第14章 内能的利用 本章培优方案-【学海风暴】2026-2027学年九年级上册物理同步备课（人教版·新教材）

本章培 已教材图片在线 教材图片 对应物理知识 掉在地上的弹性小球会跳起， 但是越跳越低，说明小球在弹 跳的过程中，机械能① 了，这是因为小球在弹跳过 程中要克服空气阻力做功，一 部分机械能转化为② 能 抽水机在抽水过程中，有部分 机械能会转化为③ 能， 机械能会逐渐④ ,机 械能总量不守恒，故永动机是 不可能制成的，它违背了⑤ 燃料燃烧将⑥ 能转化 为⑦能，传给水和水蒸 气；水蒸气膨胀对塞子做功，使 塞子冲出去，水蒸气的⑧ 能转化为塞子的⑨ 能 汽油机在工作的时候，活塞从 气缸的一端运动到气缸的另一 端，叫作一个冲程。汽油机的 一个工作循环由四个冲程组 成，分别是四 ① ② 、® 。在四 个冲程中，只有@ 酒 是高温、高压的燃气推动 活塞对外做功，其他三个冲程 是辅助冲程，要靠安装在曲轴 上的飞轮的⑤ 来完 成；汽油机每完成一个工作循 环，曲轴和飞轮转动⑥ 周，燃气对外做功⑦ 对热机而言，燃料燃烧释放的 能量只有一部分用来做有用 功，还有相当一部分散失了。 在热机的能量损失中，® 带走的能量最多 优方案 已易错易混辨析 类型① 不能正确理解热机的工作 过程 【例1】下列图片是汽油机一个工作循环的四 个冲程，其中不是靠飞轮惯性完成的是( D 【解题点拨】在汽油机的四个冲程中，只有 做功冲程中的燃气对外做功，为汽油机提供动 力，其他三个冲程是辅助冲程，要靠飞轮的惯 性来完成。 类型②混淆热机效率和功率 【例2】做同样多的功，甲柴油机工作3h, 消耗2kg柴油；乙柴油机工作2h,消耗3kg柴 油。下列说法正确的是 () A.甲的功率大，效率高 B.甲的功率大，效率低 C.乙的功率大，效率高 D.乙的功率大，效率低 【解题点拨】功率和效率是两个含义不同 的物理量，部分学生会想当然地将二者用因果 关系联系起来。甲、乙柴油机做的功相同，所 W 用的时间不同，根据P=,可判断功率的大 小。消耗的柴油越多，柴油完全燃烧放出的热 W 量越多，根据7= 可判断热机效率的大小。 Q 类型③ 不能正确理解能量的转化和 守恒 【例3】公开资料表明，我国研制的东风-27 上册第十四章 23 是一种能够对航母实施远距离打击的远程高超 声速导弹，该导弹在飞行过程中的飞行轨迹没 有任何规律，机动性更高，能够有效规避敌方的 反导系统。对此，下列说法正确的是() A.导弹发射后在大气层内飞行的过程中 需要克服空气阻力，能量不守恒 B.燃气对导弹做功，燃气的内能会增加 C.燃料的化学能全部转化为导弹的机 械能 D.导弹整个飞行过程都遵守能量守恒 定律 【解题点拨】能量既不会凭空消失，也不会 凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形 式，或者从一个物体转移到另一个物体，在能 量的转化和转移过程中，能量的总量保持不 变，这就是能量守恒定律。能量守恒定律适用 于所有的能量转化和转移过程，是没有条件 的。燃料燃烧时，化学能转化为内能，燃气对 导弹做功，部分内能转化为导弹的机械能。 参考答案O【例1】C【例2D【例3】D 念A层基础训练 1.(2025一2026江科附中期中)如图所示的是 《天工开物》中记载的古人炒蒸油料的场景。 加热过程中，木炭燃烧一半后，热值 ;将木炭架起燃烧，木炭燃烧得更旺， 此时木炭的热值 。(均选填 “变大”“变小”或“不变”) 第1题图 第2题图 2.如图所示的是汽油机的 冲程， 在此冲程中气缸内气体的内能 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 34 九年级物理RJ版 3.热点素材在阅兵仪式中，东风-5C洲际导 弹采用液体燃料发动机，主推进剂为偏二甲 肼，因为其 较大。不过该燃料 有剧毒、致癌，现代火箭正逐步用液氢、液氧 等绿色组合替代它。若发射时燃烧2× 103kg偏二甲肼（热值q=4.5×107J/kg), 燃烧释放的化学能中约有3.6×101°J转化 为导弹获得的动能和推进有用功，则该发动 机的效率？ 顿钻也称冲击钻（如下图所示），利用钻头自 由下落的冲击力破碎岩石，使井不断加深，被誉为 “中国文化中最壮观的应用”。后来顿钻传到西方 与蒸汽机技术结合，在世界范围的矿产勘探活动 中得到广泛的应用。请回答第4~5题。 4.下列措施有利于顿钻碎石的是 ①增大加重杆的质量 ②减小加重杆的质 量③增大钻头的锋利程度 ④尽量让钻 从低的地方下落 A.①②B.②③ C.③④ D.①③ 5.下列图片所示的场景与上述材料中的蒸汽 机工作原理相符的是 6.（多选)从能量转化的角度，下列有关效率的 意义的说法，正确的是 () A.某太阳能电池工作效率是16%，该电池 能把16%的太阳能转化为电能 B.某电动机工作效率是83%，该电动机可以 把83%的电能转化为机械能 C.某锂电池充电时效率是99%，该电池可以 把99%的电能转化为化学能 D.某柴油机工作效率是35%，该柴油机可以 把35%的化学能转化为内能 7.(2025一2026南昌大学附中 检测)初秋，乐乐与家人在新城 公园围炉煮茶。右图是烧水用 的卡式炉，卡式炉的气罐内装有可燃性气体丁 烷，在1个标准大气压下，将质量为0.5kg、温 度为20℃的水烧开，共消耗了5×10-3kg的 丁烷。〔已知水的比热容c水=4.2×103J/ (kg·℃)，丁烷的热值q=6X10J/kg)求： (1)水吸收的热量。 (2)丁烷完全燃烧放出的热量。 (3)卡式炉的热效率。 已B层提升训练 1.大型载重汽车下坡时间较长时，为防止刹车 片过热造成刹车失灵，要向刹车片和轮胎喷 水降温。刹车片过热是通过 的方式增加内能的；用水来降温是利用了水 具有较大的 的性质；用天然 气加热水，这是利用了天然气 较大的特性，并且使用天然气对环境污染小。 2.用液化气灶烧水，把1.5kg初温为20℃的 水加热到100℃，水需要吸收的热量为 J。若上述过程中完全燃烧了 0.021kg液化气，且只有60%的热量被水吸 收，则液化气的热值为 J/kg。 〔c水=4.2×103J/(kg·℃) 3.某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转2400 转，则每秒对外做功 次。若每次 对外做功115J,该汽油机的效率为25%，则 工作1小时需消耗汽油 kg。 (9汽油=4.6×10J/kg) 4.(2025镇江)下列汽油机工作的冲程中，压缩 冲程是 5.图甲与图乙是四冲程汽油机一个工作循环 中的两个冲程。下列判断正确的是( 窗 A.图甲为做功冲程，其能量转化情况与图丙 中压活塞引燃硝化棉的过程相同 B.图乙为压缩冲程，其能量转化情况是机械 能转化为内能 C.图甲为压缩冲程，其能量转化情况与图丁 中向瓶内打气最终瓶塞弹起的过程相同 D.图乙为做功冲程，其能量转化情况是内能 转化为机械能 上册第十四章 6.（多选)热机的效率是热机性能的一个重要 (3)假如小瑾家的汽车采用了全新的压缩燃 指标。下面关于热机效率的叙述，正确的是 烧原理，效率达60%，则20L汽油可以让该 () 车以同样的功率和速度行驶多长的距离？ A.在设计和制造上不断改进和革新，以减少 各种能量损失，就有可能使热机的效率达 到100% B.两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行 驶相同的路程，耗油量小的那辆车效率会 高些 C.热机要正确使用，注意保养，这样可以提 高效率 D.在热机的各种能量损失中，废气带走的能 量最多，设法利用废气的能量是提高燃料 利用率的重要措施 7.所谓发动机效率，是指发动机牵引汽车前进 所需能量与汽油完全燃烧产生的内能的比 值。假期，小瑾全家驾车去某地旅游，在高 速公路上匀速行驶225km,所用时间是 2.5h,消耗汽油20L(汽油完全燃烧)，在这 段时间内汽车牵引力的功率为20kW。 (1)该汽车的牵引力是多大？ (2)该汽车发动机的效率是多少？（已知 P汽油=0.8×103kg/m3,9汽油=4.5×107J/kg) 家庭实践空间 实践：自制小火箭 所需材料：火柴、回形针、铝箔纸、剪刀、打火机等 实验步骤：①取一根火柴，用铝箔纸绕着它卷成一个筒，将火柴头所在的前端 捻紧密封，取出火柴，后端留一点空隙，一个发射筒就做好了。②取4到5根 火柴，刮下火柴头上的红磷，捻成粉末，装入发射筒中，插入一根火柴，安装好 尾翼，一个简易的小火箭就做好了。③用回形针制作一个小型发射架，将小火箭置于发射架 上，小心地用打火机加热火箭前端，小火箭就发射了（如上图）。 头脑风暴：(1)小火箭飞出过程中，红磷燃烧产生的气体对火箭做功， 能转化为 能，与热机中的 冲程的能量转化相同。 (2)如果想让小火箭飞得更远，可以采取的改进措施是 。 (合理即可) 九年级物理RJ版阶段训练（二） 1.热值化学2.乙40 3.废气带走15【解析】由图乙可知，废气带走的能量 占比为100%-20%-40%-10%=30%，所以在各 种形式能量的损失中，废气带走的能量最多。由图乙 可知，热机的效率为40%，由7一心可得燃料然烧 放出的总能量Q做= Wm=2.58×10」=6.45× 40% Q放 108J,由Q放=m禁输q紫轴可得，柴油的质量m袋油= q柴油 -发9e-15e 4.A5.A6.D7.A 8.A【解析】第一阶段减速过程中，动车速度变小，所以 动能变小，由于动车继续行驶并带动发电机发电，因 此动能转化为电能。动车在第二阶段采用“机械刹 车”过程中，动车的质量不变，其速度减小，动能减小， 由于摩擦生热，该过程中减小的动能转化成了内能。 9.AB【解析】根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行， 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，故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， 由图可知，输出有用功所占比例为100%一36%一 30%一6%=28%，即该汽油机的效率为28%，故B正 确。热值是燃料本身的一种特性，只由燃料本身决 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，故C错误。冬天利用尾气中的余热给 车内供暖，该举措可以提高能量的利用效率，但不能 提高汽油机的热机效率，故D错误。 10.解：(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量Qt= mq氢=0.6kg×1.4×103J/kg=8.4×10J (2)1个标准大气压下，水的沸点为100℃，由题意可 知，Q题=Q做=8.4×10J。 由Q题=cm(t一t。)可知，水的质量m水= Q吸 c水（t一t。》 8.4×102J -4.2×10J/(kg·℃)X100℃-20℃)=250kg (3)完全燃烧汽油跟完全燃烧氢燃料放出的热量相 等，即Q汽油=Q氢。 由Q做=mg可得，需要汽油与氢燃料的质量之比 m汽袖：m氢= 8·g-器- 9汽油。 q氢 9汽油 =70：23 本章培优方案 教材图片在线 ①减小②内③内④减少⑤能量守恒定律 ⑥化学⑦内⑧内⑨机械四吸气冲程①压缩 冲程@做功冲程⑧排气冲程④做功冲程⑤惯 性⑥两⑦一⑧废气 多A层基础训练 1.不变不变2.做功减小 3.热值40%【解析】用偏二甲肼做导弹的液体燃料， 是因为它的热值大，相同质量的燃料，热值大的能释 放更多能量。2×103kg偏二甲肼完全燃烧时放出的 热量为Q微=mq=2×103kg×4.5×10J/kg=9× 10°J,发动机的效率为7一Q X100%=3.6×10J 9×1010J ×100%=40%。 4.D 5.B 6.ABC 7.解：(1)水吸收的热量Q腰=c本m水△1=4.2×103J/ (kg·℃)×0.5kg×(100℃-20℃)=1.68×103J (2)丁烷完全燃烧放出的热量Q做=mq=5×103kg ×6×10J/kg=3×105J (3)卡式炉的热效率7一Q ×100%=L68X10J× 3×105J 100%=56% B层提升训练 1.做功比热容热值 2.5.04×10°4×10？【解析】水吸收的热量Q c水m*(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg× (100℃-20℃)=5.04×105J;液化气完全燃烧放出 的热量Q数 Q题=5.04×10」=8.4×10J,液化气 60% 的热值q= Qt=8.4X105J m气0.021kg =4×10J/kg。 3.200.72【解析】飞轮每分钟转2400转，则每秒钟 转40转，单缸四冲程汽油机每两转对外做功一次，则 该汽油机每秒对外做功20次。每次对外做功115J, 则每秒对外做功W=20×115J=2300J,1小时对外 做功W′=3600×2300J=8.28×10°J。汽油机的效 率为25%，则汽油完全燃烧放出的热量Q=” 8.28X10」-3.312X10J,消耗汽油的质量m= 25% q汽 3.312×10J =0.72kg。 4.6×10J/kg 4.B 5.B【解析】图甲中火花塞点火，活塞下行，是汽油机的 做功冲程，将内能转化为机械能：图乙中两气门关闭， 活塞上行，是压缩冲程，将机械能转化为内能：图丙中 将活塞下压，与压缩冲程能量转化相同；图丁中压缩 气体对外做功，内能转化为机械能，与图甲的能量转 化情况相同。故A、C、D错误，B正确。 6.BCD 7.解：(1)汽车的速度v= 225000m=25m/s t2.5×3600s 根据P=W==F可得，汽车的牵引力 F= P20000W =800N 25m/s 上册详解详析 7 (2)根据p=世可得，汽油的质量 m=p汽溢V=0.8×103kg/m3×20×10-3m3=16kg 汽油完全燃烧放出的热量 Qe=m9牧a=16kg×4.5×102J/kg=7.2X108J 根据P=”可得，牵引力做的功 W有用1=P1=20000W×2.5×3600s=1.8×10J 汽车发动机的效率 _W有X100%= 1.8×108J 7.2×108J ×100%=25% (3)根据7= W腿可得，效率达60%后牵引力做的功 Q W有用2=Qa72=7.2×10J×60%=4.32×108J 根据P= 可得，行驶的时间 t ' W有用2_4.32×108J =2.16×10°s P 20000W 根据=三可得，行驶的路程 s'=vt'=25m/s×2.16×104s=5.4×105m D家庭实践空间 (1)内机械做功(2)减小火柴的质量（或增加发 射筒内红磷的质量) 第十五章 电流和电路 第1节两种电荷 ②课内基础闯关 1.摩擦起电同种电荷互相排斥 2.吸引轻小物体同种电荷互相排斥 3.C【解析】甲和乙互相吸引，根据异种电荷互相吸引 和带电体具有吸引轻小物体的性质可知，乙可能带负 电，也可能不带电；根据同种电荷互相排斥可知，丙一 定带正电，故C正确。 4.电子异 5.B 6.轻小物体异种电荷互相吸引 )课外拓展提高 1.异种吸引轻小物体 2.负得到 3.负不带电【解析】甲、乙是两个轻小的物体，它们 见面时相互吸引，且由题图知，乙物体带正电，因为异 种电荷相互吸引，带电体有吸引轻小物体的性质，所 以甲物体可能带负电或不带电。 4.正负异种电荷互相吸引【解析】毛皮与橡胶棒 摩擦时，毛皮因失去电子而带正电。某带电粒子从带 正电的原子核旁高速穿越，由其运行路线②可知，该 粒子与原子核相互吸引，根据异种电荷互相吸引可 知，该粒子可能带负电。 5.B6.A7.A Λ8 九年级物理RJ版 8.BD【解析】摩擦起电并不是创造了电荷，它实质上是 电子从一个物体转移到另一个物体上，得到电子的物 体带负电，失去电子的物体带正电，A错误，B正确。 两个相互摩擦的物体所带的电荷是异种电荷，C错 误。因为带电体能吸引轻小物体，所以在平放的塑料 板上均匀撒上一层木屑时，塑料板上的带电区域就会 把木屑吸住，从而留下一颗由木屑组成的爱心，D 正确。 >核心素养提升 A【解析】因为餐巾纸束缚电子的能力比塑料吸管束 缚电子的能力弱，因此用餐巾纸摩擦塑料吸管A时， 吸管A得到电子带负电：丝绸束缚电子的能力比玻璃 棒束缚电子的能力强，因此用丝绸摩擦玻璃棒B后， 玻璃棒B带正电。同种电荷相互排斥，异种电荷相互 吸引，因此A、B相互吸引。 第2节电流和电路 第1课时电流和电路 课内基础闯关 1.乙左【解析】电荷的定向移动形成电流。图甲中 电子做无规则运动，图乙中的电子向右定向移动，所 以导体中会形成电流的是图乙。因为电子带负电荷， 负电荷定向移动的方向跟电流的方向相反，所以图乙 中的电流方向是向左的。 2.B【解析】因为正电荷定向移动的方向为电流的方 向，而显像管中移动的是带负电的电子，电子定向移 动的方向与电流的方向相反，所以电流的方向是从荧 光屏到灯丝。 3.②③⑤①④⑥【解析】容易导电的物体叫作导体， 不容易导电的物体叫作绝缘体。塑料尺、橡皮擦、食 用油都不容易导电，它们属于绝缘体：铅笔芯、盐水 大地都容易导电，它们属于导体。 4.B5.开关用电器6.A ®课外拓展提高 1.开关用电器2.得到从释放器到人体 3.从大地到云层从云层到大地【解析】当带正电的 云层靠近建筑物时，由于云层带正电，缺少电子，避雷 针中的自由电子会从大地移动到云层，电流方向跟自 由电子移动的方向相反，所以电流的方向是从云层到 大地。 4.C5.A6.A 7.D【解析】M、N的金属球通过金属棒连接后，N所带 的负电荷经金属棒流向M,故电子从N转移到M,A 错误。产生的是瞬时电流，无法始终存在，B错误。在 金属棒中，负电荷由N流向M,所以金属棒中电流的 方向是由M到N,C错误。M得到电子后，使得所带 正电的电荷量减少，则金属箔片的张角变小，D正确。 8.D【解析】电流的方向向右，根据自由电子（负电荷） 定向移动的方向跟电流的方向相反可知，自由电子定