第十章 机械能、内能及其转化 整合与提升-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级上册物理（北师大版2024 陕西专版）

第十章整合与提升 本章知识构建 定义：物体由于运动而具有的能 动能。 影响动能大小的因素： 重力势能) 定义：受到重力作用的物体被举高后具有的能 影响重力势能大小的因素： 机械能势能 定义：具有弹性的物体发生弹性形变能对外做功， 弹性势能 即具有能，这种能叫作弹性势能 影响弹性势能大小的因素：弹性形变 物体的动能和势能之间是可以相互转化的。在只有动能和势能 相互转化的过程中，机械能的总量 定义：物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和 内能影响内能大小的因素： 改变方式： 定义：一定质量的某种物质，温度升高（或降低）的过程中所吸收（或 放出)的热量，与物质的 和 乘积的比 机械能、内能及其转化 比热容单位： 应用 物质的导热性 工作原理：内能转化为机械能 热机 汽油机 柴油机 火箭：热机的一种，工作过程中将燃料的 能转化为 能 再转化为 能 调查燃料的利用及其对环境的影响 热值 燃料的利用效率 能量的转化和转移 能量转化与守恒能量守恒定律 能量转化的方向性 衫教材图片解读 教材图片 考查内容 教材图片 考查内容 命题点：势能及影响势能的 因素 命题点：能和动能 如图所示，流动的空 气可以推动风力发电机的 如图，夯式打桩机的 叶片旋转，流动的河水可 重锤由高处落下时能将下 以使水车转动，运动的锤 面放置的物体（水泥桩）打 子可以将钉子砸入墙体 入地里。受到重力作用的 中。流动的空气、流动的 河水、运动的锤子都对物 物体 后具有的 体做了，它们都具 教材P4图10.1-6 能叫重力势能。重力势能 有能量。像流动的空气、 的大小与物体的 流动的河水、运动的锤子 一样，物体由于 和被举高的 有关 教材P2图10.1-2 而具有的能叫动能 21 名师测控·物理Ⅱ九年级上册(BS) 教材图片 考查内容 不同高度由静止释放，观察到图甲中木 块被推出的距离较远，由此可得到的结 命题点：分子间的作用力 如图，将两根端面削平 论是：当物体的质量一定时， 的铅柱相互挤压，这时两根 它的动能就越大。图丁、戊两个交通标 铅柱就连接在一起了，而且 志中，图运用到了该结论。 在下面悬吊一定的重物，它 实验2探究影响重力势能大小的因素 们也不会分开，这是因为分 教材P1o图10.2-6 2.小明探究重力势能大小与物体质量和高度 子间存在 的关系，实验装置如图甲所示。 命题点：改变内能的方式 如图甲，用力压活塞， 上游 筒内空气被压缩，温度升 下游 高，内能 ,硝化棉 甲 燃烧，这是通过 甲 的方式使物体内能增加。 (1)将铁球从斜面由静止释放后到压缩弹 教材P12图10.2-10 如图乙，用酒精灯给试管 簧，记录铁球速度减为0时弹簧的长度， 中的水加热，水的内能增 整个过程涉及的能量转化情况为 加，这是通过 的方式改变内能的；水蒸 铁球重力势能的大小可以用被压缩后弹 气把木塞顶出，水蒸气的 簧的长度来反映，长度越长，则说明铁球 内能 ,此过程为 的重力势能越（选填“大”或“小”）。 教材P12图10.2-11 内能转化为 能 (2)将同一铁球先后从同一斜面的不同高度 h1、h2(h<h2)处由静止释放，弹簧被压 ☑重点实验突破 缩后的长度分别为11、12(11>2)，则你能 实验①探究影响动能大小的因素 得出的结论是 1.(2025·西安高新一中期末)为了研究汽车 (3)若要探究重力势能大小与物体质量的关 超载和超速带来的安全隐患，小明同学利用 系，请简要写出你的设计思路： 如图所示装置探究物体动能大小与哪些因 素有关。 (4)结合本实验和所学知识，分析图乙所示的 水坝，发电机安装在 （选填“C”或 “D”)位置较为合理；你认为适合建造大型 水力发电站的地方应该具备哪些条件： 40 丙 戊 实验③ 比较不同物质的吸热情况 (1)本实验所探究物体的动能是指 3.小组同学比较沙子和水的比热容，实验装置 (选填“小球”或“木块”)的动能，实验中 如图甲、乙所示。 通过观察 反映该物 玻璃棒 玻璃棒 体碰撞时的动能大小。 6 (2)每次实验前 (选填“需要”或“不 需要”)将木块放到同一位置。 (3)如图甲、丙所示，同一小球从同一斜面的 丙 第十章机械能、内能及其转化22 (1)在两个相同的易拉罐内分别装入初温、 D.豆子质量越大，下落前具有的动能一定 相同的沙子和水。 越大 (2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和 3.如图，弹簧下端悬挂一个实心小球，用手托住 水，加热过程中需用玻璃棒不断搅拌，搅 小球，小球静止在A点，此时弹簧处于自然长 拌的目的是 测 度。释放小球，小球向下运动到最低点B点 得的实验数据如表所示。 (不超过弹簧弹性限度)，小球从A点运动到B 点的过程中，下列说法正确的是 ( 加热时间/min 0 2 3 5 A.小球的重力势能一直在减少，动 沙子 18 22 29 45 温度/℃ 能一直在增加 水 18 19 21 23 25 27 B.小球减少的重力势能全部转化为 (3)5min时，温度计显示沙子的温度如图丙 动能 所示，其读数为 ℃ C.弹簧的弹性势能不断增大 (4)加热相同的时间，发现沙子的温度升得 D.小球运动到B点时，重力势能最小，动能 更高，有同学认为此过程中沙子吸收的 最大 热量比水吸收的热量多，该观点 考点② 内能 (选填“正确”或“错误”)。 4.传统文化中国传统节日制作特色美食的过 (5)分析数据可得，沙子的比热容 (选 程与物理知识息息相关，以下分析正确的 填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。 是 ( 回陕西常考题型演练 A.春节煮水饺时，开大火能使敞口锅中正在 考点① 机械能 沸腾的水温度升高 1.航空航天(2024·西安城六区段考)2024年5 B.元宵节炸元宵时，使用油炸是因为油的熔 月3日，长征五号遥八运载火箭搭载嫦娥六 点高 号探测器成功发射，开启了人类月背取样的 C.端午节煮粽子时，粽香四溢说明分子在 旅程。在长征五号遥八运载火箭加速升空 永不停息地做无规则运动 的过程中，嫦娥六号的 ( D.中秋节烘烤月饼时，通过做功的方式增 A.重力势能减小，动能增大 加月饼的内能 B.重力势能增大，动能减小 5.(2024·山东潍坊改编)如图所示，用汽缸、 C.机械能增大 固定隔板和活塞密闭甲、乙两部分气体，汽 缸和活塞均不导热，隔板导热良好。迅速将 D.机械能不变 活塞向左推至图中虚线位置并固定，静置一 2.(2025·西安期未)如图所示的装置叫溜豆 段时间。下列说法正确的是 机，在农业上用来分拣优劣豆子，将豆子从 入口倒入，优质豆子和劣质豆子会从不同出 口滑出。关于溜豆机分拣豆子的过程，下列 说法正确的是 隔板 活塞 A.豆子从高处下落的过程中， A.与推动活塞前相比，甲、乙内能均变大 机械能变大 B.与推动活塞前相比，甲内能不变、乙内能 B.豆子从高处下落的过程中， 变大 出口 重力势能转化为动能 C.甲内能改变的方式只有做功 C.豆子落到地上弹跳过程中，机械能守恒 D.乙内能改变的方式只有做功 23名师测控·物理Ⅱ九年级上册(BS) 6.(2025·西安高新一中期未)2024年9月 (1)某火箭发射时携带48t液氢燃料，这些 25日，中国人民解放军火箭军向太平洋相关 燃料完全燃烧放出的热量是多少？ 公海海域成功发射1发携载训练模拟弹头 (2)若上述氢气放出的热量有10%被水吸 的洲际弹道导弹，准确落入预定海域。导弹 收，能将2×106kg初温为30℃的水升 点火升空时，燃料燃烧释放的内能转化为导 高到多少摄氏度？ 弹的 能，此过程的能量转化与汽油 (3)氢能源汽车在我国开始进入不断拓展新 机的 冲程相同；当它穿越大气层时， 模式及多场景的应用阶段，一辆氢能源汽 弹头的温度会因摩擦而升高，这是通过 车以70kW的功率匀速行驶30min,发动 的方式增大了弹头的内能。 机的效率是45%，则需要消耗多少氢 考点③ 比热容、热机、热值及燃料的有效 燃料？ 利用 7.劳动生产(2024·陕西 副卷)“芒种”过后，陕 西关中等地区夏收进 程已过半。如图，是烈 日下联合收割机收麦的场景。下列说法不 正确的是 A.夏收时节气温越高，空气中的分子热运动 越剧烈 B.阳光炙烤下的金色麦穗温度升高，其所含 的热量变多 C.利用水冷系统给发动机降温，是因为水的 比热容较大 D.阳光曝晒下的驾驶室温度升高，是通过热 传递的方式增加了其内能 8.教材习题变式如图所示是汽油机的 冲程；该汽油机在工作过程 中的飞轮转速是3600r/min,那么 它1s做功 次。 9.(2024·榆林期中)人类发展史也是利用燃 料的历史，干木柴、煤的放热本领不同，是因 考点④ 能量转化与守恒 为它们的 (选填“热值”“热量”或“温 度”)不同。完全燃烧0.28kg的酒精可放出 11.(2024·西安模拟)如 图所示，给吸管中装 J的热量，这些热量能使热机效 满水，堵上吸管两端， 率为25%的汽车输出 J的有用 将一端插入水杯的水 功。（已知酒精的热值为3.0×10kg) 10.物理学与社会发展(2024·咸阳期中)我国探 中，另一端放到位置较低的水槽上方，同时 放开吸管两端，水杯中的水自动从位置较 索空间的火箭一般使用液氢作为燃料，液氧作 高的水杯流入位置较低的水槽中，这个实 为助燃剂。求：[氢的热值为1.4×108J/kg, c水=4.2×103J/(kg·℃)，气压为1标准大 验 (选填“违背”或“符合”)能量守 恒定律。 气压 第十章机械能、内能及其转化24参考答案 第十章 机械能、内能及其转化 第一节 机械能 第1课时 动能和势能 新知梳理 ①做功多②运动质量运动速度 ③被举高后质量所处位置④弹性形 变弹性形变 课堂巩固 1.D2.C3.船具有惯性3质量动4.动增大减小5.A6.B7.增大 8.B9.D 课后提升 10.ABD 11.D12.重力势 动 弹性势 13.(1)钢球 木块移动的距离 (2)变小 (3)速度 不能 (4)质量高度 思维拓展 14.变大 变大 第2课时机械能及其转化 新知梳理 弥 ①动能重力势能 弹性势能重力势能 弹性势能相互转化 ②动能势能 保持不变 帐 课堂巩固 1.B2.50 3.D4.B5.A6.B7.C8.C 课后提升 9.D10.B11.动 不会12.弹性势动不变 思维拓展 13.(1)不守恒 (2)非平衡 (3)先增大后减小 第二节内能 第1课时 分子热运动 新知梳理 地 ①分子10-10 彼此进入对方无规则 剧烈斥力②小大 课堂巩固 1.D2.A 3.一整杯水都变红了扩散 4.扩散刷烈5.A6.C7.引力8.C 9.C 课后提升 封 10.ACD 11.D12.C13.D14.间隙斥力引力15.扩散剧烈引力 思维拓展 16.引力 汽化吸 第2课时内能及其改变 新知梳理 0 ①分子动能 分子势能增大减小②做功热传递焦耳(J) 课堂巩固 1.D2.B3.ca4.D5.A6.做功加快7.D 课后提升 8.B9.B 10.做功温度 思维拓展 11.不等于 等于 大于 微专题1温度、内能和热量的辨析 1.C2.C3.BD 第三节比热容 线 第1课时探究物质的比热容 新知梳理 ①升高的温度吸收热量的多少不同②质量温度变化量焦每千克开 J/(kg·K)J/(kg·℃) 课堂巩固 1.(1)末温 (2)水大于(3)大于2.D3.C4.B[变式题]B 课后提升 5.B6.A7.C8.(1)质量使沙子和水均匀受热(2)自下而上39(3)沙子 水加热时间 思维拓展 9.甲长 第2课时比热容的应用及热量的计算 新知梳理 ①cn(t-to) cm(to-t) ②多小③传导热量 课堂巩固 1.C2.C3.25004.解：水吸收的热量Q吸=c水水△t=4.2×103J/(kg·℃)× 2kg×50℃=4.2×10J。5.B6.热传递比热容7.比热容大弱8.C 课后提升 9.A10.不会减少1.38×1011.2.1×10不变12.802.1×10A 13.解：(1)水吸收的热量：Qg=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)×200kg×10℃=8.4× 第1页（共18页） 10J:(2)水降低温度放出的热量与升高温度吸收的热量之比：=m升-0升 ,Q=cn(to降一t降） t0路-t整=90℃-50℃_4 t升o开=80℃-30℃=行。 思维拓展 14.D 第四节热机 新知梳理 ①内机械②火花塞排气门活塞吸气做功③喷油嘴压燃式高大 ④化学内机械 课堂巩固 1.内能转化为机械能热机2.B3.C4.A5.惯性6.ABD7.C8.做功25 课后提升 9.C10.A11.C12.内压缩13.20乙14.上内机械做功 思维拓展 15.(1)135(2)1350 第五节 调查燃料的利用及其对环境的影响 新知梳理 ①完全燃烧J/kg焦每千克Q做=mq②完全燃烧③二氧化硫一氧化碳 废气 课堂巩固 1.C2.A3.C4.3.4×1071.7×10°5.C6.C7.D8.3.78×10542% 不变9.做功3.6×1037.5% 课后提升 10.C11.D12.C13.热值机械高14.2.7×109015.解：(1)不变；(2)水 吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×(100℃-20℃)=3.36 ×10J;(3)2m3天然气完全燃烧放出的热量Q做=V天然气9天然4=2m3×4,2×10J/m3= 84X1然气钢护烧水时的效率)一号云=406：(4完全整烧.3m 可燃冰放出的热量Q做'=V可燃冰9阿“冰=0.3m3×1.4×10“J/m=4.2×10°J,由7= 得，水吸收的热量Q'=Q'=40%X4.2X10J=1.68×10J,由Q饭=cm△t得， Q做 水的质量m*'=Q 1.68×10"J -c*△tk-4.2X10*J/(kg:C)X(100℃-20℃=5X10kg。 小专题一热量的综合计算 1.D2.相同1：33.9×103.4.2×10？1004.解：(1)1个标准大气压下水的沸 点是100℃，水吸收的热量为Q饭=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃ ℃)=5.04X10」：(2)由刀一得，酒精完全燃烧放出的热量为Q做= 5.04X0」-8.4X10J,由Q=m9得，需要完全燃烧酒精的质量为ma== 60% q酒箱 8.4X10】=0.028kg。5.解：(1)温度：刷烈：(2)0.18kg菜油温度升高200℃所 3.0×10J/kg 吸收的热量Q吸=cm△t=2×103J/(kg·℃)×0.18kg×200℃=7.2×10J;(3)由- 可得，天然气燃烧放出的热量Q==7,2X0」=1,8×10，由Q=Vg得， Q做 40% 需要消耗天然气的体积V二Q=3,6810=5×10m。6,751.12X10° 37.5%7.解：(1)不变；(2)满箱汽油完全燃烧放出的热量为Q做=m*油q汽油=42kg× 45X10J/kg=1.89×10J:(3)由7一爱得，冷却水吸收的热量为Q=70=30% ×1,89×10J=5.67×10°J:由Q=cm得，加热水的质量为m=c*6 Q吸 5.67×108J 4.2X103J/(kg·℃)×(80℃-20℃=2250kg。8.解：(1)飞机发动机完全燃烧 10t燃油获得的能量Q做=mq舳=10×103kg×4.2×10J/kg=4.2×10"J;(2)由能量 可知，可 流向图可知，飞机的热机效率)=100%-20%-37%-7%=36%，由7一Q 以为飞机提供的机械能W=Q做=36%×4,2×101J=1.512×10"J;(3)由f=k 可得.k三千=100.3N·m·s,则在某次飞行中以400m/s的速度匀速 巡航时的阻力f1=ku2=0.3N·m2·s2×(400m/s)2=4.8×10N,根据W=fs可 知，飞机飞行的路程s=y:52X10、-3.15×10m。 4.8×101N 第六节能量转化与守恒 新知梳理 ②转化③转化转移保持不变④方向性不可逆的 课堂巩固 1.B2.A3.C4.D5.B6.守恒方向7.扩散方向8.D【点拨】(1)能量 的转化是能的形式发生了改变。在能量转化过程中，一种形式的能量增多，必然会导 致其他形式的能量减少；(2)能量的转移是指能量从一个物体转移到另一个物体，或从 物体的一部分转移到另一部分，能量的形式不变：(3)能量的守恒是无条件的，机械能 守恒是有条件的。 第2页（共18页） 课后提升 9.B10.C11.不可行“永动机”违背了能量守恒定律 思维拓展 12.杠杆空气内符合 第十章整合与提升 本章知识构建 质量、速度质量、高度保持不变温度、质量做功、热传递质量温度变化量 J/(kg·℃)化学内机械 教材图片解读 功运动被举高质量高度引力增大做功热传递减小机械 重点实验突破 1.(1)小球木块被推动的距离(2)需要(3)运动速度越大丁2.(1)重力势能 先转化为动能，动能再转化为弹性势能小(2)质量相同，高度越高，重力势能越大 (3)用质量不同的小球从同一斜面的同一高度由静止释放，比较弹簧被压缩后的长度 (4)D水资源丰富和地势高度差大（合理即可）3.(1)质量(2)使沙子和水受热 均匀(3)52(4)错误(5)小于 陕西常考题型演练 1.C2.B3.C4.C5.A6.机械做功做功7.B8.排气309.热值 8.4×10°2.1×1010.解：(1)48t液氢燃料完全燃烧放出的热量为Q做=mq=48 ×103kg×1.4×10J/kg=6.72×102J:(2)若上述氢气放出的热量有10%被水吸收 由Q级=cm△：得，能将2×10kg初温为30℃的水升高的温度为△t=Q C水1水 4.2×10J/(kg·℃)×2×10kg=80℃，水的末温为t*m=30℃+80℃=10℃> 6.72×102J×10% 100℃，在标准大气压下，水的沸点是10℃，所以水的末温是100℃：(3)由P=Y得， 典得， 发动机做的有用功为w有则=P1=70X103W×30X60s=1.26×10J,由7=Q 燃料放出的热量为Q'=W盟=1,26X0」=2.8X10°J,由Qk=mg得，需要消耗 45% 氢燃料的质量为m'=Q' 2.8×108J 1.4×108J/kg -=2kg。 11.符合 第十一章电路、电流和电压 第一节认识电路 新知梳理 ①电能电能通断用电器③规定的符号☒仁一- 课堂巩固 1.B2.C3.B4.D5D6.B7.断路通路短路8.L. 9.(1)短路(2)a 课后提升 10.B11.C12.C13.短路内禁止14. 思维拓展 15.a 第二节电路的连接 新知梳理 ①依次连接起来不影响②并列并列干路支路 课堂巩固 1.A2.B3.A[变式题]B4.并能5.解：如图所示： 6 7.A 课后提升 8.ACD9.A10.A11.D12.S2并联S、S313.(1)断开(2)控制整个电路 的通断(3) (4)断开开关，拧下一只灯泡，再闭合开关，看另一只 灯泡 思维拓展 14.(1)A亮，B不亮(2)A、B都不亮(3)A、B都亮 第3页（共18页）