14.4 跨学科实践：制作简易热机模型（分层作业本）-【众相原创】2026-2027学年新教材九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

由题意可得，空气吸收的热量Qs=50%Q=50%×4.2×10J= (2)太阳能电能(3)电能化学能(4)化学能电能电 参考答案·物理 2.1×10J 能光能7.C8.B9.D10.BC11.重力势动遵循 12.重力势能不是遵循13.光能转化为电能保持不变 分层作业本 由Q=cm△t可得，空气升高的温度△t= O C空气m空气 第2节热机 2.1×10J ≈8℃ 1.B2.D3.机械能属于4.B5.A6.412柴油机 第十三章内能 1.0×103J/(kg·℃)×258k 初始温度为10℃，最终温度为t=10℃+8℃≈18℃ 7.C8.BC9.做功压缩10.内能转化为机械能做功 第1节热量比热容 12.C【解析】由题意可知，城市建筑群密集、柏油路和水泥路 11.内能转化为机械能蒸汽机12.压缩减小 第1课时比热容的理解 面的吸热率更大、比热容更小，则在相同的日照情况下，城市 第3节热机的效率 1.C2.A3.B4.2.0×103不变5.AD6.AC 比郊区吸收的热量更多，温度升高得更快，导致城市热空气 1.B2.一样大9.2×10 7D【解析】由比热容的表达式c=0可知，年2 dcs 上升，而郊区的温度变化较小，因此郊区的温度较低的空气 3解：由热值的定义式g=?可知，可燃冰的热值g= Q m△ 会向城市流动。故选C。 20 第2节分子动理论的初步知识 2.1×10J=1.05x10°JVm 2 m3 cz.Q mAt Q 1.D2.A3.D4.5×106机械5.扩散做无规则运动 2m△t 4.解：题意可得，Q=E=2.16×10°J 6.C7.引力斥力8.B9.B10.C 8.a小 11.BD【解析】面包本身疏松多孔，用力捏面包，力使这些孔隙 由Q=mg可得，需要完全燃烧干木柴的质量：m= Q 92x10c>,>0有【解析】由比热容的表达式6-0e可知 变小，使得面包的体积变小，但并不能说明分子间存在间隙， m△t 2.16×10°J A错误；“木块很难被压缩”是因为分子间存在斥力，当试图 1.2×107J/kg 180kg 3000J 2000J C甲=1kgx1℃ 3×10J/(kg·℃)，同理cz=1kgx1元 =2× 压缩木块时，分子间的斥力会阻碍其被压缩，B正确：尘土是 5.D6.C7.B8.B9.C 固体小颗粒，不是分子，尘土飞扬属于机械运动，不属于分子 2000J 10J/(kg·℃)，c=2kgx1℃ 1×103J/(kg·℃)，则三个物 10.A3×107 【解析】根据热值的定义式g=￠可知，A燃料的 的运动，C错误：“花气袭人知骤暖”，闻到花香是因为分子在 m 体的比热容大小关系为c甲>cz>c丙。 做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以能更 _2.3x10J=4.6×10Jkg:B燃料的热值9a 热值qA 10.(1)质量(2)相同相同(3)长大于强(4)C 快闻到花香，D正确。故选BD。 m40.05kg 第2课时比热容的应用及热量的计算 12.间隙斥力13.引力剧烈14.液变小吸收15.C Qe_3.0x10J=3.0x10J/kg:则A燃料的热值更大。 第3节内能 ma 0.1 kg 1.B2.A 11.机械2.9×10 3.解：水吸收的热量Q=cm(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×5kgx 1.D2.C3.乙等于4.增大减小5.A6.B7.做功 增加升高8.D9.B10.BC11.AD12.热传递运动 12.解：(1)0.3kg柴油完全燃烧放出的热量为Q粒=m年速9柴油 (40℃-20℃)=4.2×10J 0.3kg×4.3×10J/kg=1.29×10J 4.解：由Q=cm△，可知，该液体升高的温度为△t= Q服 13.减小低14.AD cm 第十三章复习与提高 (2)发动机的热机效率为) ×100%=3.610 ×100%≈ Q 1.29×10J 2.3×104J 25℃ 2.3×103J/(kg·℃)×0.4kg ①质量和升高的温度乘积②9③J/(kg·℃)④种类 27.9% m△ 测该液体的末温为=t。+△1=10℃+25℃=35℃ ⑤状态⑥cm(t-t)⑦cm(t。-t)⑧吸热⑨热传递⑩对 (3)发动机所做的额外功为W额=Q教-W有=1.29×10'J-3.6× Q吸 方①分子、原子②无规则的运动B高④引力⑤斥力 106J=9.3×106J 5.解：由Q=cm(t-to)可知，牛奶的质量为m= C牛奶(t-to) ⑥动能⑦分子势能⑧温度⑩质量②0做功①热传递 则水吸收的热量为Qs=7W领=20%×9.3×10J=1.86×10J 2.5×10J 2.5x10J/(kg·℃)x(70℃-20℃)0.2kg 1.无规则的运动机械2.(1)×(2)√(3)×(4)V 根据Qe=c体m4:可得，水升高的温度为4=Os (5)×(6)V3.C4.ACD5.扩散高6.C7.运动做 C衣m水 6.A7.ACD8.801009.4:31:210.铝10 功8.B9.BD10.C11.1.26×103不变 1.86×10J ≈88.6℃ 11.解：(1)地暖1h内放出的热量Q数=c东m(1-o)=4.2× 4.2×103J/(kg·℃)×5k 10J/(kg·℃)×100kg×(45℃-35℃)=4.2×10J 第十四章内能的利用 则水的末温为t=t。+△1=30℃+88.6℃=118.6℃ (2)室内空气的质量为m空气=p空气V=1.29kg/m3×200m3= 第1节能量的转化与守恒 当地大气压为1个标准大气压，一个标准大气压下，水的沸 258kg 1.C2.B3.D4.C5.内能机械能6.(1)风能电能 点为100℃，故水温最终可以升高到100℃ 参考答案 参考 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 3.解：(1)4201生活垃圾完全燃烧放出的热量Q数=m拉频9拉损= 第十四章复习与提高 项目分析 420×103kg×5×106J/kg=2.1×102J ①转化②产生③转化④转移⑤总量保持不变⑥内能 1.利用电加热或燃料燃烧加热；在该实践活动中利用酒精灯作 (2)根据Q=m叫，煤的质量m#= 数-2.1x10」=7x10kg= ⑦机械能⑧吸气⑨压缩⑩做功①排气②完全燃烧 为热源比电加热更简单易行。 9#3.0x10J/kg B比/kg⑤qm⑥qV⑦有用功B完全燃烧 2.常见的工作物质有高温高压燃气和水蒸气两种，从学生设计 70t ⑩”有 制作的角度来讲，水蒸气的产生更容易，也相对安全 (3)水吸收的热量Q=Q数7=2.1×102J×80%=1.68×102J Q枚gm 0小于 3.常见的可作为机械能输出的装置有小风车、小叶轮、小风 Q服 1.(1)变大机械能(2)变大电能转化为内能能量守恒 扇等。 根据Q服=cm△：可得水温度升高的量△t= C水m水 2.D3.机械不变4.B5.内156.C7.热值10 项目实施 1.68×102J 8.机械高 =20℃ 2.向易拉罐内装入适量水(50mL左右)；将笔的尖端朝外，另一 4.2×103J/(kg·℃)×20000×10kg 9.解：(1)由W=P可知，行程中牵引力所做的功W=P1=1.4× 端插入易拉罐孔中，用橡皮泥密封罐口：将易拉罐平放在支 4.解：(1)由图可知，燃料完全燃烧释放的能量Q数=W有+W损= 104W×30×60s=2.52×10J 架上 4.83×103J+1.127×10J=1.61×10J 3.选取一张厚度适中的塑料纸（或胶片纸，不能吸水）制作一个 (2)根据7= 可知，汽油燃烧释放的热量Q:=” 所以空白处①的数据为1.61×10J Q牧 小风车；选一根光滑的细木棍作为风车的旋转轴；在风车中心 2.52×10J=1.008×10J 打一个小孔，孔径略大于细木棍的直径，将细木棍穿过风车中 (2)由0m=mg可得，消耗的汽油质量m=0.,1.61x10」。 25% 94.6×10J/kg 心孔，确保风车能够稳定地固定在细木棍上并能自由转动。 根据Q数=mg可以求得该行程中，汽车消耗汽油的质量m速= 0.035kg 4.调节易拉罐和风车的高度，确保酒精灯的外焰正对易拉罐下 QE=1.008×101=2.1kg 方加热；笔的尖端对准小风车的扇叶：点燃易拉罐下面的酒精 (3)汽油机的热效率7= 名×10%=4.83×10J×10%=30% 9汽油4.8×10J/kg Q拉 1.61×10J 灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (3)汽车行驶过程中散失的热量Q数=Q数×(1-25%)=1.008× 综合训练 5.解：(1)汽油的体积V=3L=3×103m,汽油的质量m=P汽渔V= 108J×0.75=7.56×10J 1.(1)蒸汽机(2)酒精内内机械(3)①靠近②减小 0.7×103kg/m3×3×103m3=2.1kg 根据)=cm4,可以求得，升高的温度4= 铁丝与瓶盖之间的摩擦 (2)3L汽油完全燃烧放出的热量Q数=m9汽速=2.1kg×4.6× C求m 2.(1)热传递(2)力的作用是相互的(3)向右不变内 10J/kg=9.66×10J 7.56×10J 180℃ 机械做功 4.2×103J/(kg·℃)×100kg 3.(1)酒精火花塞(2)扩散减小机械(3)内燃高 (3)根据)= 靠×10%可知，汽车发动机输出的有用功W有 t=to+△1=15℃+180℃=195℃ Q 蒸汽机的废气带走了大量的能量（或内燃机的能量利用更集 因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以可以把 7Q数=40%×9.66×10J=3.864×107J 中) 100kg温度为15℃的水加热到100℃ 匀速行驶时牵引力做的功等于有用功，该汽车发动机的牵引 专题小练1热效率相关计算 第十五章电流和电路 力F W有3.864x102J三400N 1.解：(1)水吸收的热量Qs=cm*△1=4.2×103J/(kg·℃)× 96.6×103m 第1节两种电荷 50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J 6.解：(1)发动机牵引力做的功W=Fs=1000N×27000m=2.7× 1.B2.A3.不同摩擦起电4.同种电荷相互排斥多 (2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量Q数=m气9=0.8kg×4.2× 10J 5.C6.A失去7.B8.摩擦起电吸引轻小物体9.BC 10'J/kg=3.36×10J (2)汽油完全燃烧放出的热量Q数=9汽速m汽速=4.5×10'J/g× 10.BD11.转移不同12.正从B向A移动 (3)煤气灶的热效率为刀 =9×10%=8.4×10 2kg=9×107J 13.吸引轻小物体得到 100%=25% Q拉 3.36×10J 第2节电流和电路 2.解：(1)水吸收的热量Qs=cm*(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)× 发动机的热机效率)”×10%=27x10x100%=30% 0 9×10J 第1课时电流和电路 200kg×(70℃-20℃)=4.2×10'J (3)根据题意可知，水吸收的热量Qs=42%Q。=42%×9×10J= 1.D2.正从A到B3.B4.绝缘体导体5.D6.C (2)由p=可知，燃油的质量m速=p准V=0.7×103kg/m3×1.2× 3.78×107J 7.C8.电源用电器9.AD10.AB11.从B到A铜片 103m3=0.84kg 3.78×107J 12.正极从d到a 水升高的温度△1= Q版 (3)不计热损失，Q粒=Q=4.2×10'J,根据Q拉=mg可知， c*m家4.2×103J/(kg·℃)×200kg 第2课时电路图、电路的三种状态 这种燃油的热值q= _4.2x10'J-5x10J/g 45℃ 1.A2.C3.D4.A5.断路短路S和S,电源短路 m速0.84kg 则水的末温t=t。+△1=20℃+45℃=65℃ 6.C7.A8.短路亮a 答案 参考答案第4节跨学科实践：制作简易热机模型 项目提出 热机是人们获得动力的重要机械，例如燃油汽车中的汽油机、大型轮船使用的柴油机或汽轮机、 有些飞机使用的喷气发动机等。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型， 就可以更好地了解热机的工作原理，包括热机中的能量是如何转化的，热机中各部分是如何协调工 作的。 项目分析 由于制作内燃机模型较为复杂且高温高压燃气危险性较大，可制作简易汽轮机模型。需考虑以 下问题： 1.用什么作热源？ 2.工作物质是什么？ 3.如何将内能转化为机械能？ 项目实施 1.设计汽轮机模型 根据所提供的实验器材，设计汽轮机。 材料：一个空易拉罐、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、一个小风车（可以自己制作，也可以购买成 品)、一个酒精灯（包括火柴）、橡皮泥、剪刀、支架和适量水等。 2.作汽轮机的“动力装置” 3.制作汽轮机的“叶轮” 4.进行实验并调试汽轮机模型 注意：不接触高温蒸汽、不触碰高温易拉罐，避免烫伤。 展示交流 总结反思： 问题及原因分析 解决方案 待解决的问题 17 综合训练 1.【项目提出】设计制作简易热机模型。 【项目分析】(1)热机的工作原理是什么？ (2)热机包含哪些主要装置？ 【项目实施】某小组同学们制作了如图所示的“汽轮机”。 (1)制作叶轮：将两个塑料瓶盖口对口粘在一起，用小刀在瓶盖侧边切几个对 称的小缝，将铝片插在小缝中，在两瓶盖中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过 第1题图 小孔，使瓶盖能在铁丝上自由转动。 (2)组装“汽轮机”：用铁丝将制作的“叶轮”固定在底座上，并按照如图所示组装器材，调整“叶 轮”的位置，使导管的管口正对着“叶轮”上方的铝片。 (3)“汽轮机”工作：点燃酒精灯给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可 以看到叶轮转了起来。 【交流】(1)根据所学的知识判断该“汽轮机”属于 (选填“内燃机”或“蒸汽机”)。 (2)该“汽轮机”的燃料是 ,工作时燃料的化学能转化为水和水蒸气的 能。高温 水蒸气由导管喷出对叶轮做功，又将 能转化为 能。 (3)“汽轮机”工作时，水蒸气不易推动叶轮转动，则可进行的改进措施有： ①将叶轮 （选填“靠近”或“远离”)导管口：② 2.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对 铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。 (2)当铜管向右喷蒸汽时，“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了 (3)当铜管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，“蒸汽船”所受摩擦力的方向 (选填“向左”或 “向右”)，所受重力的方向 (选填“改变”或“不变”)；这个过程的能量转化是 能 转化为 能，这与热机的 冲程相同。 铜管 纸杯 铜制 容器 矿泉 电火花 水瓶 发生器 船体 第2题图 第3题图 3.如图是某同学自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进 孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。 (1)这个热机模型中，工作物质是 ,电火花发生器相当于汽油机的 (2)纸杯飞出的同时闻到了酒精的气味，这属于 现象：同时看到瓶口出现白雾，此时矿泉 水瓶内气体的内能 (选填“增大”或“减小”)，将气体的内能转化为纸杯的 能。 (3)该热机模型属于 (选填“内燃”或“外燃”)机，与蒸汽机相比，该热机的效率更 (选填“高”或“低”)，其主要原因是 18