝线与竖直方向的夹角 大小来显示。(2)为使实验现象更明显，应 选用质量较小的泡沫塑料小球。(3)实验 现象是小球与Q距离越小，丝线与竖直方 向夹角越大，则表明电荷间的作用力越大。 (4)带电体能够吸引轻小物体，电荷间的互 相作用规律：同种电荷互相排斥，异种电荷 互相吸引，故互相排斥的一定是同种电荷， 但互相吸引的可能是异种电荷，也可能是 一个带电，另一个不带电。 7.因吊扇扇叶转动时与空气摩擦，带上电荷， 而带电体具有吸引轻小物体的性质，吸附 了空气中的轻小灰尘。 【素养发展】 1.D2.C 3.异种同种电荷互相排斥章末复习 典例精析 【例1】如图1所示是柴油机工作的一个 门打开和关闭情况，还要观察曲轴和连杆的运 工作循环，其吸气、压缩、做功、排气四个冲程的 动方向确定活塞的运动方向，从而做出综合判 排序正确的是( 断：③两个气门全关闭，如果活塞向气缸外运 A.乙、甲、丁、丙 B.甲、乙、丙、丁 动，那么这个冲程是做功冲程，如果活塞向气缸 C.乙、丁、丙、甲 D.甲、丙、丁、乙 内运动，那么这个冲程是压缩冲程：④两个气门 一个打开一个关闭，如果活塞向气缸外运动，那 么这个冲程是吸气冲程，如果活塞向气缸内运 动，那么这个冲程是排气冲程。 图1 【例2】某单缸四冲程汽油机曲轴转速是 思路分析：首先要确定图中甲、乙、丙、丁分 1800r/min。气缸活塞面积为30cm,一个冲 别对应什么冲程，然后根据内燃机的实际工作 程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷 过程再排序。由每个冲程中的气门打开和关闭 工作时做功冲程燃气的平均压强为9×105Pa, 情况及活塞运动情况确定每个具体冲程。在吸 当汽油机满负荷工作时（不计摩擦），那么： 气冲程中进气门打开，排气门关闭，活塞运动使 (1)每分钟汽油机经历多少个冲程？其中 气缸内的体积增大，将空气吸入气缸，甲为吸气 做功冲程有多少个？ 冲程：在压缩冲程中进气门关闭，排气门也关 (2)一个冲程燃气对活塞做功为多少焦耳？ 闭，活塞压缩空气使气缸内的体积减小，丙为压 汽油机的功率为多少瓦特？ 缩冲程：在做功冲程中进气门关闭，排气门也关 (3)若汽油机效率为30%，则1小时需要汽 闭，燃料燃烧产生高温高压燃气，燃气膨胀推动 油多少千克？（设汽油完全燃烧，汽油的热值是 活塞做功，气缸体积增大，丁为做功冲程：在排 4.6×107J/kg) 气冲程中进气门关闭，排气门打开，活塞运动将 (4)试评价热机对环境的影响，如何减少这 废气排出气缸，乙为排气冲程。选项D正确。 种影响？ 答案：D 思路分析：这道题涉及的知识点很多，有热 注意：①图中左边不一定是进气门，右边也 机、功、功率、效率、热量，是一道综合题。 不一定是排气门：②判定冲程名称不仅仅看气 答案：(1)1800r/min表示汽油机在1min 内曲轴旋转1800转，因为四冲程汽油机在一 声的热机：使用低污染的燃料代替汽油：不使用 个工作循环中活塞往复运动两次，曲轴旋转两 噪声大、尾气不达标的汽车；控制进人住宅小区 转，对外做功一次，所以1min内汽油机经历 的汽车数量；使工厂远离住宅小区；等等。 3600个冲程，其中做功冲程有n=900个。 【例3】电风扇是一种常见家电，它在工作 (2)一个冲程燃气对活塞做功为W=F1 时涉及很多物理知识，请回答如下问题： pSl=9×10°Pa×30×104m2×50×103m= (1)电风扇在工作过程中，能量主要是怎样 135J。 转化的？实现这种转化的部件是什么？ 1分钟内汽油机所做功为W,=nW= (2)当我们在炎热的夏天使用电风扇的时 900×135J=121500J. 候，会感到凉类，请你分析其中的原因。 汽油机的功率为P=W=121500」= 思路分析：此题主要考查电动机工作时能 60s 量转化和加快液体蒸发，要依据物理知识逐一 2025W。 回答。 (3)1小时汽油机所做的功为W:= 答案：(1)电风扇在工作时，消耗电能，使电 60W,=60×121500J=7.29×10°J. 动机转动，产生动能，因此它把电能转化为机械 1小时汽油机中汽油燃烧放出的热量为 能。实现这一能量转化的部件是电动机。 Q=W:=729X10J=2.43×10j. 0 30% (2)电风扇在工作时，加快了室内空气流 动，也就加快了人体汗液的蒸发，蒸发需要吸收 1小时需要汽油的质量为m= q 热量，因此人就会觉得凉爽。 2.43×10】=0.53kg。 4.6×10J/kg 点评：对于家电类机械，同学们比较熟悉，在 (4)热机对环境的污染主要有：废气污染、 近几年的中考中时常出现，它考查的知识面广， 噪声污染。减少热机对环境污染的方法：改进 希望引起同学们注意，平时多观察，处处留心。 机械结构，提高燃料利用率，研发低油耗、低噪 合聚焦中考 1.(贵州)内能的利用推动了工业和社会的快： 2.(无锡)四冲程汽油机的工作循环中，主要将 速发展。下列机器设备利用内能工作的 机械能转化为内能的冲程是() A.吸气冲程 是() B.压缩冲程 A.电动机 B.计算机 C.做功冲程 C.汽油机 D.照相机 D.排气冲程 3.(扬州)家用燃油汽车的发动机主要是汽油：7.（苏州）如图3所示为某折叠卡式炉，采用丁烷 机，下列说法正确的是( 气体作为燃料。水壶装人2L初温为25℃的 A.汽油机的效率能达到100% 水，用卡式炉加热至100℃，消耗了25g丁烷 B.汽油机燃烧汽油会造成环境污染 气体，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)， C.汽油机的一个工作循环中，对外做功4次 丁烷的热值为4.8×10J/kg,P*=1,0× D.汽油机在吸气冲程中只吸入汽油 103kg/m3。求： 4.(齐齐哈尔)（多选）关于单缸四冲程汽油机， 下列说法正确的是() A.加润滑油可以减小汽油机零部件间的 摩擦 B.通过改进可以使汽油机的效率达到100% C.除做功冲程外，其他三个冲程都是依靠惯 图3 性完成的 (1)壶中水的质量； D.若曲轴的转动速度为1200r/min,则该汽 (2)水吸收的热量； 油机每秒钟对外做功40次 (3)卡式炉的加热效率。 5.(临沂)2024年4月20日，我国研制的全球首 款本体热效率达53.09%的柴油机正式亮相 世界内燃机大会，刷新了柴油机热效率的世 界纪录。如图2所示内燃机的四个冲程，气 缸内气体的内能最小的是( 图2 6.(辽宁)汽油机在 冲程中将内能转化 为机械能。若某汽车的汽油机在一段时间内 所做的有用功为2.3×10J,效率为25%，则 该汽油机在这段时间内消耗 kg的 汽油（汽油的热值取4.6×107J/kg)。