跨学科实践:科学安排饮食与运动(举一反三讲义)物理沪粤版2024九年级上册
2025-11-29
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2份
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21页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪粤版九年级上册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 跨学科实践 科学安排饮食与运动 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.30 MB |
| 发布时间 | 2025-11-29 |
| 更新时间 | 2025-12-05 |
| 作者 | quintinchen |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2025-11-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55180238.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本初中物理讲义以“科学安排饮食与运动”为跨学科实践项目,系统梳理食物化学能(能量摄入)与生命活动、运动机械能(能量消耗)的转化规律,构建“项目提出—知识储备(热值计算、功的估算)—项目实施(实验与调查)—巩固应用(健康计划撰写)”的学习支架,配套思维导图辅助知识整合。
该资料突出科学思维与科学探究融合,通过“比较食物能量实验”(控制变量法减少误差)、运动耗能定量计算(如爬楼梯克服重力做功)等活动,培养基于能量守恒的分析能力;结合不同人群饮食运动建议表等跨学科案例,渗透科学态度与责任,助力课中实验教学实施与课后个性化健康方案设计,强化知识应用与核心素养落地。
内容正文:
第二章 跨学科实践:科学安排饮食与运动
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 1
【知识梳理】 2
一、 项目提出 2
二、 知识储备 2
知识点1. 能量的摄入——食物中的化学能(任务一) 2
知识点2. 能量的消耗——生命活动与机械能(任务二) 4
知识点3. 提出科学安排饮食与运动的建议(任务三) 5
【方法技巧】 7
三、 项目实施 7
方法技巧1. 社会调查与实验的方法与技巧 8
【巩固训练】 8
方法技巧2. 《我的健康能量计划》方案撰写 8
【学习目标】
课节核心素养目标
物理观念:理解食物是人类能量的来源,其提供的热量本质是化学能转化为内能;理解人体运动是消耗内能转化为机械能的过程。
科学思维:能利用“热值”概念计算食物热量;能基于能量守恒定律,定量分析“能量摄入”与“能量消耗”的平衡关系。
科学探究: 能根据提供的表格数据,进行简单的热量计算与活动消耗分析,并设计个性化的健康计划。
科学态度与责任担当:树立科学的健康观,摒弃不健康的减肥或饮食观念,认识到物理知识在指导健康生活中的重要作用。
课节重点难点
重点: 理解能量的转化与守恒在人体生命活动中的体现;掌握比较食物能量的实验方法。
难点:将能量的定性理解转化为初步的定量分析,并综合生物、体育等学科知识,设计出个性化的、科学的饮食与运动计划。
【思维导图】
【知识梳理】
1、 项目提出
“管住嘴,迈开腿”是保持健康的黄金法则。这背后蕴含着深刻的科学原理:我们如何知道一块巧克力和一个苹果哪个提供的能量更多?一次慢跑又消耗了多少能量?这不仅仅是生物或体育问题,更是一个经典的能量转化与守恒的物理问题。我们能否用物理学的眼光,科学地安排自己的一日三餐和运动计划?
2、 知识储备
知识点1. 能量的摄入——食物中的化学能(任务一)
1. 能量的来源
从物理学角度看,人体所需的能量来源于食物中的化学能。
食物在体内氧化分解(类似于缓慢燃烧),将化学能转化为内能,维持体温和生命活动。
2. 能量的测量
实验原理: 通过测量食物完全燃烧时加热水所放出的热量(Q = cmΔt)来比较其蕴含化学能的多少。
单位: 焦耳(J),生活中常用千卡(大卡,kcal)。1 kcal ≈ 4200 J。
3. 不同食物的能量差异
三大营养素供能:脂肪 > 蛋白质 ≈ 碳水化合物。
常见食物能量表(示例):
食物(100g)
近似能量(kJ)
相当于消耗所需运动(以60kg成人为例)
米饭
约 500
慢走约20分钟
苹果
约 200
慢走约8分钟
花生
约 2400
慢跑约30分钟
巧克力
约 2200
慢跑约28分钟
【例题1】 在“比较不同食物能量”的实验中,用燃烧花生加热水,测得水温上升了20℃。若用水50g,则花生燃烧释放的热量约为多少焦耳?【水的比热容c = 4.2×10³ J/(kg·℃)】
【变式1】(25-26九年级上·广东江门·期中)艾灸是我国古老中医疗法,利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,从而达到防病、治病的目的。艾灸时闻到浓浓的艾草药香是 现象。艾灸的部位有温热感,这是通过 的方式使其内能增加的。质量为0.05 kg的艾条完全燃烧可以放出 J的热量。(艾条的热值取2.8×107 J/kg)
【变式2】(25-26九年级上·广东清远·期中)酒精的热值是,完全燃烧200g酒精,放出的热量是 。酒精燃烧过程中质量逐渐 ,其热值 (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【变式3】(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图水煎包是武汉特色名吃,其特点在于兼得水煮油煎之妙,口感脆而不硬,香而不腻,味道鲜美极致。在水煎包被煎熟的过程中,是通过 的方式改变了它的内能;水煎包出锅时香飘四溢,这是由于分子的 产生的扩散现象。其实食物也是一种“燃料”,食物提供的化学能同样可以转化为人所需的内能。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值约为J/kg,同样情况下脂肪的热值约为J/kg。假如你摄入了脂肪50g;若青少年每天需要摄入的热量约为J,则为满足每天热量的需要,理论上还需摄取 g淀粉。
知识点2. 能量的消耗——生命活动与机械能(任务二)
1. 能量的去路
基础代谢: 维持心跳、呼吸、体温等基本生命活动所消耗的能量(约占60-70%)。
身体活动: 人体运动时,内能转化为机械能和热量。
食物热效应: 消化吸收食物本身消耗的能量。
2. 运动消耗的估算
运动强度越大、时间越长、体重越大,消耗的能量越多。
物理模型: 可将人体运动近似看作克服重力(如爬山)、克服摩擦力(如跑步)做功的过程。
【例题2】 一位50kg的同学匀速爬上高10m的教学楼楼梯,他克服重力做了多少功?【g取10N/kg】
【变式1】(25-26九年级上·江西南昌·期中)将一瓶550mL的矿泉水匀速托高1m,人对矿泉水做的功大约是( )
A.5.5J B.55J C.550J D.5500J
【变式2】(25-26九年级上·江西南昌·期中)用100N的力将重5N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A.1500J B.75J C.0J D.无法确定
【变式3】(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示,小明的质量为60kg,每次引体向上上升的高度为0.5m,他每次克服重力做功约为( )
A.3J B.30J C.300J D.3000J
知识点3. 提出科学安排饮食与运动的建议(任务三)
科学安排的核心原则:能量平衡
能量平衡: 能量摄入 ≈ 能量消耗 → 体重维持
能量正平衡: 能量摄入 > 能量消耗 → 体重增加
能量负平衡: 能量摄入 < 能量消耗 → 体重减少
合理化建议(示例)
对象/场景
饮食建议(控制摄入)
运动建议(增加消耗)
物理与健康原理
青少年学生
早餐吃好,保证蛋白质;少喝含糖饮料,用水果代替部分零食。
每天保证1小时中高强度运动(如跑步、打球、跳绳)。
保证学习所需能量,避免多余糖分转化为脂肪;通过运动消耗多余能量,增强体能。
久坐
办公族
午餐七分饱,多吃蔬菜;下午茶选择酸奶或坚果而非蛋糕。
利用碎片时间运动,如上下楼走楼梯、工间操、下班后快走半小时。
控制总热量摄入,增加膳食纤维;低强度长时间运动有助于提升基础代谢率。
减肥
人群
记录每日饮食,计算大致热量;选择低能量、高饱腹感食物。
有氧运动与力量训练结合,如慢跑+俯卧撑/深蹲。
创造“能量负平衡”;力量训练增加肌肉量,提高基础代谢,长期利于能量消耗。
【例题3】 下列关于饮食与运动的说法中,从能量角度分析最科学的是( )
A. 只要多运动,就可以不加节制地吃。
B. 不吃晚饭是减肥最快最健康的方式。
C. 科学的减肥需要合理控制饮食并配合规律运动。
D. 运动消耗的能量很少,对减肥没什么用。
【变式1】(25-26九年级上·河南驻马店·期中)砖的制作工艺流传数千年,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是( )
A.晒制泥坯时,泥坯温度越高含有的热量越多
B.高温烧制时,通过热传递的方式改变砖块的内能
C.烧制红砖时,燃料的热值与其是否充分燃烧有关
D.冷却后的红砖没有内能
【变式2】(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体的内能增加,一定是外界对物体做了功
C.温度越高的物体,所含的热量越多 D.0℃冰的内能不为零
【变式3】(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,一种自热火锅,其中配有发热包,将发热包和冷水放到外盒中,会放出大量的热,从而加热上层食物。加热过程中,下列说法正确的是( )
A.食物中含有的热量增多 B.食物的内能通过做功的方式增加了
C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体 D.物体的内能增大温度一定升高
【方法技巧】
3、 项目实施
方法技巧1. 社会调查与实验的方法与技巧
设计调查问卷: 问题应具体,如“您平均每周进行几次不少于30分钟的运动?”“您是否有记录食物热量的习惯?”
实验操作技巧(比较食物能量):
控制变量: 使用等质量的水、相同的烧杯和温度计初温。
减少误差: 食物需充分干燥,燃烧时用挡风板减少热量散失。
安全第一: 使用酒精灯或蜡烛注意防火,佩戴护目镜。
【巩固训练】
方法技巧2. 《我的健康能量计划》方案撰写
一份完整的个人健康能量计划应包含:
标题: 关于我一周的科学饮食与运动计划
现状分析: 估算自己每日大致能量需求(可查阅资料或使用公式)。
目标设定: 明确目标(如:保持健康、增肌、减脂)。
具体计划:
饮食安排: 列举一日三餐的健康食谱构想,注明主要营养素。
运动安排: 制定一周运动表,包括运动项目、时长和频率。
原理阐述: 从能量摄入与消耗的角度解释计划为何是科学的。
总结与承诺: 自我激励,承诺执行。
【课后练习】
1.(25-26九年级上·山东济宁·阶段练习)薯片属高油高盐食物,可以轻易点燃。如图,其燃烧时放出的热量与包装上标注的能量基本一致,如图是薯片包装上的部分信息,则这种薯片的热值约为 J/kg,它的物理意义是: 。
2.(25-26九年级上·福建福州·月考)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
3.(25-26九年级上·湖南郴州·月考)下列有关内能、温度、热量的说法中,正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能
C.海波在熔化时,温度不变,内能不变
D.喝茶时身体变暖,说明身体吸收了热量,温度升高内能增大
4.(多选)(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.一个物体吸收了热量,它的温度可能会升高
C.一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
5.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)中学生小阳将物理课本从地上捡起,并把它缓缓举过头顶,在此过程中,小阳对课本所做的功大约为( )
A.0.5J B.5J C.50J D.500J
6.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)放学后,小刚背着重的书包,先从一楼匀速走到三楼教室(每层楼高约),然后在水平走廊走了到座位(水平行走时忽略书包高度变化)。整个过程中他对书包做的功约为( )
A. B. C. D.
7.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)小明将地上的物理课本捡回课桌,他对物理课本所做的功最接近下列哪个数值( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
8.(25-26九年级上·安徽淮南·期中)如图甲,“胶囊胃镜”被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”,其质量只有5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动,并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。如图乙,胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功 。(g取10N/kg)
9.(23-24九年级上·宁夏固原·阶段练习)如图所示,某工人师傅用500N的推力,把木箱从长4m高2m的斜面底端推到顶端用时10s,推力做功为 J,斜面起到了 (选填“省力”、“省距离”或“省功”)的作用。
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第二章 跨学科实践:科学安排饮食与运动
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 1
【知识梳理】 2
一、 项目提出 2
二、 知识储备 2
知识点1. 能量的摄入——食物中的化学能(任务一) 2
知识点2. 能量的消耗——生命活动与机械能(任务二) 4
知识点3. 提出科学安排饮食与运动的建议(任务三) 5
【方法技巧】 7
三、 项目实施 7
方法技巧1. 社会调查与实验的方法与技巧 8
【巩固训练】 8
方法技巧2. 《我的健康能量计划》方案撰写 8
【学习目标】
课节核心素养目标
物理观念:理解食物是人类能量的来源,其提供的热量本质是化学能转化为内能;理解人体运动是消耗内能转化为机械能的过程。
科学思维:能利用“热值”概念计算食物热量;能基于能量守恒定律,定量分析“能量摄入”与“能量消耗”的平衡关系。
科学探究: 能根据提供的表格数据,进行简单的热量计算与活动消耗分析,并设计个性化的健康计划。
科学态度与责任担当:树立科学的健康观,摒弃不健康的减肥或饮食观念,认识到物理知识在指导健康生活中的重要作用。
课节重点难点
重点: 理解能量的转化与守恒在人体生命活动中的体现;掌握比较食物能量的实验方法。
难点:将能量的定性理解转化为初步的定量分析,并综合生物、体育等学科知识,设计出个性化的、科学的饮食与运动计划。
【思维导图】
【知识梳理】
1、 项目提出
“管住嘴,迈开腿”是保持健康的黄金法则。这背后蕴含着深刻的科学原理:我们如何知道一块巧克力和一个苹果哪个提供的能量更多?一次慢跑又消耗了多少能量?这不仅仅是生物或体育问题,更是一个经典的能量转化与守恒的物理问题。我们能否用物理学的眼光,科学地安排自己的一日三餐和运动计划?
2、 知识储备
知识点1. 能量的摄入——食物中的化学能(任务一)
1. 能量的来源
从物理学角度看,人体所需的能量来源于食物中的化学能。
食物在体内氧化分解(类似于缓慢燃烧),将化学能转化为内能,维持体温和生命活动。
2. 能量的测量
实验原理: 通过测量食物完全燃烧时加热水所放出的热量(Q = cmΔt)来比较其蕴含化学能的多少。
单位: 焦耳(J),生活中常用千卡(大卡,kcal)。1 kcal ≈ 4200 J。
3. 不同食物的能量差异
三大营养素供能:脂肪 > 蛋白质 ≈ 碳水化合物。
常见食物能量表(示例):
食物(100g)
近似能量(kJ)
相当于消耗所需运动(以60kg成人为例)
米饭
约 500
慢走约20分钟
苹果
约 200
慢走约8分钟
花生
约 2400
慢跑约30分钟
巧克力
约 2200
慢跑约28分钟
【例题1】 在“比较不同食物能量”的实验中,用燃烧花生加热水,测得水温上升了20℃。若用水50g,则花生燃烧释放的热量约为多少焦耳?【水的比热容c = 4.2×10³ J/(kg·℃)】
【答案】 Q = cmΔt = 4.2×10³ J/(kg·℃) × 0.05 kg × 20 ℃ = 4200 J
【变式1】(25-26九年级上·广东江门·期中)艾灸是我国古老中医疗法,利用艾条燃烧产生的热量刺激人体穴位,从而达到防病、治病的目的。艾灸时闻到浓浓的艾草药香是 现象。艾灸的部位有温热感,这是通过 的方式使其内能增加的。质量为0.05 kg的艾条完全燃烧可以放出 J的热量。(艾条的热值取2.8×107 J/kg)
【答案】 扩散 热传递 1.4×106
【难度】0.85
【知识点】扩散现象、热传递改变物体的内能、热值的公式及相关计算
【详解】[1]艾灸时能闻到浓浓的艾草药香,是因为艾草中药香分子在不停地做无规则运动,扩散到空气中被人闻到,所以这是扩散现象。
[2]艾灸时,热量从温度高的艾条传递到温度低的人体穴位部位,使人体穴位部位内能增加,温度升高,感觉有温热感,这是通过热传递的方式改变内能。
[3]0.05 kg的艾条完全燃烧放出的热量
【变式2】(25-26九年级上·广东清远·期中)酒精的热值是,完全燃烧200g酒精,放出的热量是 。酒精燃烧过程中质量逐渐 ,其热值 (后两空均选填“增大”“减小”或“不变”)。
【答案】 减小 不变
【难度】0.85
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算
【详解】[1]完全燃烧200g酒精,放出的热量是
[2]燃烧过程中酒精逐渐减少,所以其质量逐渐减少。
[3]热值是燃料的固有属性,与质量无关,因此剩余酒精的热值保持不变。
【变式3】(25-26九年级上·湖北武汉·月考)如图水煎包是武汉特色名吃,其特点在于兼得水煮油煎之妙,口感脆而不硬,香而不腻,味道鲜美极致。在水煎包被煎熟的过程中,是通过 的方式改变了它的内能;水煎包出锅时香飘四溢,这是由于分子的 产生的扩散现象。其实食物也是一种“燃料”,食物提供的化学能同样可以转化为人所需的内能。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值约为J/kg,同样情况下脂肪的热值约为J/kg。假如你摄入了脂肪50g;若青少年每天需要摄入的热量约为J,则为满足每天热量的需要,理论上还需摄取 g淀粉。
【答案】 热传递 无规则运动 500
【难度】0.65
【知识点】扩散现象、热传递改变物体的内能、热值的公式及相关计算
【详解】[1]在水煎包被煎熟的过程中,水煎包吸收热量,是通过热传递方式改变了它的内能。
[2]水煎包出锅时香飘四溢,这是水煎包分子扩散到空气中,是由于分子的无规则运动产生的扩散现象。
[3]50g脂肪产生的热量为
若青少年每天需要摄入的热量约为J,还需摄取的淀粉产生的热量为
由得,还需摄取的淀粉的质量为
其实食物也是一种“燃料”,食物提供的化学能同样可以转化为人所需的内能。如果淀粉在人体内“燃烧”的热值约为J/kg,同样情况下脂肪的热值约为J/kg。假如你摄入了;则为满足每天热量的需要,理论上。
知识点2. 能量的消耗——生命活动与机械能(任务二)
1. 能量的去路
基础代谢: 维持心跳、呼吸、体温等基本生命活动所消耗的能量(约占60-70%)。
身体活动: 人体运动时,内能转化为机械能和热量。
食物热效应: 消化吸收食物本身消耗的能量。
2. 运动消耗的估算
运动强度越大、时间越长、体重越大,消耗的能量越多。
物理模型: 可将人体运动近似看作克服重力(如爬山)、克服摩擦力(如跑步)做功的过程。
【例题2】 一位50kg的同学匀速爬上高10m的教学楼楼梯,他克服重力做了多少功?【g取10N/kg】
【答案】 W = Gh = mgh = 50 kg × 10 N/kg × 10 m = 5000 J
【解析】 本题考查功的计算。这5000J的机械能正是由他体内储存的化学能转化而来。
【变式1】(25-26九年级上·江西南昌·期中)将一瓶550mL的矿泉水匀速托高1m,人对矿泉水做的功大约是( )
A.5.5J B.55J C.550J D.5500J
【答案】A
【难度】0.85
【知识点】重力的计算与估算、功的计算和估算
【详解】矿泉水的体积为
根据公式可知,矿泉水的质量为
根据公式可知,矿泉水的重力为
人对矿泉水做的功等于克服矿泉水自身重力做的功,则人对矿泉水做的功,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式2】(25-26九年级上·江西南昌·期中)用100N的力将重5N的足球踢出去15m远,该同学对足球做的功是( )
A.1500J B.75J C.0J D.无法确定
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】力做功的必要因素、功的计算和估算
【详解】要解决这个问题,需明确做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上通过的距离。
在脚踢足球的过程中,脚对足球施加了100N的力,但足球离开脚后,脚不再对足球施加力,此时足球是由于惯性继续运动了15m。
而题目中并没有给出足球在脚的作用力方向上移动的距离,所以无法计算该同学对足球做的功。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选 D。
【变式3】(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)如图所示,小明的质量为60kg,每次引体向上上升的高度为0.5m,他每次克服重力做功约为( )
A.3J B.30J C.300J D.3000J
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】功的计算和估算
【详解】小明的重力为G=mg=60kg×10N/kg=600N
他每次克服重力做功约为W=Gh=600N×0.5m=300J
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
知识点3. 提出科学安排饮食与运动的建议(任务三)
科学安排的核心原则:能量平衡
能量平衡: 能量摄入 ≈ 能量消耗 → 体重维持
能量正平衡: 能量摄入 > 能量消耗 → 体重增加
能量负平衡: 能量摄入 < 能量消耗 → 体重减少
合理化建议(示例)
对象/场景
饮食建议(控制摄入)
运动建议(增加消耗)
物理与健康原理
青少年学生
早餐吃好,保证蛋白质;少喝含糖饮料,用水果代替部分零食。
每天保证1小时中高强度运动(如跑步、打球、跳绳)。
保证学习所需能量,避免多余糖分转化为脂肪;通过运动消耗多余能量,增强体能。
久坐
办公族
午餐七分饱,多吃蔬菜;下午茶选择酸奶或坚果而非蛋糕。
利用碎片时间运动,如上下楼走楼梯、工间操、下班后快走半小时。
控制总热量摄入,增加膳食纤维;低强度长时间运动有助于提升基础代谢率。
减肥
人群
记录每日饮食,计算大致热量;选择低能量、高饱腹感食物。
有氧运动与力量训练结合,如慢跑+俯卧撑/深蹲。
创造“能量负平衡”;力量训练增加肌肉量,提高基础代谢,长期利于能量消耗。
【例题3】 下列关于饮食与运动的说法中,从能量角度分析最科学的是( )
A. 只要多运动,就可以不加节制地吃。
B. 不吃晚饭是减肥最快最健康的方式。
C. 科学的减肥需要合理控制饮食并配合规律运动。
D. 运动消耗的能量很少,对减肥没什么用。
【答案】 C
【解析】 A错在忽略了“摄入”端;B错在不健康,且长期会导致基础代谢下降;D错在低估了运动对消耗能量和提升代谢的作用。C选项体现了“开源节流”的能量平衡思想,是最科学的。
【变式1】(25-26九年级上·河南驻马店·期中)砖的制作工艺流传数千年,小小的砖块见证了人类迈向文明的历程。下列说法正确的是( )
A.晒制泥坯时,泥坯温度越高含有的热量越多
B.高温烧制时,通过热传递的方式改变砖块的内能
C.烧制红砖时,燃料的热值与其是否充分燃烧有关
D.冷却后的红砖没有内能
【答案】B
【难度】0.65
【知识点】热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、内能的概念、热值的概念、单位和物理意义
【详解】A.热量是过程量,描述的是热传递中转移的内能多少,不能说物体“含有”热量,故A错误;
B.高温烧制时,砖块吸收热量,内能增加,这是通过热传递改变内能,故B正确;
C.燃料的热值仅由种类决定,与是否充分燃烧无关,故C错误;
D.一切物体都有内能,冷却后的红砖温度降低,但内能不为零,故D错误。
故选B。
【变式2】(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.物体吸收热量,温度一定升高 B.物体的内能增加,一定是外界对物体做了功
C.温度越高的物体,所含的热量越多 D.0℃冰的内能不为零
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、内能的概念、热量的概念
【详解】A.物体吸收热量,温度不一定升高。例如晶体熔化时吸热但温度保持不变,故A错误;
B.物体内能增加可能通过做功或热传递改变的,不一定是外界对物体做了功,故B错误;
C.热量是过程量,不能说“含有”,故C错误;
D.一切物体都有内能,0℃的冰的内能不为零,故D正确。
故选D。
【变式3】(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,一种自热火锅,其中配有发热包,将发热包和冷水放到外盒中,会放出大量的热,从而加热上层食物。加热过程中,下列说法正确的是( )
A.食物中含有的热量增多 B.食物的内能通过做功的方式增加了
C.热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体 D.物体的内能增大温度一定升高
【答案】C
【难度】0.65
【知识点】热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、热传递的条件和方向、热量的概念
【详解】A.我们把热传递过程中,传递的能量多少叫做热量;热量是一个过程量,不能说含有多少热量、具有多少热量,这种表述是错误的,故A错误;
B.将发热包和冷水放到外盒中,会放出大量的热量,食物吸收了发热包放出的热量,食物温度升高,内能增大;通过热传递的方式改变内能,故B错误;
C.在热传递的过程中,热量由高温物体传给低温物体,与物体内能大小无关,所以热量可以从内能小的物体传递给内能大的物体,故C正确;
D.物体的内能增大,温度不一定升高;比如晶体熔化时,在不断吸收热量,但温度却保持在熔点不变,故D错误。
故选C。
【方法技巧】
3、 项目实施
方法技巧1. 社会调查与实验的方法与技巧
设计调查问卷: 问题应具体,如“您平均每周进行几次不少于30分钟的运动?”“您是否有记录食物热量的习惯?”
实验操作技巧(比较食物能量):
控制变量: 使用等质量的水、相同的烧杯和温度计初温。
减少误差: 食物需充分干燥,燃烧时用挡风板减少热量散失。
安全第一: 使用酒精灯或蜡烛注意防火,佩戴护目镜。
【巩固训练】
方法技巧2. 《我的健康能量计划》方案撰写
一份完整的个人健康能量计划应包含:
标题: 关于我一周的科学饮食与运动计划
现状分析: 估算自己每日大致能量需求(可查阅资料或使用公式)。
目标设定: 明确目标(如:保持健康、增肌、减脂)。
具体计划:
饮食安排: 列举一日三餐的健康食谱构想,注明主要营养素。
运动安排: 制定一周运动表,包括运动项目、时长和频率。
原理阐述: 从能量摄入与消耗的角度解释计划为何是科学的。
总结与承诺: 自我激励,承诺执行。
【课后练习】
1.(25-26九年级上·山东济宁·阶段练习)薯片属高油高盐食物,可以轻易点燃。如图,其燃烧时放出的热量与包装上标注的能量基本一致,如图是薯片包装上的部分信息,则这种薯片的热值约为 J/kg,它的物理意义是: 。
【答案】 2.144×107 1千克的薯片完全燃烧放出的热量为2.144×107J
【难度】0.85
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、热值的公式及相关计算
【详解】[1]根据公式可知,该薯片的热值为
[2]热值的物理意义是单位质量(或体积)的燃料完全燃烧时所放出的热量,反映燃料燃烧放热的本领,因此薯片热值的物理意义为1千克的薯片完全燃烧放出的热量为2.144×107J。
2.(25-26九年级上·福建福州·月考)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量 (选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为 J/kg。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
【答案】 不相等 1.8×106
【难度】0.4
【知识点】热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小
【详解】[1]相同质量的酒精和花生米完全燃烧放热,由表格数据可知,酒精完全燃烧放出的热量可以将水的温度升高48℃,花生米完全燃烧放出的热量可以将水的温度升高30℃,由Q放=Q吸=cmΔt可知,酒精燃烧放出的热量比花生米燃烧放出热量多,再由Q放=mq知,酒精的热值更大。
[2]80g的水吸收的热量Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg•℃)×80×10-3kg×(52℃-22℃)=1.008×104J
由题意知,5.6g花生米完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.008×104J
由Q放=mq知,花生米的热值
3.(25-26九年级上·湖南郴州·月考)下列有关内能、温度、热量的说法中,正确的是( )
A.0℃的冰没有内能
B.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能
C.海波在熔化时,温度不变,内能不变
D.喝茶时身体变暖,说明身体吸收了热量,温度升高内能增大
【答案】D
【难度】0.65
【知识点】熔点和凝固点、热传递改变物体的内能、温度、热量与内能的区别与联系、内能的概念
【详解】A.任何物体在任何温度下都具有内能,因为分子始终在做无规则运动,且分子间存在势能,故A错误;
B.内能是构成物体内部所有分子的动能和分子势能的总和,故B错误;
C.海波是晶体,熔化时虽然温度不变,但物质在持续吸收热量,内能增大,故C错误;
D.喝茶时,热茶的内能通过热传递传给身体,身体吸收了热量,温度升高,内能增大,故D正确。
故选D。
4.(多选)(25-26九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)关于温度、比热容、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.物体的温度越高,所含的热量越多
B.一个物体吸收了热量,它的温度可能会升高
C.一个物体温度升高了,它的内能一定增加
D.内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体
【答案】BCD
【难度】0.65
【知识点】温度、热量与内能的区别与联系、热传递的条件和方向
【详解】A.热量是一个过程量,不能说含有热量,故A错误;
B.一个物体吸收了热量,它的温度可能会升高,也可能不变,如晶体熔化时吸收热量,温度不变,故B正确;
C.一个物体温度升高了,质量不变,分子热运动加快,它的一定内能增加,故C正确;
D.热量总是从温度高的物体传给温度低的物体。内能与温度、质量和状态有关,内能少的物体温度可能比内能大的物体温度高,内能少的物体也可能将能量传给内能多的物体,故D正确。
故选BCD。
5.(25-26九年级上·江苏苏州·阶段练习)中学生小阳将物理课本从地上捡起,并把它缓缓举过头顶,在此过程中,小阳对课本所做的功大约为( )
A.0.5J B.5J C.50J D.500J
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】功的计算和估算
【详解】一本物理课本的质量约200g,受到的重力为
从地上捡起物理课本,并把它缓缓举过头顶,通过的距离大约2m,所以对物理课本做的功大约等于克服课本重力所做的功约为
与选项中5J相差不多,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
6.(24-25八年级下·黑龙江齐齐哈尔·期末)放学后,小刚背着重的书包,先从一楼匀速走到三楼教室(每层楼高约),然后在水平走廊走了到座位(水平行走时忽略书包高度变化)。整个过程中他对书包做的功约为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【难度】0.85
【知识点】功的计算和估算
【详解】小刚在水平走廊行走时,对书包的力是竖直向上的,而书包在水平方向移动,在力的方向(竖直方向)上没有移动距离,所以此过程不做功。 小刚从一楼匀速走到三楼,对书包的力竖直向上,书包在竖直方向移动的距离h=2×3m=6m
可得做功为
综上,整个过程中他对书包做的功约为300J ,故ABD错误,C符合题意。
故选C。
7.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段练习)小明将地上的物理课本捡回课桌,他对物理课本所做的功最接近下列哪个数值( )
A.0.2J B.2J C.20J D.200J
【答案】B
【难度】0.85
【知识点】功的计算和估算
【详解】物理课本的重力大约为2N,课桌高度约为1m,小明将地上的物理课本捡回课桌,他对物理课本所做的功W=Gh=2N×1m=2J。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(25-26九年级上·安徽淮南·期中)如图甲,“胶囊胃镜”被誉为“完美胃部检查的胶囊内镜机器人”,其质量只有5g。医生可以实时操控体外的磁场来控制它在胃内的运动,并通过它的摄像头对胃黏膜进行扫描。如图乙,胶囊机器人在胃中每竖直下降1cm,重力做功 。(g取10N/kg)
【答案】5×10-4J
【难度】0.85
【知识点】重力的计算与估算、功的计算和估算
【详解】已知胶囊机器人的质量,根据重力公式,,可得胶囊机器人的重力为
重力做功的公式为,其中下降的高度
重力做功为
9.(23-24九年级上·宁夏固原·阶段练习)如图所示,某工人师傅用500N的推力,把木箱从长4m高2m的斜面底端推到顶端用时10s,推力做功为 J,斜面起到了 (选填“省力”、“省距离”或“省功”)的作用。
【答案】 2000 省力
【难度】0.65
【知识点】斜面模型及相关计算、功的计算和估算
【详解】[1]已知推力F=500N,斜面长度s=4m,则推力做功
[2]由题意可知,工人师傅沿斜面把货箱推到货车上,比直接把木箱装到车上费了距离,使用斜面可以省力,用任何机械都不能省功。
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