12.4 机械能与内能的相互转化 基础作业 2026-2027学年苏科版九年级物理上册

**基本信息** 该同步练习通过“基础-进阶-拓展”三级分层设计，以知识梳理为起点，课堂作业即时反馈，课后作业层层递进，构建从概念理解到综合应用的知识巩固路径，培养物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础作业|单一知识点（改变内能方式、热机冲程、热值概念）|以填空、选择为主，强化概念记忆（如“两手摩擦取暖”对应做功改变内能）| |进阶作业|综合应用（能量转化判断、实验分析）|结合实验情境（如“空气压缩引火仪”实验），培养科学推理| |拓展作业|实际问题（热效率计算、汽车功率）|设置综合计算题（如汽车发动机效率），提升科学论证能力|

12.4 机械能与内能的相互转化 12.4.1 热机 知识梳理 1.改变物体内能的另一种方法是________，其实质是________.改变物体的内能共有两种方法：________和________，这两种方法对改变物体的内能是________的. 2.热机是利用燃料燃烧产生的高温、高压燃气的________能转化为________能的机器.在压缩冲程中________能转化为________能.在做功冲程中________能转化为________能。 3.汽油机的一个工作循环由________、________、________、________四个冲程组成，每个工作循环活塞上下运动________次，曲轴转动________周，对外做功________次. 课堂作业 1.寒冷冬天可将两手摩擦使手变暖，这是通过________的方式增加手的内能；也可用暖水袋捂使手变暖，这是通过________的方式增加手的内能，其实质是内能的________. 2.在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后按下电火花发生器的按钮，盒盖被弹飞.下列说法中正确的是（ ） A. 图中情景演示的是四冲程汽油机工作的压缩冲程 B. 电子式火花发生器的放电针相当于汽油机中的活塞 C. 塑料盒盖相当于汽油机的曲轴 D. 盒盖被弹飞的情景中内能转化为机械能 3.如图所示是某单缸四冲程汽油机的工作示意图.下列说法正确的是（ ） A. 一个工作循环的正确顺序：丁、丙、甲、乙 B. 甲冲程是利用热传递的方法改变内能 C. 图丙的冲程是做功冲程，主要将内能转化为机械能 D. 图丁的冲程吸入汽缸的是空气 课后作业 一、基础作业 1.改变物体的内能共有________和________，两种方式，它们在改变物体内能的效果上是________的. 2.如图所示，将一根铁丝用手快速反复弯折，铁丝弯折处会发热，弯折越快、时间越长，铁丝弯折处分子运动越________，温度越高，这个实验说明________可以改变物体的内能；手摸铁丝弯折处感觉很热，这是通过________改变手的内能. 3.如图所示，在空气压缩引火仪的玻璃筒底部放一小团干燥的棉絮，用力将活塞迅速向下压，棉絮燃烧起来.此实验得到的结论是：对________(填“棉絮”“活塞”或“筒内气体”)________，它的内能会增加，温度________.实验中如果用小纸片代替棉絮，小纸片并没有燃烧起来，则该结论________(填“成立”或“不成立”). 4.如图所示是演示点火爆炸的实验装置，按动电火花发生器的按钮，点燃盒内酒精，盒盖被打出去，这是因为酒精燃烧产生的燃气对外________，燃气的________能转化为盒盖的机械能，这与四冲程汽油机的压缩冲程的能量转化________(填“相同”或“不同”). 5.汽油机在它的一个工作循环中要依次完成________、________、________、________四个冲程.曲轴旋转________圈，活塞往复________次，对外做功________次. 6.下列实例中，属于内能转化为机械能的是（ ） A. 古代人类的钻木取火 B. 汽油机的压缩冲程 C. 水壶中水沸腾后，壶盖被水蒸气顶起 D. 锯木头时锯条发热 7.如图所示是四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（ ） A. 汽油机在吸气冲程中吸入的是汽油和空气的混合物 B. 吸气、压缩、做功和排气四个冲程，图中的排序是甲、乙、丁、丙 C. 使汽车获得动力的冲程是丁图所示冲程 D. 乙图是压缩冲程，发生的能量转化是把内能转化成机械能 二、进阶作业 8.市政建设中，工人用切割机切割水泥路面，切割时锯片温度会急剧上升，这是通过________的方式使锯片的内能增加；为防止锯片损坏，要向锯片上浇水，浇水过程是通过________的方式使锯片的内能________(填“增加”或“减少”). 9.向保温瓶胆内注入一定量的热水后，立即盖上软木塞，软木塞会跳起来(如图所示).这一过程中瓶内气体的________能转化为软木塞的________能，这种能量的转化是通过________来完成的. 10.如图甲所示，小明在吹气球时，被吹大了的气球没能用手握住，呼啸着飞了出去，若他及时捡拾起气球，将会感觉到它喷气的嘴部温度和原来相比。(填“变高”“变低”或“没有变化”)，发生的能量转化与图________(填“乙”或“丙”)所示冲程是一致的.若该汽油机每秒钟对外做功20次，则每秒钟完成了________个工作循环. 11.如图是简易活塞式点火器.古人以牛角作套筒，木质推杆前端粘附艾绒.取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾绒即燃.下列实例与此改变内能的方式相同的是（ ） A. 热水取暖 B. 冷敷降温 C. 钻木取火 D. 哈气取暖 12.如图所示流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是（ ） A. ①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能 B. ①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能 C. ①做功冲程②机械能转化为内能 D. ①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能 三、拓展作业 13.一台单缸四冲程汽油机的飞轮转速是，则此汽油机在每秒钟内（ ） A. 完成30个冲程，做功15次 B. 完成60个冲程，做功15次 C. 完成60个冲程，做功30次 D. 完成120个冲程，做功30次 答案 知识梳理 1.做功 能量的转化 做功 热传递 等效 2.内 机械 机械 内 内 机械 3.吸气 压缩 做功 排气 两 两 一 课堂作业 1.做功 热传递 转移 2.D 3.C 课后作业 1.做功 热传递 等效 2.剧烈 做功 热传递 3.简内气体 做功 升高 成立 4.做功 内 不同 5.吸气 压缩 做功 排气 2 2 1 6.C 7.D 8.做功 热传递 减少 9.内 机械 做功 10.变低 丙 20 11.C 12.D 13.B 12.4.2 热值与热效率 知识梳理 1.燃料________与燃料的________之比，叫作这种燃料的热值.燃料的热值用表示，单位是J/kg，读作：________。 2.质量为的燃料，完全燃烧放出的热量________；对于气体燃料常用焦每立方米作为热值的单位，符号是，则体积为的燃料，完全燃烧放出的热量________. 3.炉子的热效率是指水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比，即________. 课堂作业 1.煤炭是一种重要能源.为判断煤炭品质的优劣，最科学的方法是检验煤炭的（ ） A. 比热容 B. 密度 C. 热值 D. 温度 2.如图所示是比较燃烧皿中两种燃料热值的实验装置.下列关于该实验的操作及分析正确的是（ ） A. 两个燃烧皿中应分别装入种类不同、质量相同的燃料 B. 实验时应控制烧杯中的液体升高的温度相同 C. 实验时应控制燃料燃烧的时间相同 D. 两支试管中应分别装入种类不同、质量相同的液体 3.中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳，合成液态燃料，作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料.工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验，测量该燃料的热值. ①在空酒精灯内加入适量该液态燃料，得到“燃料灯”； ②在空烧杯内加入水，测得水的初温为，点燃“燃料灯”开始加热； ③当水恰好沸腾时，立即熄灭“燃料灯”，测得“燃料灯”消耗燃料30g。 已知实验时气压为1标准大气压，，用该装置加热水的效率为42%.求： (1) 此过程中，烧杯内水吸收的热量. (2) 该液态燃料的热值. 课后作业 一、基础作业 1.燃料的燃烧是一种________变化，在燃料燃烧的过程中，燃料的________能转化为________能，也就是通常所说的释放出________. 2.酒精的热值为，完全燃烧2.1kg酒精放出________的热量.一杯酒精倒去一半，剩下酒精的比热容将________，热值将________.(后两空均填“变大”“变小”或“不变”) 3.下列关于热值的说法，正确的是（ ） A. 使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B. 汽油比汽油的热值大 C. 燃料燃烧放出的热量越多，热值一定越大 D. 热值只与燃料的种类有关 4.有一家庭分别单独使用不同种类的燃料时，平均月消耗量约为木柴、烟煤、液化石油气30kg、煤气60kg.这四种燃料中热值最高的是（ ） A. 液化石油气 B. 煤气 C. 烟煤 D. 木柴 5.两种燃料的热值之比为2：1，它们的质量之比为，那么这两种燃料完全燃烧放出的热量之比为（ ） A. C. 8：1 D. 6.小明采用如图所示的装置探究“质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”. (1) 探究过程中，要控制两套装置中燃料的质量和水的________(填“初始温度”或“质量”)一定要相等. (2) 实验后，可以通过比较________(填“加热时间”或“水升高的温度”)来比较酒精和面巾纸碎片放出的热量多少. (3) 从表格中的数据可以发现，质量相同的酒精和面巾纸碎片都充分燃烧后，________放出的热量多. (4) 通过实验表明，质量相等的不同燃料，充分燃烧所放出的热量一般是________(填“相同”或“不同”)的. (5)实验后小明根据实验数据利用公式计算出了水吸收的热量，再结合“10g酒精”这一数据，算出的酒精热值偏________，原因是________. 二、进阶作业 7.出于对安全和环保的考虑，市政府为喜爱户外烧烤的市民提供了专门的场所.烧烤的主要燃料是木炭. (1) 84g的木炭完全燃烧放出多少热量？ (2) 如果这些热量全部被水吸收，则能使初温为、质量为的水温度升高多少？4. 8.大量农作物秸秆在田间被随意焚烧不仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾.为解决这一问题，现已研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤.若燃烧秆浆煤(热值2.4×)可以使、20°C的水温度升高到80°C. 求：[] (1) 水吸收的热量. (2) 如果秆浆煤完全燃烧释放的热量有30%被水吸收，需要秆浆煤的质量. 三、拓展作业 9.某家用汽车重为，当汽车以的速度匀速直线行驶了时，消耗汽油3kg，其间受到的阻力为车重的0.08倍.已知汽油的热值为.在此过程中，求： (1) 牵引力做功的功率. (2) 汽车发动机的效率.(百分号前保留1位小数) (发动机的效率是指用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，即 答案 知识梳理 1.完全燃烧放出的热量 质量 焦每千克 2. 3. 课堂作业 1.C 2.A 3.解：(1) 烧杯内水吸收的热量. (2) 燃料燃烧放出的热量 该液态燃料的热值. 课后作业 1.化学 化学 内 能量 不变 不变 3.D 4.A 5.A 6.(1) 质量 (2) 水升高的温度 (3) 酒精 (4) 不同 (5) 小 酒精不能完全燃烧且有热损失 7.解：(1) 84g的木炭完全燃烧放出的热量. (2) ， 由可得水的温度升高 8.解：(1) 水吸收的热量 . (2) 由可得秤浆煤完全燃烧放出的热量 由得需要开浆煤的质量 9.解：(1) 汽车的速度， 汽车通过的路程， 由于汽车匀速直线行驶，则牵引力， 则牵引力做功的功率 (2) 汽车的牵引力所做的功(即有用功) ， 汽油完全燃烧放出的热量 ， 汽车发动机的效率 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $