第十四章 核心素养 科学探究-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(沪科版2024)

核心素养·科 1.(临沂阶段练)如图甲所示，用相同的实验装置 分别加热水和食用油，根据实验数据绘制了如 图乙所示的温度随时间变化的图像， +温度/℃ 40 30 10 食用油 3时间/min (1)实验中需要控制水和食用油的 (选填“质量”或“体积”)相等 (2)实验中，两烧杯内放入规格相同的电加热 器，这样可以保证在 内，水和 食用油吸收的热量相等.在这个实验中可以通 过比较 来比较水和食用油吸收热量 的能力 (3)实验中从开始加热到第3分钟时，水增加 的内能 (选填“大于”“等于”或“小 于”)食用油增加的内能， (4)由图乙可知，食用油a的比热容与水b的 比热容之比为 (5)准备如图丙所示的两套相同 温度计 装置，分别在两个燃烧皿中放入 液体 质量相同的不同燃料，点燃后加 牛燃烧皿 热质量相等的同种液体，通过比 丙 较燃料 (选填“燃烧相同时间”或 “完全燃烧”)后温度计示数的变化，来判断两 种燃料的热值的大小.燃料燃烧时将 能转化为内能，用比热容较 的液体可 以使实验现象更明显（实验中液体没有沸腾）. 2.在探究“比较不同物质的吸热情况”的实验中， 量取质量相等但初温不同的a、b两种液体分 别倒入相同的烧杯中，实验装置如图所示. 电热管 a (1)实验中选用相同的电加热器加热，目的是： (2)通过实验，记录数据如表格所示，分析表中 △九年级·全一册.物理·HK 学探究（答案P4) 4智能 数据可知： 加热时间/min 0 1 2 3 4 a的温度/℃ 30 34 38 46 b的温度/℃ 10 18 26 34 42 ①从开始加热到温度上升到42℃，a、b两种 液体吸收热量的关系为Q。 (选填 “>”“<”或“=”)Q6 ②质量相等的a、b两种液体，吸收相同的热 量，升高的温度不同.下列选项中与这一特性 有关的是 A.夏天室内洒水降温 B.汽车发动机用水作冷却剂 C.用冰袋为病人退烧 3.(济宁任城区校级月考)探究物质的吸热能力， 通常有两种方案： 方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的 热量，比较温度的变化 方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的 温度，比较吸收的热量， (1)实验探究中我们用相同的热源分别加热两 种物质，通过 来反映吸收热量的 多少 (2)如表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能 力时记录的实验数据， 液体名称 甲 乙 液体质量m/g 10 10 初温t1/℃ 30 30 末温t2/℃ 40 40 加热时间t/min 6 3 吸热情况：“多”或“少” 多 么 (3)分析表中信息，小明采用的是 (选 填“方案一”或“方案二”). (4)分析表中数据，可得出的结论是： (5)如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却 液，从物质吸热能力角度考虑，应选 液体作发动机冷却液. 39 本章总结（答案P4) A智能讲 //1111/ ·本章知识梳理· /111/1//1 概念：物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和 决定内能大小的因素：温度、状态、质量等 发生条件：温度不同 过程：高温物体放出热量，内能减小；低温物体吸收热 内能及 热传递 量，内能增加 其改变 改变物体内能 三种形式：热传导、热对流、热辐射 的两种途径 实质：内能从高温物体向低温物体转移 对物体做功：物体内能增加 做功物体对外做功：物体内能减小 实质：内能与其他形式的能的转化 热量定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少 比热容的大小等于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：J/kg·℃) 物质的 比热容 物体在温度变化过程中吸收（或放出）的热量：Q吸=cm2-,Q做=cm1-) 水的比热容较大的应用 热机：能将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的发动机 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 内能与热机 热机 最常见的内燃机：汽油机和柴油机 内燃机 工作过程：一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成； 一个工作循环中，活塞往复运动2次，飞轮转动2周，对外做功1次 压缩冲程：机械能转化为内能 能量转化 做功冲程：内能转化为机械能 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：Jg或J/m 放热公式：Q=mg或Q=Vg 概念：热机运转中，做有用功与燃料完全燃烧所释放能量的比值 跨学科：热 公式：n=里×100% 热机效率 Q总 机效率和环 境保护 提高热机效率的措施 能量守恒定律：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种 形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而能 的总量保持不变 环境保护：热机与环境 实践：调研我国新能源汽车的发展 40 优计学案·课时通 △(3)丁烷放出的热量QT烧=m丁烧9丁烧=25X 10-3kg×4.8×107J/kg=1.2×105J,卡式炉的加 热效率为刀= Q水×100%= 6.3×105J Q丁烷 1.2×105J 100%=52.5%. 8.解：(1)由题图可知，当汽油机的转速为2000r/min 时，该车输出功率为30kW,则该汽车行驶时产生的 牵引力为F=P-30×103W 90 =1200N. 3.6m/s (2)1.1kg汽油完全燃烧放出的热量为Q煎= mq汽油=1.1kg×4.6×107J/kg=5.06×10J,此过 程中汽油机的转速为2000r/min,飞轮转2圈完成 一个工作循环，对外做一次功，即每分钟完成1000个 工作循环，则10min汽油机对外做功的次数n= 10000,则汽油机在一个工作循环中汽油完全燃烧 产生的热量为Q= Q枚=5.06×10J=5.06× n 10000 103J. (3)此过程中汽油机做的有用功为W一Pt= 30000W×10×60s=1.8×107J,此过程中汽油机 W 的效率为刀一Q做 1.8×10J×100%≈ ×100%=5.06×10J 35.6%.为了节约能源，可以通过改善机械传动装置 和润滑材料来减少能量的损失，从而提高热机效率. 9.解：(1)已知消耗的航空燃油的质量 m=1.35t=1350kg, 航空燃油的热值q=4×107J/kg, 则这些燃油完全燃烧放出的热量为Q微=qm= 4×10J/kg×1350kg=5.4×10°J. (2)已知飞机发动机的功率 P=2.25×10W,飞机匀速航行的速度 v=270km/h=75m/s, 由P=”_s=F和可知，飞机航行过程中的牵引力 tt 为F=P_225X102 =3×105N. 75m/s 由二力平衡的条件可知，飞机航行过程中的阻力为 f=F=3X105N. (3)由P=W可知，飞机发动机做的功为W=P= 2.25×10'W×20×60s=2.7×1010J, 则发动机的效率为？= W2.7×10°J =50%. Q放5.4×100J 实践调研我国新能源汽车的发展 1.解：(1)12L燃料的质量为m=pV=0.75× 103kg/m3×12×10-3m3=9kg,其完全燃烧放出的 热量Q微=mq=9kg×4.6×10'J/kg=4.14×108J. (2)内燃机被有效利用的能量为W有用=1.4× 108J+4.4×10J=1.84×108J,内燃机工作的效率 1.84×101×100%≈44%. W有用×100%=4.14×10J 1一Q放 (3)依题意，防冻液吸收的热量Q吸=Q微”= 4.14×108J×50%=2.07×108J,防冻液的质量 Q吸」 2.07×108J m= c△t4×103J/(kg·℃)×(70℃-20℃) 1035kg. 2.解：(1)机械2400 (2)用快充电桩充电，每秒消耗电能2×104J,快充 充电桩充电2.5h将电池充满电，消耗的电能 W=2×104J×2.5×3600s=1.8×10ǒJ. 汽车在某平直路面上以36km/h的车速匀速行驶 2h的路程s=t=36km/h×2h=72km= 72000m,汽车以36km/h的速度匀速行驶时所受 的阻力为1000N,则汽车受到的牵引力为1000N, 汽车做功W'=Fs=1000N×72000m=7.2× 107J. 电池的放电效率为80%，则该汽车电池在快充时的 w' 7.2×10J 充电效率？= E6wX100%- 80% 1.8×108J 100%=50%. (3)36kg汽油完全燃烧放出的热量Q放=q= 36kg×5×10J/kg=1.8×10°J. 汽油燃烧放出的热量的20%用来驱动汽车行驶，则 汽车还能行驶的路程，一 20%Q放= F 20%×1.8X10J=360000m.汽车依靠获得的电 1000N 能行驶的路程= 5%Q放X80% F 5%×1.8×102J×80%=72000m. 1000N 汽车距离下一次充电最多还能行驶的路程 s"=s+s'=360000m+72000m=432000m. 核心素养·科学探究 1.(1)质量(2)相同的时间加热时间 (3)等于（4)2：3(5)完全燃烧化学小 2.(1)使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量 (2)①<②B 3.(1)加热时间(3)方案二(4)质量相同的甲、乙两 种液体，升高相同的温度，甲吸热多，吸热能力强 (5)甲 本章总结 1.D2.A3.A4.B5.BC 6.D解析：A.因为实验中用稳定的热源加热，所以物 体在相同时间内吸收的热量相等，由题图可知，在 0~t1时间段，该物体的温度由T1升高至T2,物质 的比热容为℃，所以物体在单位时间内吸收的热量 m(T,-T),故在0一，时间段，该物体吸收 Q,= 的热量Q。=m(T-T)4,故A错误：B.由题图 t1 可知，该物体在t2~t4时间段处于液态，该物质的比 热容不变，故B错误；C.该物体冷却过程中单位时 间内放出的热量不等于该物体升温过程中单位时间 内吸收的热量，由于该物质熔化过程中吸收的热量 等于该物质凝固过程中放出的热量，所以在t4~ts 时间段，该物体放出的热量等于在t1~t2时间段，该 物体吸收的热量，所以该物体在t,~t。时间段放出 的热量Q,=m(T2-T),-t 一，故C错误；D.由