第十二章 内能与热机 复习 2025-2026学年物理鲁科版（2024）九年级上册

该初中物理课件围绕“内能与热机”主题，系统梳理了分子动理论、物态变化、热传递、比热容、热值及能量转化等核心概念，通过生活实例导入（如厨房香味、火锅现象），自然衔接微观粒子运动与宏观热现象，构建从感知到理解的认知支架，帮助学生建立能量观念和科学思维。 其亮点在于深度融合物理观念、科学思维与科学探究三大素养，例如第22题实验设计引导学生识别变量控制的关键逻辑，第24题热值测量强化证据意识与误差分析能力，第27题航空发动机阅读提升模型建构与科学论证水平。教学中注重情境化问题驱动，融合图像分析、数据处理与实际应用，既培养学生用物理视角解释自然现象的能力，又助力教师精准落实新课标要求，提升课堂实效性。

第十二章 内能与热机 一、选择题：本题共15小题，每小题2分，共30分．每小题只有一个选项符合题目要求． 1．小华在家学做菜，厨房里菜香四溢，这个现象说明( ) A．分子间存在空隙 B．分子间存在引力 C．分子间存在斥力 D．分子不停地做无规则运动 2．“火锅”是通辽人非常喜爱的一种美食．下列与吃火锅有关的说法正确的是( ) A．冰冻肉卷变软是冰熔化现象 B．锅内冒出“白气”是水的汽化现象 C．汤汁越煮越少是水升华现象 D．煮熟食材是做功改变内能的过程 3．关于四冲程汽油机的工作过程，下列说法正确的是( ) A．吸气冲程：只吸入空气 B．压缩冲程：缸内温度降低 C．做功冲程：气体推动活塞做功 D．排气冲程：内能转化为机械能 4．古时候人们常钻木取火，下列情境中改变内能的方式与其相同的是( ) A．冬天，搓手可以使手暖和 B．夏天，喝冷饮使人感到凉爽 C．发烧时，冷毛巾敷额头可以降温 D．吃饭时，金属勺放在热汤中会烫手 5．以下描述中的“发热”现象，其改变内能的方式与其他三个不同的是( ) A．锯木头锯条发热 B．阳光下路面发热 C．铁丝反复弯折后发热 D．搓手时手掌发热 6．下列有关热和能的说法中，正确的是( ) A．发生热传递时，温度总是从高温物体传递给低温物体 B．一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水后，温度不变，内能不变 C．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大气缸内物质的内能 D．夏天在室内洒水降温，利用了水的比热容较大的性质 解析：A.发生热传递时，传递的是热量而不是温度，故A错误；B.一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水后，吸收热量，温度不变，内能增加，故B错误；C.内燃机的压缩冲程，活塞压缩气缸内物质做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能，故C正确；D.夏天在室内洒水，水汽化(蒸发)吸收热量，起到降温的作用，不是利用了水的比热容较大的性质，故D错误． 7．实验室有质量1 kg、温度0 ℃的冰块和质量1 kg、温度 0 ℃的水，下列说法正确的是( ) A．冰块的内能小于水的内能 B．冰块的内能等于水的内能 C．将冰块放入水中，能量从水传递给冰块 D．将冰块放入水中，能量从冰块传递给水 8．如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”和“比较不同燃料燃烧时放出的热量”的甲、乙两组实验装置．下列关于该两组实验的说法正确的是( ) A．每组实验中，燃料的质量均应相等 B．每组实验中，杯中物质的质量均应相等 C．甲组实验中，可以根据温度计示数的变化来比较吸热的多少 D．乙组实验中，可以根据加热时间的长短来比较吸热的多少 9．下列关于内能、热量等说法正确的是( ) A．汽油机的做功冲程中机械能转化为内能 B．端午节粽叶飘香是扩散现象 C．烧水是通过做功的方式改变水的内能 D．物体温度越高，含有的热量越多 10．小红经常帮妈妈做饭，她发现厨房里有许多与物理有关的知 识．在端午节帮妈妈煮粽子过程中，她总结的一些说法，其中错 误的是( ) A．能闻到粽子的香味是分子在永不停息的做无规则运动 B．煮粽子的过程是利用热传递的方法提高了粽子的内能 C．剥粽子时总有一些糯米粘到粽叶上，是因为分子间存在斥力 D．用高压锅能更快煮熟粽子，是因为锅内气压增大，水的沸点 升高 11．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( ) A．温度高的物体含有热量多 B．物体内能增加，一定从外界吸收了热量 C．物体吸收了热量，温度一定升高 D．温度相同的物体，内能不一定相同 12．如图所示，荷叶上的水珠如颗颗珍珠一般，摇一摇荷叶，水珠会很快滑落，荷叶上竟然滴水不沾．关于荷叶上水珠的一些说法，正确的是( ) A．当水珠静止不动时，水珠中的水分子也静止不动 B．很小的水珠就是一个水分子 C．荷叶不沾水，是因为水珠与荷叶的分子之间只有斥力没有引力 D．两滴水珠相遇时能形成一个较大的水珠，说明分子之间存在引力 13．《沁园春·雪》是毛泽东著名的词作．其中“北国风光，千里冰封，万里雪飘……大河上下，顿失滔滔”，从物理的角度理解，下列说法不正确的有( ) A．“顿失滔滔”是因为水的凝固 B．“顿失滔滔”的河水没有内能 C．万里飘的“雪”是凝华形成的 D．万里飘的“雪”既有机械能，也有内能 14．下列说法正确的是( ) A．花香四溢说明构成物质的分子不停地做热运动 B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率已达到了100% C．四冲程内燃机的压缩冲程存在内能转化为机械能的过程 D．在烈日当空的海边，由于水的比热容较大，会形成由陆地吹向海面的风 15．电火花发生器点燃塑料盒内的酒精，酒精燃烧产生的燃气能将盒盖喷出很远，实验时在盒内滴入0.2 g的酒精(q酒精＝3×107 J/kg)．对此实验过程，以下说法正确的是( ) A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．燃气在喷出过程中内能增大 C．能量转化方式与汽油机的压缩冲程相同 D．酒精燃烧放出的热量可能小于6 000 J 二、填空与作图题：本题共6小题，填空每空1分，作图2分， 共16分． 16．一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2 400 r/min，则该汽 油机每秒钟完成___个冲程，对外做功___次． 80 20 解析：已知飞轮转速为2 400 r/min＝40 r/s，因为一个工作 循环活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，完成4个冲程，所 以该汽油机1 s完成20个工作循环，80个冲程，对外做功20次， 活塞往复40次． 17．在玻璃瓶内装入约半瓶细沙，盖上瓶盖，包裹一层泡沫塑 料，迅速振动瓶子几十次，细沙温度升高，这是用_____方法 使沙子内能增大，泡沫塑料的作用是_____．如果换成水做该 实验，升温不明显是因为水的_______大． 做功 保温 比热容 18．“拔丝地瓜”是很多人喜欢的菜品．刚出锅的“拔丝地瓜” 香气特别浓，这是因为温度越高，分子的无规则运动越_____(选 填“剧烈”或“缓慢”)；夹起一块地瓜就会拉出很长的丝，是 因为分子间存在_____；地瓜由生到熟，主要是通过_______的方 式改变内能． 剧烈 引力 热传递 19．如图所示为火箭发射的场景，火箭的燃料使用了液态氢，主 要是因为它的_____大，火箭发射升空时，燃料的化学能转化为 ___能，再转化为火箭的机械能，这个过程中火箭的机械能_______ (选填“守恒”或“不守恒”)． 热值 内 不守恒 20．小明用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙 两种物质加热．根据测量数据描绘温度－时间 图像如图所示，由图可知，甲物质比热容___ (选填“＞”“＜”或“＝”)乙物质比热容．用酒精灯给物体加 热，物体内能增大、温度升高，这是通过_______方式实现的． 实验完成后，酒精灯中剩余酒精的热值_____(选填“变大”“变 小”或“不变”)． ＜ 热传递 不变 解析：用相同的酒精灯给质量相等的甲、乙两种物质加热时，相同时间内，两种物质吸收的热量相同；由图像可知，甲物质比乙物质的温度升高得快，根据吸热公式Q＝cmΔt，可知甲物质的比热容小于乙物质的比热容；用酒精灯给物体加热，物体吸收热量，内能增大，这是通过热传递的方式实现的；热值是燃料的一种特性，不随质量的改变而改变，故酒精灯中剩余的酒精热值不变． 21．如图所示，在旗杆AB的左或右侧，用“ ”画出被海风吹 拂飘扬的旗帜，并在虚线框中标出发生的时间．(“〇”表示 白天，“△”表示晚上) 答案：如图所示： 解析：因为水的比热容较大，白天水与砂石吸收相同的热量时，水升高温度较少，砂石升高的温度较多，陆地上的温度高于海水的温度，陆地上方空气膨胀程度较大，会形成海陆风．由题中海风可知，此时风从大海吹向陆地，则为白天． 三、实验探究题：本题共3小题，共30分． 22．(10分)某兴趣小组为了比较水和煤油的吸热能力，进行了如下的实验： (1)提出问题 烈日炎炎的夏季，白天海滩上的沙子热得烫脚，但海水却非常凉爽；傍晚太阳西落，沙子很快凉了下来，但海水却仍然暖暖的．同样的日照条件，为什么不同物质的温度不一样呢？ (2)设计实验 实验装置如图所示： ①除了图中所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平(或量 筒)和_____． ②本实验的主要探究方法是_________法和转换法． 停表 控制变量 (3)进行实验 该兴趣小组设计了如下实验步骤，其中存在错误的是__． A．在两个同样的试管中分别装入等体积的水和煤油 B．用温度计测量这两种液体的初温，发现温度计示数相同 C．把两个试管同时放入同一烧杯中加热(如图所示)，且加热相 同的时间 D．用温度计测出两种液体的末温，发现两温度计的示数不相同 A (4)数据分析 改正错误后，下列是该兴趣小组绘制的“吸收热量—时间”和 “温度—时间”图像，能正确描述这两种液体真实情况的图像 是__． C (5)拓展应用 已知在标准大气压下，水、煤油的沸点分别为100 ℃、90 ℃. 如果烧杯中的水已沸腾，则两试管中液体的沸腾情况，下列判 断正确的是__． A．水、煤油都沸腾 B．水、煤油都不沸腾 C．水沸腾，煤油不沸腾 D．水不沸腾，煤油沸腾 D 23．(14分)如图所示是探究“物质吸热规律”的实验装置： (1)取质量相同的水和煤油分别放入两个_____的容器里，用两盏 同样的酒精灯对它们进行加热，升高_____温度时比较它们吸收 热量的多少，来衡量谁吸热能力更强． (2)取相同质量的水和煤油的目的，是为了_________(选填“便 于比较”或“控制变量”)； (3)在对水和煤油加热的方式上，有酒精灯和电加热器两种热源 可供选择，选用_________更容易控制让煤油和水吸收的热量相 同． 相同 相同 便于比较 电加热器 (4)如果甲、乙两组同学进行分工合作，甲组对水进行加热和记 录，乙组对煤油进行加热和记录．他们加热的水和煤油的初温、 末温、质量、电加热器的功率和加热时间等都不相同．若温度差 用Δt表示、质量用m表示、电加热器的功率用P表示、加热时间 用t表示，忽略热损失，则吸收的热量为Pt.此时要衡量水和煤油 谁的吸热能力更强，他们应该用_____(用已给物理量写出表达 式)分别进行计算，得到_________的水和煤油、升高_____温度 时吸收的热量，就可以进行比较了． 质量相同 相同 解析：(1)探究“物质吸热规律”实验中，采用的是控制变量法，实验中需要取质量相同的水和煤油分别放入两个相同的容器里，用两盏同样的酒精灯对它们进行加热，升高相同温度时，加热的时间不同，吸收的热量不同，加热时间越长的物质，吸收的热量越多，吸热能力更强一些；(2)探究“物质吸热规律”实验中，取相同质量的水和煤油，是为了便于通过两种物质的升温快慢来比较水和煤油吸热能力的强弱；(3)电热器易于控制产生热量的多少，因此为了准确地控制物体吸收热量的多少，应选电加热器作为热源； (4)忽略热损失，则物质吸收的热量为Q＝Pt，根据Q＝cmΔt可 知，c＝ ，据此可知质量相同的水和煤油、升高相同 温度时吸收的热量，由此进行比较． 24．(6分)比较酒精和煤油这两种材料的热值，小明用如图甲所示的装置进行实验，图中燃烧皿、烧杯a、b、温度计均完全相同，烧杯中盛有相同质量的水，实验时，分别点燃放在两个燃烧皿中的酒精和煤油，通过陶土网给烧杯加热，直至酒精和煤油完全烧尽． (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整． 燃料 加热前水温t1/℃ ①___________________ 10 g酒精 ②_________ 燃料燃尽后水温t2/℃ 10 g煤油 (2)实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中水温，绘制了如图 乙所示的图像，图像显示开始加热时水升温较慢，最可能的原因 是_____________________________，由图像还可以初步判断 ________的热值较大． (3)实验后小明根据实验数据利用公式Q＝cmΔt算出了水吸收的 热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值，则算出 的酒精热值_____(选填“偏大”“偏小”“准确”)，你判断的 理由是_____________________________________． 铁圈、陶土网也吸收一部分热量 b(煤油) 偏小 燃料无法完全燃烧且热量无法全部被吸收 解析：(1)需要记录加热前后水的温度，用来计算水吸收的热量．根据控制变量法的思想，酒精和煤油的质量必须相等．(2)实验时，小明记下了各个时刻a、b烧杯中水温，绘制了图乙所示的图像，图像显示开始加热时水升温较慢，最可能的原因是铁圈、陶土网等也吸收了一部分热量；由图乙知，图线b的温度变化大，说明相同质量的酒精完全燃烧比煤油放出的热量少，则煤油的热值大．(3)由于酒精无法完全燃烧且燃烧放出的热量不能被水全部吸收，即存在热损失，所以测出的酒精热值要小于书上给出的酒精的热值，因此本实验中算出的酒精热值偏小． 四、综合应用题：本题共3小题，共24分． 25．(6分)用酒精灯给烧杯里的水加热，把0.2 kg的水从50 ℃加热到90 ℃，燃烧消耗了7 g的酒精．已知酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)．求： (1)此过程中水吸收的热量是多少？ (2)完全燃烧7 g酒精释放的热量是多少？ (3)酒精灯加热这些水的效率是多少？ 解：(1)此过程中水吸收的热量 Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.2 kg×(90 ℃－50 ℃)＝3.36×104 J； (2)7 g酒精完全燃烧放出的热量 Q放＝m酒精q＝0.007 kg×3×107 J/kg＝2.1×105 J； (3)酒精灯烧水时的效率 26．(8分)小明学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少？但在教材的燃料热值表中没有查阅到．于是，他在家里将装有2 kg水的水壶放到天然气灶上去烧，用温度计测量水从20 ℃加热至80 ℃的过程中，观察到天然气表的数字变化了0.035 m3.他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比热容c水＝4.2×103 J/(kg·℃)．求： (1)在这个过程中水吸收了多少热量？ (2)请你帮小明算出天然气的热值． 27．(10分)阅读短文，回答文后的问题． 涡轮喷气发动机 如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气 机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一 条转轴上工作，工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞 机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞 行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而 进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气 道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行． 热效率 η1 推进效率 η2 航空燃油热值q 一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如表所示，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功(推力所做的功)与其获得的机械能之比． (1)工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这 是因为水的_______大． (2)关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是__． A．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体 B．燃烧室中，机械能转化为内能 C．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动 D．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功 比热容 D (3)设可调管道的通风口面积为S1，当飞机加速飞行时，应使通 风口面积S1_____(选填“变大”“不变”或“变小”)． (4)已知上述飞机所受空气阻力f与飞行速度v的平方成正比，比 例系数为k，当飞机以v m/s匀速巡航t秒，若涡轮喷气发动机的 功效Q是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值， 则其功效的字母表达式为Q＝___N/W(用提供的字母表达)． 变大 eq \f(Pt,mΔt) eq \f(Q,mΔt)＝eq \f(Pt,mΔt) η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(3.36×104 J,2.1×105 J)×100%＝16%. 解：(1)在这个过程中水吸收的热量Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2× 103 J/(kg·℃)×2 kg×(80 ℃－20 ℃)＝5.04×105 J； (2)天然气完全燃烧放出的热量Q放＝eq \f(Q吸,η)＝eq \f(5.04×105 J,36%)＝1.4×106 J， 天然气的热值q天然气＝eq \f(Q放,V)＝eq \f(1.4×106 J,0.035 m3)＝4×107 J/m3. eq \f(η2,v) $