第12章 第6课时 机械能与内能的相互转化-【课时提优计划作业本】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步练习课时作业（苏科版2024）

间段内，物质处于液态，比热容不变，B错误；在0一t1时间 段，单位时间内物质吸收的热量为（工，一T),该物质的熔 t, 化过程持续时间为t2一t1,则该物质在熔化过程中吸收的热 量Q题-m(工T)×(h一)，该物质在，一右时间段 t 处于凝固过程中，对一定质量的晶体来说，凝固时放出的热 量与熔化时吸收的热量相等，所以在t~t时间段，该物质 放出的热量Q做=Q化段=m(T,T型X(6一1，C错 t 误；该物质在ts一t和0一t1时间段内均处于固态，因此比热 容相等，D正确， 9 18.(1)热传递(2)AC(3)09(4)3.5×10解析： (1)物体向周围环境散热，物体的内能转移到周围环境温度 较低的物体上，内能减小，这种改变内能的方式是热传递. (2)▣是表示散热快慢的物理量，速度是表示物体运动快慢的 物理量，功率是表示做功快慢的物理量，这三者的物理意义 类似.(3)当物体的温度为30℃，周围环境温度为20℃时， 根据牛顿冷却定律q=k(t物一t环)可得，物体的散热系数k 2标0℃”20元=10c,当物体温度降低到29℃时. 散热快慢g=4-s)=0气X(29℃-20℃)=60， (4)水从30℃降到25℃放出的热量Q水放=c水水(t0水一 t水)=c*P水V水X(30℃-25℃)=4.2X103J/(kg·℃)× 1×103kg/m3XV水×5℃①，盐水从30℃降到25℃放出 的热量Q盘水做=C挂水维水(t噬水一t丝水)=C维水P生水V盐水X(30℃ 25℃)=c水×1.1×103kg/m3×V盐水×5℃②，由题图乙 可知，水和盐水的降温时间分别为24min和22min,故它们 放出的热量之比8器品-是 ⑧，V水=V盐水，联立 ①②③，解得盐水的比热容c水=3.5×103J/(kg·℃). 19.(1)Q级=c1m(t-to1)=2.5×103J/(kg·℃)X420× 103kg×(75℃-25℃)=5.25×103J(2)Q放=Q吸=5.25× 101J,= Q做 5.25×101J e-D4.2X10J/(kg·℃)X(95℃-75℃ 0.625kg解析：(1)牛奶的质量m1=420g=0.42kg,牛奶升温 时吸收的热量Q级=c1m1(t一to1)=2.5X103J/(kg·℃)× 0.42kg×(75℃一25℃)=5.25×101J.(2)水放出的热量全被 牛奶吸收时，需要的热水质量最少，热水放出的热量Q做=Q饭= 5.25×10J,至少需要热水的质量m=e-D Q做 5.25×101J 4.2X10J7(kg·℃)X(95℃-75℃=0.625kg. 20.(1)m水=200g=0.2kg,Q吸=c水m水(t-to)=4.2X 103J/(kg·℃)X0.2kg×(80℃-20℃)=5.04×101J (2)Qa=Q级=5.04X10J,m=150g=0.15kg,6=Q+ C金m金 5.04×101J t=0.5×10J/kg·℃)X0.15kg 十80℃=752℃解析： (1)水的质量m水=200g=0.2kg,水吸收的热量Q吸= c水m水(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(80℃ ·3 20℃)=5.04×10J.(2)不计热量损失，金属块放出的热量 Q做=Q吸=5.04×10J,达到热平衡后，金属块的温度与水 的温度相同，金属块的质量金=150g=0.15kg,由Q做 cm(。一)可知，金属块的初温6=c全m Q一 十t= 5.04×101J 0.5X102J7(kg·℃)X0.15kg+80℃=752℃，金属块在 火焰中心处加热足够长的时间后，金属块的温度与火焰中心 的温度相同，所以火焰中心的温度为752℃. 经典提优 21.B解析：先后将甲、乙两球投入到水中，水的质量和降 低的温度相同，则水放出的热量相同，由题意可知，不计热损 失，Q吸=Q做，则甲、乙两球吸收的热量相同，而乙球的温度 比甲球少升高了△t,即乙球的末温低：由上述分析可知，温度 和质量相同的甲、乙两球吸收相同的热量，乙球升高的温度 少，所以乙球的比热容大，即c甲<c乙·B正确. 第6课时机械能与内能的相互转化 知识导引 1.做功热传递等效其他形式的能（如机械能）与内能 之间的转化内能的转移2.内机械一个冲程4吸 气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程做功压缩 3.221做功惯性 课堂作业 1.温度做功解析：改变物体内能的两种方式是做功和热 传递，快速反复弯折铁丝，对铁丝做功，铁丝弯折处会发热， 其温度升高，内能增大，说明做功可以改变物体的内能. 2.做功内压缩解析：在空气压缩引火仪玻璃筒的底部 放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速向下压，棉花燃烧，说 明活塞对筒内空气做功，空气的内能增大，温度升高；在下压 过程中，活塞的机械能转化为空气的内能，故该能量转化过 程与汽油机的压缩冲程相同. 3.内能转化为机械能乙12030解析：蒸汽机和汽油 机都属于热机，热机是将内能转化为机械能的机器；题图甲 中酒精燃烧，将化学能转化为水和水蒸气的内能，从玻璃管 口喷出的水蒸气驱动叶轮转动，水蒸气对叶轮做功，水蒸气 的内能转化为叶轮的机械能，此过程与蒸汽机的工作过程相 似，反映了蒸汽机的工作原理：题图乙中，蜡烛燃烧，火焰上 方空气温度升高，热空气上升带动叶轮转动，蜡烛燃烧产生 的燃气的内能转化为叶轮的机械能，汽油机的做功冲程中， 高温、高压的燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，所以题 图乙反映了汽油机的工作原理；四冲程内燃机飞轮转速为 3600r/min=60r/s,即每秒钟飞轮转60圈，完成120个冲 程，飞轮每转2圈，对外做功1次，所以在1s内对外做功的 次数为30次. 4.做功内机械做功解析：当按动电火花发生器的按 钮时，酒精燃烧产生的燃气对盒盖做功，将燃气的内能转化 为盒盖的机械能；四冲程汽油机的做功冲程也是将内能转化 为机械能的. 5.A解析：用火烧煮食物，食物吸收热量，温度升高，内能 增大，是通过热传递改变物体内能的；用热水取暖，手吸收热 量，温度升高，内能增大，是通过热传递改变物体内能的；钻 木取火、搓手取暖、擦燃火柴均是通过做功改变物体内能的. A正确. 6.B解析：把气球封口的夹子松开，球内气体向后喷出，气 球的弹性形变程度变小，则气球的弹性势能减小，A错误；喷 出的气体对外做功，故其内能减小，B正确：喷出的气体内能 减小，温度降低，热运动减缓，C错误；喷出的气体温度降低 低于外界温度，会从外界吸收热量，D错误， 7.A解析：汽油机飞轮转速为800r/min,即每分钟飞轮转 动800圈，完成400个工作循环，对外做功400次；一次做功 冲程中燃气推动活塞做功1500J,则1min内做的功W 1500JX400=6×10J,这台汽油机的功率P= t 6×10」=1×10W=10kW.A正确. 60s 8.D解析：汽油机一个工作循环中的四个冲程依次为吸气 冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.题图甲是压缩冲程，题 图乙是排气冲程，题图丙是做功冲程，题图丁是吸气冲程，故 正确的排列顺序应该为丁甲丙乙. 9.D解析：一切物体在任何情况下都有内能，0℃物体的内 能一定不为零，A错误：物体内能增加，可能是从外界吸收了 热量，也可能是有物体对它做了功，B错误；功率是反映物体 做功快慢的物理量，热机的效率与功率无关，C错误；柴油机 的压缩冲程中，活塞对气体做功，将机械能转化为内 能，D正确. 课后作业 10.向上运动机械解析：点燃蜡烛时，气体的温度升高， 气体的密度变小，热空气就会向上运动，运动的热空气推动 纸风车和固定在转轴上的纸马转动：运动的热空气对外做 功，将内能转化为机械能. 11.(1)增大热传递升高克服摩擦做功温度(2)① 解析：(1)①活塞压缩气体做功，气体内能增大，温度升高，升 温的气体通过热传递的方式使筒壁温度升高.②打气时活塞 与筒壁之间不断地克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使 筒壁的内能增加，温度升高.(2)由于打气筒活塞和筒壁之间 通常都要加适量润滑油，摩擦力较小，克服摩擦力做的功也 比较少，故打气时活塞压缩气体做的功较多，气体内能增大， 温度升高，被压缩的下方气体通过热传递使筒壁温度升高， 且气筒下方筒壁温度更高，故解释①比较合理. 12.C解析：锯条的温度升高，内能增大，可能是其他物体 对它做了功，也可能是锯条吸收了热量，这两种方式对于改 变内能是等效的. 13.C解析：礼花筒内的高压气体膨胀，对外做功，内能减 小，温度降低，所以外界向气体传递热量，气体分子热运动变 慢，A、B、D错误；高压气体的内能转化为彩带的机械能， C正确， 14.A解析：宇宙飞船在匀速下降的过程中，质量不变，高 度减小，速度不变，则它的重力势能减小，动能不变，B、C、D 不符合题意；由于宇宙飞船在地面附近时受到空气阻力作 用，摩擦生热，温度升高，所以宇宙飞船的内能增大，A符合 题意. 15.D解析：在使用热机的过程中，废气会带走一部分热 ·3 量，燃料不可能完全燃烧，不可避免地要克服摩擦做额外功， 内能不可能全部转化为机械能，所以效率不可能达到100%， A错误；内燃机可分为柴油机、汽油机和天然气发动机等类 型，B错误；所有内燃机工作时都会排放废气，C错误：热机是 把内能转化为机械能的装置，所以热机工作时都要利用燃料 的化学能，D正确. 16.B解析：用酒精灯加热试管，水吸收热量，水的内能增 加，是通过热传递的方式实现的，A错误；蒸气把软木塞顶 飞，水蒸气的部分内能转化为软木塞的机械能，实现了内能 向机械能的转化，这一过程相当于汽油机的做功冲程，B正 确，C错误；试管口出现的白雾是水蒸气液化后形成的水雾， D错误. 经典提优 17.(1)pV(2)吸气(3)100P=2V排(4)如图所 示(5)600(6)②开启再生制动器，有部分动能转化为 电能，用来克服摩擦力做功的动能减少，所以汽车运动的距 离减小40%2.25×10 ↑f/(×103N) 10.0 9.6H 9.2 8.8 8.4 8.0十 °0 0.51.0t/s 解析：(1)在一个做功冲程中，设活塞的面积为S,移动的距离 为L,则发动机的单缸排量V=SL,燃气对活塞所做的功 W=FL=SL=V.(2)由题图甲可知，2号汽缸处在吸气冲 程中.(3)在单缸发动机中，曲轴每转2周完成一个工作循 环，当发动机曲轴转速为3000r/min=50r/s时，每秒钟完 成25个工作循环，做功25次，则四缸发动机每秒做功 100次；做功冲程中燃气对活塞的平均压强为p,发动机排 量为V#,则一个汽缸排量为子V雅，做功冲程中燃气对活塞 的平均压力F=p。S,一个做功冲程中燃气对活塞做的功 W,=FL'=SL'=V鞋，当发动机曲轴转速为mr小s 时，燃气对活塞做功的功率P=平-宁AV-」 1 t 一=npV维. 2n (4)根据题表中数据描点，然后用平滑的线连接起来.(5)由 答图可知，当t=0.7s时，再生制动器产生的刹车阻力大约 为9.4×103N,如果汽车制动时需要的恒定刹车阻力为1× 101N,此时油压制动器还需产生的刹车阻力大约为1× 101N-9.4×10N=600N.(6)关闭发动机后，关闭再生制 动器，汽车克服摩擦力做功，动能全部转化为内能；开启再生 制动器，有部分动能转化为电能，克服摩擦力做功的动能减 少，汽车运动的距离减小，所以表示开启再生制动器的图线 是②；由题图丙可知，关闭再生制动器时汽车行驶的距离为 40m一30m=10m,开启再生制动器时汽车行驶的距离为 36m一30m=6m,相当于克服摩擦力行驶4m所做的功转 Exo4 m 化为电能，所以储能效率=E。 10m ×100%=40%，则 有60%的动能转化为内能，故E=3.75×10J×60%= 2.25×105J. 第7课时热 值 知识导引 1.化学内完全燃烧qJ/kg2.质量为1kg的酒精 完全燃烧时释放出的热量为3.0×102J不变3.mq Q题×100% Q做 课堂作业 1.1.2×10?不变解析：干木柴完全燃烧放出的热量等于身 体消耗的能量，由Q=mg可得，g-=66X10J=1.2× 0.55kg 10J/kg:热值是燃料的特性，其大小与燃料的质量无关，用掉 一半后，干木柴的热值不变」 2.4.2×10°1.25×101解析：氢燃料的质量m=30kg,氢 燃料完全燃烧释放的热量Q做=g=30kg×1.4×108J/kg 4.2×10”J;若氢燃料完全燃烧释放出的热量全部被水吸收， 则水吸收的热量Qs=Q:=42X10J,由m=品可得， m水= Q一 4.2×10J c△t 4.2×10J/(kg·℃)X(100℃-20℃) 1.25×101kg. 3.1.68×10测出剩余酒精的质量小解析：根据题意可 得，水吸收的热量Q=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)× 200×10-3kg×(43℃-23℃)=1.68×101J:若Q做=Q,由 g-Q可知，还需算出消耗的酒精的质量，才能计算酒精的 n 热值，所以应测量出剩余酒精的质量；由于存在热量损失，酒 精燃烧放出的热量没有被水全部吸收，即Q<Q做，又因为消 耗的酒精的质量是一定的，则根据q=Q可知，所测算出的 热值与真实值相比偏小。 4.D解析：燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大 小与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料 的形状以及燃料的燃烧情况等无关，A、C错误，D正确：由 Q做=g可知，燃料燃烧放出的热量与热值和质量有关，燃 料热值大，燃烧放出的热量不一定多，B错误 5.D解析：热值是燃料本身的物理属性，与燃料完全燃烧 放出的热量无关，A错误；热值的大小与燃料的种类有关，与 燃烧是否充分无关，B错误，D正确；热值是燃料的一种物理 属性，与燃料是否燃烧无关，C错误. 6.A解析：火箭使用一种叫作偏二甲肼的液体燃料，主要 的原因是它具有较大的热值，相同质量的燃料完全燃烧时， 该液体燃料可以释放出更多的热量，A正确. 7.A解析：燃料燃烧越充分，能有效利用的能量越多，发动 机的效率越高，A正确：燃料的热值与燃料的种类有关，燃料 和压缩空气混合后，燃料的种类不变，燃料的热值不变，B错 误；压气机压缩空气时，对空气做功，机械能转化为内能，空 气的内能增加，C错误；高温、高压气体推动涡轮转动时，将 内能转化为机械能，D错误. 3 8.C解析：由题意可知，Qa:Q=5:3,qA:q=2:3,根据 QA Q=g可知，两种燃料的质量之比4= 9A=QX鱼 mB Qu Qu gA qu 9.(1)燃气完全燃烧放出的热量Q做=Vg=0.21m3×4× 10?J/m3=8.4×10iJ(2)水吸收的热量Q=cm(t一to)= 4.2×103J/(kg·℃)×20kg×(60℃-10℃)=4.2×10°J (8)该热水器烧水的效率？器×10m%-会淡 100%=50% 课后作业 10.C解析：“能量：284kJ/100mL”表示100mL牛奶含有 284kJ的能量，其含义与热值相似.C正确. 11.D解析：热值是燃料的物理属性，与燃料的种类有关， 而与燃料的质量和燃烧程度无关，A、C错误；根据Q做=q 可知，在质量相同时，燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 越少，B错误；焦炭的热值是3.0×10？J/kg,其物理意义是 1kg焦炭完全燃烧能放出3.0×10J的热量，D正确. 12.A解析：当Q吸=cm精m第精△1=c煤袖m煤油△t2时，若有 C酒精1酒特=c爆油1保袖，则△t=△t2,A正确；设它们的质量均 为，升痛的温度均为，则有一器二因为 酒精的比热容大于煤油的比热容，所以Q箭>Q,油，B错误； 热值是燃料的物理属性，它与燃料是否完全燃烧无关，C错 误：煤油的热值比酒精的大，它们完全燃烧放出相同的热量， 根据m=可知，所需煤油的质量要小一些，D错误。 I 13.A解析：由题图可知，在燃料的质量相同时，两种燃料 完全燃烧时释放的热量的大小关系为Q,>Q:,根据g=号册 可知，9甲>q2,A正确；热值是燃料的一种特性，与燃料的种 类有关，与其质量无关，B、C错误；在质量相同时，燃料的热 值大，燃料完全燃烧放出的热量多，但有效利用的热量不一 定多，即效率不一定高，D错误」 14.A解析：由题图甲可知，两个气门关闭，活塞向上移动， 故题图甲为压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转 化为内能，气体的温度升高，A正确；热机效率是指有效利用 的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值，由题图乙可知， 有用机械能所占比例为100%-36%-30%-6%=28%，即 该汽油机的效率为28%，B错误；热值是燃料本身的一种物 理属性，由燃料种类决定，和燃料的质量、放出热量的多少、 燃烧是否充分，温度高低无关，CD错误. 15.(1)质量根据温度计示数确定水吸收热量的多少 (2)温度计的玻璃泡没有与水充分接触(3)②燃烧过程 中有热量损失解析：(1)燃料完全燃烧放出热量的多少不 仅与燃料的种类有关，还与燃料的质量有关，所以要控制酒 精和碎纸片的质量相等：实验中还需控制被加热的水的质量 和初温均相同，方便根据温度计观察水的末温，末温高说明 水吸收的热量多，反之说明水吸收的热量少，(2)使用温度计 测量液体的温度时，应将温度计的玻璃泡浸没在液体中，且null