第2章 3 跨学科实践 保护地球家园-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(教科版2024)

3跨学科实践：保护地球家园（答案P2) 1.开放性试题汽车是常见的交通工具，随着人们4.据统计，每燃烧1kg燃油约排放3.3kg二氧 生活水平的提高，汽车也走进了普通百姓的 化碳.为实现碳达峰、碳中和的目标，氢能作为 家庭 一种绿色低碳的清洁能源在我国交通领域的 (1)大量私家车会对环境产生不利的影响，请 应用场景不断扩大，使用氢燃料电池的交通工 你写出一条： 具不断丰富，其应用流程如图所示. (2)保护环境从我做起.请谈谈你在环境保护 2023.10 “三峡氢舟 方面做了哪些实事： 加氢站 空气中的02 1”号首航 2024.3 (写出一点) 氢燃料电池 氢燃料电池 列车完成运 2.“绿水青山就是金山银山”，为建设生态优美， 电动机归 行试验 幸福宜居的新农村，某市部分农村地区已用上 储氢瓶 2024.4 H20 氢燃料电池 绿色能源—天然气(9天然气=4.2X10J/kg).则 卡车首次穿 越全国最长 加氢> 废电> 应用> 氢能走廊 完全燃烧200g天然气放出的热量是 J; 。。。 若这些热量的25%被初温为30℃质量为 (1)假设某氢燃料汽车的燃料电池将氢气的化 12.5kg的水吸收，则能使水的温度升高到 学能转化为电能的效率为60%，电动机将电 ℃.[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 能转化为机械能的效率为80%.已知氢气的 3.随着新能源政策的引导及风力发电、并网等技 热值为1.4×108J/kg.若该汽车以恒定功率 术的发展，我国风力发电开发走在了世界前 行驶，电动机输出的机械功率为40kW,则氢 列，装机容量居全球第一.某地有一风力发电 燃料汽车行驶1小时消耗的氢气质量为多少 站，其中一台风力发电机1s内提供的电能约 千克？（结果保留整数） 为1.8×104J,1年内提供的电能约为4.8× (2)在上述过程中，若用燃油汽车代替氢燃料 10J.[c水=4.2×103J/(kg·℃)]求： 汽车需消耗10kg的燃油，与燃油汽车相比， (1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转 氢燃料汽车行驶1小时可减排二氧化碳的质 化为内能，并有42%被水吸收，可以使1000g 量约为多少千克？ 常温下的水升高多少摄氏度？ (2)若该风力发电机1年内提供的电能改由火 力发电机来提供，且火力发电机工作时煤炭燃 烧产生的热量约50%转化为电能，则需要完全 燃烧多少千克煤炭？(q煤炭=3.0×10'J/kg) △九年级·全一册.物理·KH 25 本章总结（答案P3) 能讲 /11/1// 本章知识梳理· /1//11/ 热机：通过燃料燃烧获取内能并转化 为机械能的装置 利用内能 来做功 能量转化：内能转化为机械能 活塞式内燃机：燃料在汽缸内燃烧， 产生的燃气直接推动活塞做功 瓦特改进、完善了蒸汽机 认识内燃机 蒸汽机 热 常见的活塞式内燃机：汽油机和 蒸汽机的工作过程 柴油机 蒸汽轮机、内燃机、喷 四个冲程：吸气冲程 压缩冲程、 形形色色的热机 做功冲程、排气冲程 气发动机、火箭发动机 世界的 内 机 汽油机 定义：热机所做有用功与所用燃料 能量转化：压缩冲程，将机械能转化为内能； 完全燃烧释放的热量之比 机 做功冲程，将内能转化为机械能 热机效率 动力原理：力的作用是相互的， 热机的效率总小于1 火箭发动机 产生反冲推力 公式：0×100% 火箭的实际应用：发射人造卫 、宇宙飞船 热机对环境的污染：温 室效应、热岛效应 热机的使用和环境保护 废 气污染、噪声污染 通中考Mu A.加润滑油可以减小汽油机零部件间的摩擦 B.通过技术改进可以使汽油机的效率达 1.社会发展（临沂中考）2024年4月20日，我国 到100% 研制的全球首款本体热效率达53.09%的柴 C.除压缩冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮 油机正式亮相世界内燃机大会，刷新了柴油机 的惯性完成的 热效率的世界纪录.如图所示的内燃机的四个 D.若飞轮的转动速度为1200r/min,则该汽 冲程，气缸内气体的内能最小的是( 油机每秒钟对外做功40次 4.(广安中考)内燃机的发明是第二次工 业革命中应用技术领域的一项重大成 就.如图为单缸四冲程汽油机的一个 冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮 B 2.(菏泽中考)家用汽车常用汽油机提供动力，以 每分钟转动1800圈(q汽油=4.6×107J/kg), 下有关说法正确的是() 则下列说法正确的是() A.汽油燃烧时它的热值减小 A.图中所示冲程是做功冲程 B.汽油机的冷却液温度越高，含有的热量越多 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机 C.汽油机的做功冲程，内能转化为机械能 做的有用功为6.9×107J D.汽车尾气的汽油味越浓说明汽油燃烧越 C.该汽油机在1s内做功30次 充分 D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 3.(齐齐哈尔中考改编)关于单缸四冲程汽油机， 5.(成都中考)小美在老师指导下进行了以下实 下列说法正确的是() 验：甲、乙两烧杯各装100g水，用酒精灯加热 266.(1)汽化发烧时额头敷湿毛巾 1000m=3×105J. (2)郊区吹向市区 (2)0.2kg燃油完全燃烧放出的热量Q放=mq=0.2kg× (3)可以增大绿化面积、建人工湖（合理即可） 4.5×10J/kg=9×106J. 7.(1)热辐射 小货车发动机的效率？一Q W 3×10J (2)增加汽化 X100%= ×100%≈ 9×105J (3)植树造林（合理即可） 33.3%. 8.冬季盛行从亚欧大陆内部吹来寒冷干燥的西北风.这是因为 5.D6.A7.C8.B9.B 冬季西北方向亚欧大陆沙石的比热容小、降温快，其上空冷空 10.250.9 气（密度大）下降形成极地高气压区，而东南沿海海洋的海水 11.解：(1)汽车全程消耗汽油25L,消耗汽油的质量为m= 比热容大、降温慢，温度较高，热空气（密度小）上升，形成低气 pV=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg,汽油完全燃烧 压区，地面附件的冷空气就从西北内陆的高压区吹向东南沿 放出的热量为Q放=mq=20kg×4.5×10'J/kg=9×108J. 海的低压区，形成寒冷干燥的冬季风： (2)汽车发动机输出的机械功为W=Pt=25×103W×4× 核心素养·科学探究 W 1.(1)使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量(2)< 3600s=3.6×102J,汽车发动机的效率为7=Q成 2.(1)质量温度变化值使研究液体受热均匀(2)相等 100%=3.6X10J=40%. (3)B 9×108J (4)2.1×103(5)开始加热时烧杯吸收了部分热量实验前 2.解：根据P=”可得，卡车输出的能量 对烧杯进行预热 3.(1)质量初温(2)煤油 W=Pt=200×103W×0.5×3600s=3.6×103J. (3)偏小燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收，存在热损 ”可知，燃油完全燃烧释放的热量为Q-” 失（合理即可） 由刃一Q做 本章总结 3.6×10」=101. 36% 1.A2.D3.B4.B5.D 6.热传递比热容 由g=Q可知，燃烧燃油的质量m=Q整 m 7.比热容6.3×102做功 109J 8.(1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度 4.6×107J/kg =21.74kg, (4)B66(5)水 减排的二氧化碳质量m=氧化碳=3.3m=3.3×21.74kg= 9.(1)乙同学正确.理由：一个圆形铁片由“冷若冰霜”，变成“炙 71.7kg. 手可热”，铁片的温度升高，内能增加，改变物体内能的方式除 了热传递之外还有做功，所以还可以通过做功的方式来使铁 升阶训练专题二热量的综合计算 片温度升高，比如可以用钢丝球摩擦铁片，将机械能转化为内 1.8.5 能，铁片的温度也会升高. 2.6×10535%固体酒精很推完全燃烧，且燃烧产生的热量 (2)丁同学正确.热量能自发地从高温物体传递给低温物体， 会有很大一部分散失在空气中，热量损失较大 不能自发地从低温物体传递给高温物体，但当存在外部干预， 3.3.0×1063.0×103 如机械做功，热量传递的方向是可以改变的.例如，冰箱的工 4.37.5%5.40% 作原理就是通过电能做功，将热量从温度较低的内部传递到 6.解：(1)水壶中水的质量为m水=p水V*=1.0×103kg/m3× 温度较高的外部，从而保持冰箱内部的低温，所以丁同学的说 2X10-3m3=2kg. 法正确 (2)水吸收的热量为Q水=c水m水△t水=4.2× 10.解：(1)水温下降时，放出的热量为Q=c水m△t=4.2× 103J/(kg·℃)×2kg×(100-25)℃=6.3×105J. 103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃-30℃)=3.024× (3)丁烷放出的热量Qr烧=mT烷9T袋=25X10-3kg×4.8× 108J. Q水X (2)此热量如果靠天然气燃烧放热，则需要天然气的体 10J/kg=1.2×10J,卡式炉的加热效率为7=Q 积V=Q=3.024X10J =9.45m3 100%-6.3X101×100%=52.5%. q3.2×107J/m 1.2×106J 7.解：(1)液氢燃料完全燃烧放出的热量为Q放=m氢q氢=50× 第2章改变世界的热机 103kg×1.4×108J/kg=7×102J. (2)水吸收的热量为Q吸=7Q微=6%×7×102J=4.2×10J, 1热机 水的质量为m本= Q吸 4.2×1011J 1.小叶轮转动化学动 c△t 4.2×10J/(kg·℃)x50℃=2× 2.D 105kg. 3.做功内机械4.内燃机汽缸 (3)一辆氢能源汽车以70kW的功率匀速行驶30min,发动 5.D 机做的机械功为W=Pt=70×103W×30×60s=1.26× 6.汽油和空气做功吸气压缩排气 108J. 7.C8.C9.C 10.做功 消耗的氢燃料完全燃烧放出的热量为Q做'=罗 11.内能转化为机械能乙3030120 12.压缩1800 1.26×10」=2.8×10，故消耗氢燃料的质量为mg'= 45% 13.做功内机械2 Q枚'_2.8X103J 14.(1)相互的运动状态 =2 kg. 9氢1.4×103J/kg (2)进气降低20减小 3跨学科实践：保护地球家园 2热机效率 1.(1)汽车尾气中的一氧化碳和一氧化氮都是有害气体，严重污 1.D2.D3.D 染环境（合理即可） 4.解：(1)小货车发动机牵引力做的功W=Fs=3×103N× (2)不使用塑料袋、不随意丢弃废电池（合理即可） 2.8.4×10670 5.如图所示. 3.解：(1)若该风力发电机10s内提供的电能全部转化为内能， 并有42%被水吸收，水吸收的热量为Q暖=tW71=10s× 1.8×104J/s×42%=7.56×104J. 升高的温度△t= Q吸 7.56×104J c本m4.2×103J/(kg·℃)×1kg 6.如图所示 18℃. (2)火力发电机工作时煤炭燃烧产生的热量约50%转化为电 能，则煤炭完全燃烧释放的能量为Qk=”生=4,8X10”】 72 50% 9.6×1011J. 需要煤炭的质量为m-0:-96X10J-3.2X10kg 7.D8.D9.C10.D11.断开闭合 q3×10J/kg 12.用电器短路13.a接通 4.解：(1)机械功W=Pt=40×1000W×1×3600s=1.44× 14.如图所示. 103J, 消耗的电能W=”=1.4X10」=1.8X10, 80% 氢燃料完全燃烧放出的热量Q数= W1.8×103J=3× 60% 108J, 15.(1)不发光(2)不能会造成电源短路 消耗的氢气质量m=Q:=，3×10°】 金9m4X10j/kg2kg 16.C解析：连接A和B,将测通器的m连接在D上，当n连 接E时小灯泡不发光，说明ABDE不连通，说明不能形成 (2)与燃油汽车相比，氢燃料汽车行驶1小时可减排二氧化碳 根导线；将n连接F时小灯泡仍不发光，说明ABDF不连 的质量约为m'=10×3.3kg=33kg. 通，也不能形成一根导线，所以CD为一根导线，故ABD不 本章总结 符合题意，C符合题意.故选C 1.D2.C3.A4.B5.B 3电路的连接 6.6.3×10530 1.A2.C 7.压缩0.2112.5 3.并并联电路中各用电器互不影响 8.125032.6% 4.如图所示. 9.3.36×1050.075 10.解：(1)汽车的平均速度=三-360km=90km/h (2)全程消耗汽油的体积为V=25L=0.025m3. 汽油的质量为m=pV=0.8×103kg/m3×0.025m3= 20kg, 汽油完全燃烧放出的热量 5.如图所示 Q=mq=20kg×4.5×10J/kg=9×108J. (3)汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103W×4× 3600s=3.6×108J, 则汽车发动机的效率？= QX100%= 3.6×10J× 9×108J 100%=40%. 6.C7.C8.C9.D 10.C 11.如图所示. 第3章 简单电路 1电现象 1.A2.C3.吸引电子 4.带负电吸引 5.同种电荷相互排斥摩擦起电异种 6.电子负排斥 7.B 12.如图所示， 8.从大地到人手 9.D10.D11.C12.D13.C 14.负排斥 15.摩擦排气管 16.(1)用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，它能“吸弯”很细的水 流，是因为带电体有吸引轻小物体的性质， (2)用塑料梳子梳头发时，梳子与头发发生摩擦起电现象，梳 13.(1)①并②串③短路(2)并联开关 子与头发带异种电荷，由于异种电荷互相吸引，所以头发被 14.B、CA与B相连、C与D相连C、D 梳子“吸”起来」 升阶训练专题三串、并联电路的识别 2电路 1.A2.D3D4.A5.并串 1.B2.开关电源3.丙甲丁乙 6.D7.S2S1、S3S2、S3 4.无不亮开路通路电源短路 8.串并短路 3