第十二章 机械能和内能 知识清单---2025-2026学年苏科版（2024）九年级上册

该初中物理知识清单系统梳理了“机械能和内能”单元内容，涵盖机械能（动能、势能及转化）、内能（热传递与做功）、比热容、热机与能量守恒四大知识模块，为学生搭建了从概念理解到实验探究再到实际应用的递进式学习支架。 清单通过“概念-实验-应用”三级架构呈现知识体系，突出科学思维与科学探究，如“探究动能影响因素”标注控制变量法和转换法，“比热容应用”结合沿海昼夜温差实例。设计“易混概念对比”（如内能与机械能区别）和“实验方法总结”，帮助学生夯实物理观念，教师可据此设计分层教学，提升课堂效率。

第十二章 机械能和内能 知识清单 一、机械能 （一）能量的基本认识 1. 一个物体能够对另一个物体______，就表明这个物体具有能量，能量反映物体做功本领的大小。 2. 能量的国际单位是______，简称______，符号是______。 3. 物体具有的能量越大，它能够对外做的功越______。 （二）动能 1. 物体由于______而具有的能量叫做动能，一切运动的物体都具有动能。 2. 探究动能大小的影响因素实验中，采用的核心研究方法是______法和______法。 3. 探究动能与速度的关系时，需控制物体的______相同，通过改变物体运动的______来进行对比实验。 4. 探究动能与质量的关系时，需控制物体的______相同，通过改变物体的______来进行对比实验。 5. 实验中通过观察被撞木块在水平面上运动的______来判断物体动能的大小，这种方法属于______法。 6. 物体动能的大小与物体的______和______有关，______越大、______越大，物体所具有的动能就越大。 7. 同一辆汽车在高速行驶时比低速行驶时的动能______，这是因为其______更大；重型卡车与小轿车以相同速度行驶时，______的动能更大。 （三）势能 1. 弹性势能 1. 物体由于发生______而具有的能量叫做弹性势能。 2. 对于同一物体，发生弹性形变的______越大，其具有的弹性势能就越大。 3. 被压缩的弹簧、被拉弯的弓、绷紧的橡皮筋等都具有______能。 2. 重力势能 1. 被______的物体所具有的能量叫做重力势能。 2. 探究重力势能大小的影响因素实验中，通过观察“木桩”下陷的______来反映重力势能的大小，运用了______法。 3. 探究重力势能与高度的关系时，应控制物体的______相同，改变物体被举高的______。 4. 探究重力势能与质量的关系时，应控制物体被举高的______相同，改变物体的______。 5. 物体的重力势能与物体的______和______有关，______越大、______越高，它具有的重力势能就越大。 6. 同一物体从三楼阳台掉落比从一楼窗台掉落时的重力势能更______，更容易对地面造成损坏；质量相同的铅球和皮球被举到相同高度，______的重力势能更大。 （四）机械能及其转化 1. 物体的______和______的统称叫做机械能，机械能的大小等于物体的______能与______能之和。 2. 动能和势能可以相互转化，滚摆下降过程中，______能减小，______能增大，______能转化为______能；滚摆上升过程中，______能减小，______能增大，______能转化为______能。 3. 人造地球卫星在近地点时______能最大，______能最小；在远地点时______能最大，______能最小，卫星在运行过程中______能和______能相互转化。 4. 不计空气阻力和摩擦时，即只有重力或弹力做功，动能与势能相互转化过程中，机械能总量______，这种现象叫做机械能守恒。 5. 现实生活中，由于存在空气阻力、摩擦等因素，动能与势能转化过程中，机械能总量会______，减少的机械能通常转化为______能。 6. 物体在光滑斜面上滑动时，因为没有摩擦损失，机械能______；物体在斜面上匀速下滑时，因为存在摩擦，机械能______。 二、内能 热传递 （一）内能的概念 1. 物体内所有分子做无规则运动的______和分子______的总和叫做物体的内能。 2. 一切物体，无论温度高低，都具有______，0℃的冰块也具有内能。 3. 物体内能的大小与物体的______、、、______等因素有关。 4. 同一物体温度升高，内能______增大；同一物体内能增大，温度______升高，如晶体熔化过程中内能增大但温度不变。 5. 内能与机械能是两种不同形式的能量，机械能与物体的______和______有关，内能与物体内部分子的______和分子间的______有关。 （二）热传递改变内能 1. 只要物体之间或同一物体的不同部分之间存在______，就会发生热传递。 2. 热传递的方向总是从______物体（或部分）向______物体（或部分）传递，直到各物体（或同一物体的各部分）间的______相同为止。 3. 热传递的实质是______的转移，在热传递过程中，高温物体______内能，低温物体______内能。 4. 热传递的三种形式分别是______、和，冬天用热水袋取暖主要利用了______，太阳照射使大地变暖主要利用了______。 （三）热量 1. 物体在热传递过程中转移的______叫做热量，用符号______表示。 2. 热量的单位与能量的单位相同，都是______，符号是______。 3. 热量是一个______量，只能说物体“吸收”或“放出”了热量，不能说物体“具有”或“含有”热量。 4. 同一物体吸收热量，内能______，但温度______升高；同一物体放出热量，内能______，但温度______降低。 5. “大地阳和暖气生”描述的大地内能增加，是太阳通过______方式传递______实现的。 （四）做功改变内能 1. 做功改变物体内能的实质是将______的能（如机械能）______为内能，或把内能______为其他形式的能。 2. 冬天搓手取暖是通过______的方式改变手的内能，此过程中______能转化为______能；反复弯折铁丝，弯折处发热，是通过______方式改变铁丝内能。 3. 汽车刹车过程中，车轮表面温度升高，内能______，这是通过______的方式改变其内能的。 4. 物体内能的改变可以通过______和______两种方式实现，这两种方式在改变物体内能上是______的。 三、物质的比热容 （一）比热容的概念 1. 一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的______与它的______和升高的______乘积之比，叫做这种物质的比热容，用符号______表示。 2. 比热容的物理意义是反映不同物质______能力的物理量，比热容大的物质表示其吸热或放热能力______。 3. 比热容的国际单位是______，符号是______，读作“______”。 4. 水的比热容是______，它表示的物理意义是______质量的水温度升高（或降低）所吸收（或放出）的热量是。 5. 比热容是物质的一种______属性，不同物质的比热容一般______，同种物质的比热容与它的______、______无关，与物质的______有关。 （二）比热容的应用 1. 沿海地区昼夜温差比内陆地区小，是因为水的______比砂石大，在吸收或放出相同热量时，水的温度变化比砂石______。 2. “沙暖睡鸳鸯”中，与水相比沙的______小，吸收相同热量时沙升高的温度更明显。 3. 汽车发动机用水做冷却剂，是因为水的______大，相同条件下能吸收更多的______，冷却效果好。 4. 暖气片中用水作为传热介质，是利用了水的______大的特性，在降低相同温度时能放出更多的______。 （三）热量的计算 1. 当物体温度升高时，吸收的热量计算公式为______；当物体温度降低时，放出的热量计算公式为______。 2. 公式中各物理量的单位：Q表示______，单位是______；c表示______，单位是______；m表示______，单位是______；Δt表示______，单位是______。 3. 质量为0.5kg的水，温度从20℃升高到100℃，需要吸收的热量为______J（c水＝4.2×10³J/（kg·℃））。 4. 质量为1kg的某种液体，比热容为2.1×10³J/（kg·℃），温度从80℃降低到20℃，放出的热量为______J。 5. 质量为100g的酒精，温度从30℃降低到25℃，放出了1700J的热量，则酒精的比热容为______J/（kg·℃）。 6. 用相同的电加热器对质量为0.2kg的水和0.3kg的另一种液体加热，若相同时间内电加热器放出热量相同，水在10min内温度升高了50℃，则水吸收的热量为______J；若另一种液体在相同时间内温度升高了100℃，则该液体的比热容为______J/（kg·℃）（c水＝4.2×10³J/（kg·℃））。 四、机械能与内能的相互转化 （一）热机及其工作原理 1. 热机是将燃料燃烧产生的______能转化为______能的机器，常见的热机有______、______、______等。 2. 汽油机是最常见的热机之一，它是利用______在汽缸内燃烧产生的燃气来工作的。 3. 单缸四冲程汽油机的一个工作循环包括______冲程、______冲程、______冲程和______冲程四个冲程。 4. 汽油机的四个冲程中，只有______冲程是燃气对外做功，将______能转化为______能，其他三个冲程是辅助冲程，依靠飞轮的______来完成。 5. 压缩冲程中，活塞压缩汽缸内的气体，将______能转化为______能，气体的温度______、内能______。 6. 吸气冲程中，汽油机吸入汽缸的是______和______的混合物；排气冲程的作用是将汽缸内燃烧后的______排出。 （二）热机的效率 1. 用来做______功的那部分能量，与燃料______燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率，用符号______表示。 2. 热机效率的计算公式为______，热机效率总是______1（选填“大于”“小于”或“等于”），因为存在能量损失。 3. 热机工作过程中能量损失的主要途径有：燃料未完全燃烧、、、克服摩擦做功等。 4. 提高热机效率的措施有：使燃料______燃烧、减少______损失、减小______等。 5. 某汽油机的效率为25%，其物理意义是燃料完全燃烧放出的能量中，有25%用来做______功。 6. 一个工作循环消耗20g汽油的汽油机，若其效率为25%，则一个工作循环可输出的机械能为______J（q汽油＝4.6×10⁷J/kg）。 （三）燃料的热值 1. 某种燃料完全燃烧放出的______与其______之比，叫做这种燃料的热值，用符号______表示。 2. 热值的国际单位是______，符号是______，有时也用______作为单位。 3. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式为______，其中m表示燃料的______，q表示燃料的______。 4. 汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，它表示的物理意义是______质量的汽油______燃烧时放出的热量是4.6×10⁷J。 5. 0.5kg汽油完全燃烧放出的热量为______J；2kg汽油完全燃烧时释放的热量为______J（q汽油＝4.6×10⁷J/kg）。 6. 热值是燃料的一种______属性，不同燃料的热值一般______，同种燃料的热值与燃料的______、______等无关。 7. “神舟十六号”载人飞船升空过程中，燃料舱内液态氢的热值______（选填“变大”“不变”或“变小”），因为热值是燃料的固有属性。 8. 若100g液态氢完全燃烧放出的热量有60%被水吸收，可使水温升高50℃，则水的质量为______kg（q氢＝1.4×10⁸J/kg，c水＝4.2×10³J/（kg·℃））。 （四）能量的转化与守恒 1. 摩擦生热过程中，______能转化为______能；水电站里水轮机带动发电机发电，是______能转化为______能。 2. 汽油机在做功冲程中，______能转化为______能；在压缩冲程中，______能转化为______能。 3. 冬天用热水袋取暖，是______能从热水袋转移到人体；用电饭锅煮饭，是______能转化为______能。 4. 能量既不会凭空______，也不会凭空______，它只会从一种形式______为其他形式，或者从一个物体______到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量______，这就是能量守恒定律。 5. 非遗文化“打铁花”表演中，表演者利用熔炉把生铁______成铁汁，这是通过______的方式改变其内能，此过程中______能转化为______能；铁花被击打腾空后落地消失，此过程中______能转化为______能，铁的内能______。 6. 制作冰糖葫芦时，白糖放入锅中加热______为糖浆，是通过______方式改变内能；糖浆蘸在山楂上后______热量变成固态，山楂的内能将会______。 参考答案 一、机械能 （一）能量的基本认识 1. 做功 2. 焦耳；焦；J 3. 多 （二）动能 1. 运动 2. 控制变量；转换 3. 质量；速度 4. 速度；质量 5. 距离；转换 6. 质量；速度；质量；速度 7. 大；速度；重型卡车 （三）势能 1. 弹性势能 1. 弹性形变 2. 程度 3. 弹性势 2. 重力势能 1. 举高 2. 深度；转换 3. 质量；高度 4. 高度；质量 5. 质量；高度；质量；高度 6. 大；铅球 （四）机械能及其转化 1. 动能；势能；动；势 2. 重力势；动；重力势；动；动；重力势；动；重力势 3. 动；重力势；重力势；动；动；重力势 4. 保持不变 5. 减小；内 6. 守恒；减小 二、内能 热传递 （一）内能的概念 1. 动能；势能 2. 内能 3. 温度；质量；状态；材料 4. 一定；不一定 5. 机械运动；位置；热运动；相互作用 （二）热传递改变内能 1. 温度差 2. 高温；低温；温度 3. 内能；放出；吸收 4. 热传导；热对流；热辐射；热传导；热辐射 （三）热量 1. 内能；Q 2. 焦耳；J 3. 过程 4. 增大；不一定；减小；不一定 5. 热传递；热量 （四）做功改变内能 1. 其他形式；转化；转化 2. 做功；机械；内；做功 3. 增加；做功 4. 热传递；做功；等效 三、物质的比热容 （一）比热容的概念 1. 热量；质量；温度；c 2. 吸热或放热；强 3. 焦每千克摄氏度；J/（kg·℃）；焦每千克摄氏度 4. 4.2×10³J/（kg·℃）；1kg；1℃；4.2×10³J 5. 固有；不同；质量；体积；状态 （二）比热容的应用 1. 比热容；小 2. 比热容 3. 比热容；热量 4. 比热容；热量 （三）热量的计算 1. Q吸＝cm（t－t₀）；Q放＝cm（t₀－t） 2. 热量；J；比热容；J/（kg·℃）；质量；kg；温度变化量；℃ 3. 1.68×10⁵ 4. 1.26×10⁵ 5. 3.4×10³ 6. 4.2×10⁴；1.4×10³ 四、机械能与内能的相互转化 （一）热机及其工作原理 1. 内；机械；汽油机；柴油机；喷气发动机 2. 汽油 3. 吸气；压缩；做功；排气 4. 做功；内；机械；惯性 5. 机械；内；升高；增大 6. 汽油；空气；废气 （二）热机的效率 1. 有用；完全；η 2. η＝（W有用/Q放）×100%；小于 3. 废气带走热量；散热损失 4. 充分；能量；摩擦 5. 有用 6. 2.3×10⁵ （三）燃料的热值 1. 热量；质量；q 2. 焦每千克；J/kg；焦每立方米（J/m³） 3. Q放＝mq；质量；热值 4. 1kg；完全 5. 2.3×10⁷；9.2×10⁷ 6. 固有；不同；质量；状态 7. 不变 8. 40 （四）能量的转化与守恒 1. 机械；内；机械；电 2. 内；机械；机械；内 3. 内；电；内 4. 产生；消失；转化；转移；保持不变 5. 熔化；热传递；内；内；机械；内；增大 6. 熔化；热传递；放出；减小 学科网（北京）股份有限公司 $