主题五 跨学科实践&主题六 主题情境：校园科技节-【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）

主题五 类型①物理学与日常生活 1.图甲所示的是一款消防应急照明灯，图乙是 其简化原理图，其中有两个应急灯泡L1、L2。 当外部电源能供电时，自动开关S接“1”，应 急灯不亮，指示灯L?与蓄电池是 联的，蓄电池此时在电路中相当于 ;外部电路停电时，自动开关S接 “2”,应急灯正常发光，此时指示灯L (选填“发光”或“不发光”)。若灯泡 L烧坏，则外部电路停电时灯泡L2 (选填“发光”或“不发光”)。 220v☒池 2.小明在海边玩耍，感觉沙滩上的沙子很热， 海水却比较凉爽。某天，他从6时到22时对 沙子和海水的温度进行了测量，绘成的温度 随时间变化的关系图像如下图所示。下列 分析错误的是 ↑温度/℃ 海水 40 沙子一 20 0 6时10时14时18时 22时时间 A.早晨6时，海水的温度比沙子高 B.6时到14时，沙子吸收的热量比海水多 C.14时到22时，海水降低的温度比沙子小 D.利用此图像可以比较海水和沙子的比 热容 136 九年级物理RJ版 夸学科实践 类型②物理学与工程实践 3.如图甲所示，交警在重点路段查处酒驾、醉 驾以及各类交通违法行为。图乙是一款酒 精浓度检测仪的简化电路图，其电源电压不 变，R。为定值电阻，R为酒精气体浓度传感 器，R的阻值与酒精浓度的关系如图丙所 示。当接通电源时，驾驶员呼出的气体中酒 精浓度越大，电压表的示数越 这时电压表和电流表示数的比值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 酒精浓度 丙 类型③物理学与社会发展 4.为提高内燃机的效率，科学家在传统四冲程 发动机的基础上发明了六冲程发动机。 (1)六冲程发动机在完成传统四冲程后，把 水注入气缸，使水瞬间 (选填 “汽化”或“升华”)成高温高压的水蒸气，水 蒸气推动活塞做功，该过程为第五冲程；然 后将水蒸气排放到冷凝器内，再次变成水， 该过程为第六冲程，至此完成了一个完整的 工作循环。第五冲程中注入的水的内能急 剧增加是通过 (选填“做功” 或“热传递”)的方式实现的。 (2)六冲程发动机在一个完整的工作循环 中，有 (选填“1”或“2”)个做功冲 程，第四个冲程是 冲程。六冲 程发动机的效率是传统四冲程发动机的 1.4~1.45倍，则在做功相同的情况下，六冲 程发动机比传统四冲程发动机节省燃料约 (选填“30”或“42”)%。 主题六 主题情 校园科技节如约而至！从古法取火到光 伏发电，从日常家电到趣味实验，生活中藏着 许多与能量有关的小奥秘。我们邀你静心探 索、动手体验，在轻松实践中，解锁物理学藏在 生活里的惊喜与精彩！ 任务一：认识各种能量 1.热点素材2025年9月3日，东风-61陆基 洲际导弹在纪念中国人民抗日战争暨世界 反法西斯战争胜利80周年阅兵式上震撼亮 相。该导弹采用固体燃料推进发射，导弹的 火箭发动机在工作时，先将燃料的化学能转 换成 能，然后将其转换成导弹的 能。该导弹发射时燃料的质 量不断减少的过程中，燃料的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 2.卡路里是衡量能量的单位，专门用于量化食 物提供的能量或人体消耗的能量。1卡路里 (1卡)定义为使1g水温度升高1℃所需的 热量，即 J。人体维持体温的能 量主要来源于食物的化学能转化成的 能。小明吃了一个200千卡的苹果， 他想通过爬楼梯消耗能量，假设爬楼梯的功 率为150W,需持续运动约 (选填“600”“6000”或“60000”)s才能消耗 这些能量。〔水的比热容是4.2×103J/ (kg·℃)] 3.物理课外实践活动课上，老师展示了两个自 制电源：水果电池和热电偶电源。 锌片铜片 铜丝 柳橙 铜丝 发光二极管 8铁丝」 A端B端冰水混合物 乙 丙 (1)图甲是一种水果电池，它能使发光二极 境：校园科技节 管发光，B端是发光二极管的正极，则水果 电池的正极是 (选填“铜片”或 “锌片”)。导线中的电流方向是 (选填“从铜片到锌片”或“从锌 片到铜片”)。发光二极管发出微弱的光，此 时水果电池主要实现了把化学能转化为 能。 (2)把两种不同材料的导线（如铁丝和铜丝） 组成图乙所示的闭合回路，当A、B两端存 在温度差时，回路中就会有电流通过，这种 电路叫热电偶，它实际上是一个电源。它的 电能是由 能转化而来的。 (3)接着老师给同学们出示了一个有盖的木 盒，盒盖上装有两个小灯泡L、L2和一个开 关（用于连接的导线隐藏在盒内），如图丙 所示。 ①当闭合开关时，两灯都亮；断开开关时，两 灯又同时熄灭。根据上述现象，你能否判定 两灯的连接方式？答： (选填 “能”或“不能”)。 ②不打开木盒，不借助其他器材，请你判断 两灯的连接方式： (需 要写出操作过程) 任务二：探究能量之间的转化 4.如下列图片所示，在一个空易拉罐的底部钻 一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒 精喷雾，然后将一个空纸杯迅速套上。用细 线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的 打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会 “向前”飞出。以下说法正确的是 ( 上册大单元主题复习 137 A.酒精燃烧越充分，其热值越大 B.纸杯飞出去时，主要是将机械能转化为 内能 C.纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D.纸杯飞出过程中的能量转化，与内燃机的 压缩冲程相同 5.（(2025一2026南昌期中，多选)如下列图片所 示，将装有少量水的矿泉水瓶瓶盖拧紧，接 着用两手握住瓶下三分之一处，用力拧几圈 使其严重变形，然后轻轻旋开瓶盖，“砰”的 一声，瓶盖飞出数米远（注意安全），瓶内和 瓶口出现大量“白气”。下列说法正确的是 A.拧瓶子时机械能转化为内能，该过程相当 于内燃机的压缩冲程 B.瓶盖飞出是因为瓶内气体对瓶盖做功，机 械能转化为内能 C.瓶盖被冲出时的能量转化与内燃机的做 功冲程相同 D.瓶内出现的“白气”是高温水蒸气 6.油电混合动力汽车是新型节能汽车。这种 汽车高速行驶时，内燃机启动，既向车轮输 送能量，也给动力蓄电池充电。已知某型号 混合动力汽车所用的动力蓄电池可储存的 最大电能是1.0×108J。测试人员驾驶该车 在平直公路上匀速行驶了40km,该车的质 量为2000kg,假设所受的阻力为车重的 4%,动力蓄电池的电能增加了最大电能的 10%,则：（汽油的热值为4.6×10J/kg,g 取10N/kg) (1)该汽车测试行驶中受到的阻力是多 少牛？ 138 九年级物理RJ版 (2)该汽车测试行驶中牵引力做了多少功？ (3)若该汽车内燃机的效率是40%，则消耗了 多少千克的汽油？（最后结果保留两位小数） 7.电流和机械一样，也可以做功。电流做功的 过程是把电能转化为其他形式的能的过程。 一般情况下我们无法直接观察出电流做功的 多少。于是某同学为了探究影响电流做功多 少的因素，设计了下图所示的实验，他通过该 实验可以较形象地比较出电流做功的多少。 电动机 (1)他是通过 来比 较电流在不同情况下做功的多少的，此过程中 能量的转化是 (2)闭合开关，他改变滑动变阻器接入电路 中阻值的大小。当滑片向 (选填 “左”或“右”)调节时，电流表和电压表的示 数都变大，钩码被吊起的速度也变大了。这 说明在相同的时间内，电压越高，电流越大， 电流做的功就越 (选填“多”或 “少”)。2.(1)如下图所示(2)断开无(3)1.2①之和 ②改变电源电压并多次实验 片 3.(1)断开B(2)短路(3)0.10反比(4)可行 电流没有超过电流表的最大测量值，但必须换用大的 测量范围 4.(1)断路(2)电流值相同(3)10(4)小10 【解析】(1)电流表没有示数说明电路可能断路，电压 表指针偏转到最大值，说明电压表外侧电路正常，则 可能是导体A发生断路。(2)探究导体中电流与其两 端电压的关系，采用控制变量法，需要保持电阻的阻 值不变，多次改变导体A两端的电压并记录对应的电 压、电流值：由图乙可知，通过电阻的电流与其两端的 电压的关系图像为过原点的倾斜直线，说明同一导体 两端电压与通过的电流的比值是相同的。(3)导体B Un 3V 两端的电压与对应电流的比值为元=0.3A=100。 (4)探究电流与电阻的关系时，要保持电阻两端的电 压不变。根据表格中的第1次实验数据可知，定值电 阻两端的电压应保持U=IR=0.2A×152=3V不 变；将152的电阻替换为B,B的电阻是102，根据串 联电路的分压规律可知，滑动变阻器接入电路的电阻 也应变小，才能保持分压不变。将电阻B替换为A再 次进行实验时，电源电压不变，滑动变阻器接入电路 的阻值不变，由串联电路的电压规律和表格中的实验 数据可知，第2次实验的电源电压可表示为U=U十 U海=I2RB+I2R=0.3A×102+0.3A×R海①，第 3次实验的电源电压可表示为U=U'十U福'=I,RA 十I,R题=0.4AX5十0.4A×R②，联立①②可 知，电源电压U=6V,滑动变阻器接入电路的阻值 R海=102。 主题五跨学科实践 1.并用电器不发光发光【解析】当外部电源能 供电时，自动开关S接“1”，应急灯不亮，指示灯L与 蓄电池可以独立工作，互不影响，因此它们是并联的。 蓄电池此时消耗电能，在电路中相当于用电器。外部 电路停电时，自动开关S接“2”，应急灯正常发光，此 时指示灯L3中没有电流通过，处于断路状态，不发 光。并联电路中各支路互不影响，灯泡L,烧坏，对灯 泡L2的发光没有影响。 2.B 3.大不变【解析】由图乙可知，定值电阻R。与传感 器R串联，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表 测量电路中的电流。接通电源时，由图丙可知，驾驶 员呼出的气体中酒精浓度越大，传感器R的阻值越 428 九年级物理RJ版 小，电路中的总电阻越小，根据欧姆定律可知，电路中 的电流越大，则R。两端的电压越大，即电压表的示数 越大。由欧姆定律可知，电压表与电流表示数的比值 等于定值电阻R。的阻值，该比值是不变的。 4.(1)汽化热传递(2)2排气30 主题六主题情境：校园科技节 1.内机械不变 2.4.2内6000【解析】由题知，1g水温度升高1℃ 所吸收的热量为1卡，根据Q吸=cm△1可得1g水温 度升高1℃所吸收的热量为Q限=c水m水△1=4.2× 103J/(kg·℃)×0.001kg×1℃=4.2J,所以1卡= 4.2J。人体维持体温的能量主要来源于食物的化学 能转化成的内能。Q=200千卡=200×103×4.2J= 8.4×10J。假设爬楼梯的功率为150W,根据功率公 式P=”可得需持续运动的时间为1=”=号 P-P 8.4×105J =5600s,接近6000s,所以需持续运动约 150W 6000s才能消耗这些能量。 3.(1)铜片从铜片到锌片电(2)内(3)①不能 ②取下一个灯泡，闭合开关，若另一个灯泡仍发光，则 是并联的；若另一个灯泡不发光，则是串联的 4.C 5.AC【解析】拧瓶子时，通过压缩气体做功，将机械能 转化为内能，这与内燃机的压缩冲程相似，所以该过 程相当于内燃机的压缩冲程，故A正确。瓶盖飞出是 由于瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，而不 是机械能转化为内能，故B错误。瓶盖被冲出是由于 瓶内气体对瓶盖做功，内能转化为机械能，能量转化 与内燃机的做功冲程相同，故C正确。瓶内出现的 “白气”，是水蒸气液化形成的小水珠，不是高温水蒸 气，故D错误。 6.解：(1)该车的质量为2000kg,该车的重力G=mg= 2000kg×10N/kg=2.0×10'N 该车所受的阻力为车重的4%，则阻力为f=4%×G =0.04×2.0×10N=800N (2)匀速直线行驶时牵引力等于阻力，即F=f= 800N,行驶的距离s=40km=40000m 牵引力做功W=Fs=800N×40000m=3.2×10J (3)动力蓄电池增加的电能W=10%×1.0×108J= 1.0×107J 有效利用的总能量W有=W十W=3.2×10?J十 1.0×10J=4.2×10J 汽油完全燃烧释放的总热量Q= =W=4.2×102J 40% =1.05×10°J Q做_1.05×108J 消耗的汽油质量m= q4.6×10J/kg ≈2.28kg 7.(1)钩码被提升的高度电能转化为机械能(2)左多