计算专练：内能及其利用-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024）

**基本信息** 聚焦内能及其利用计算，以公式应用为核心，通过分层题型构建“概念-推导-应用”逻辑链，强化能量观念与科学推理。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |比热容与热量计算|4题（1,2,3,5）|Q=cmΔt四步法（找m/Δt→选c→代公式→验单位）|从比热容定义出发，结合图像分析（如温度-时间图），建立“吸放热与温度变化”定量关系| |热值与效率|5题（4,9,10,11,12）|η=Q有/Q总×100%（明确能量流向，区分有用/总能量）|以热值公式Q=mq为基础，延伸至热机效率、能量转化，体现守恒观念| |功与功率综合|3题（6,7,8）|P=W/t=Fv推导（匀速时F=f，结合机械功W=Gh）|融合力学与能量，从机械功到功率计算，强化跨模块知识迁移|

计算专练：内能及其利用-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024） 1．一质量是3kg、初温为590℃的铁块，当温度降到30℃时放出了的热量，则： (1)计算出铁的比热容； (2)餐馆里有一道美食叫“铁板牛肉”，将2kg的铁板加热到130℃，再将九成熟的牛肉片盛放在铁板上，等铁板温度降到70℃时，牛肉片已十成熟了，求铁板在此降温过程中放出的热量。 2．小红在实验室利用电热器完成了冰的熔化实验，并描绘出冰的温度随加热时间变化的关系图像如图所示。实验时，冰的质量为300g，已知，相同时间内被加热物质吸收的热量相同。求： (1)CD段水吸收的热量为多少J； (2)冰的比热容是多少。 3．小丽用相同的加热器分别对质量为1kg的水和另一种液体（  ）进行加热，得到的实验数据如图所示。求： (1)水在16min内吸收的热量； (2)另一种液体的质量。 4．高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次用160g高能聚合油将10kg的水从20℃加热到100℃。已知水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），高能聚合油的热值约为4.2×107J/kg。求： (1)这些水吸收的热量； (2)完全燃烧了160g高能聚合油放出的热量； (3)此次烧水的效率。 5．热量的单位有两种，一种是国际单位焦耳，简称“焦”；另一种是“卡路里”，简称“卡”，这个单位被广泛使用在营养计量和健身手册上。“卡”是这样规定的：在1个大气压下，将1克水温度升高1摄氏度所需要吸收的热量。 (1)1卡合多少焦耳； (2)茗茗每天健步走消耗的能量约相当于消耗能量多少卡？ (3)若运动员在长跑训练中汗水蒸发吸收热量，使质量为50kg的运动员体温下降，求汗水蒸发吸收的热量。[人体主要成分是水，水的比热容为] 6．节能减排，绿色出行，新能源电动汽车深受人们青睐。如图是一款国产电动汽车，该款汽车满载时的总质量是4t，静止在水平地面上时，四个车轮与地面接触的总面积为，该车以的速度匀速直线行驶10min，此时发动机输出功率为150kW。（）试问： (1)电动汽车充电时把电能转化为____能。 (2)该车满载静止在水平地面上时，它对水平地面的压强是多少？ (3)则汽车行驶过程做了多少功？汽车的牵引力是多少？ 7．《天工开物》是我国古代的科学著作，书中记载着大量的古代农业机械。其中有一样如此写道：“凡河滨有制筒车者，堰陂障流绕于车下，激轮使转，挽水入筒，一一顷于枧内，流入亩中，昼夜不息，百亩无忧”。该段文字描述了“筒车”这样一种以水流作动力，用来取水的机械，如图所示，若接水槽离取水处高4m，水轮上有12个取水筒，一个取水筒每次可取水4kg，筒车旋转一圈所用时间为60s。（接水槽离倒水处的高度忽略不计，g取10N/kg） (1)求该筒车旋转一小时对进入接水槽的水所做的功； (2)若水流冲击筒车的功率为40W，求筒车旋转一小时取水的机械效率； (3)文中说道，筒车可以昼夜不息的将水提到高处，那筒车是不是永动机，为什么？ 8．某单缸四冲程汽油机的活塞横截面积为，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是80mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为，曲轴转速为2400r/min，当汽油机满负荷工作时，求： (1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力； (2)汽油机的功率； 9．如图所示，我国自主研发生产的双座型歼-20隐身战斗机已经成功完成试飞，它搭载了最新的WS-15涡扇航空发动机，使得其机械性能“如虎添翼”大幅提升，最大起飞质量达到了惊人的37t，最大飞行高度超过20000m，最大航行速度高达2.2马赫（约2700km/h），最大载油量为10t。 飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表： 速度v（m·s-1） 100 200 300 400 500 阻力 0.3×104 1.2×104     2.7×104     4.8×104     6×104 若在执行某次巡航任务中，该飞机以1800km/h的速度沿直线匀速飞行1h，消耗5t航空燃油，已知航空燃油的热值为4.5×107J/kg，求： (1)5t航空燃油完全燃烧释放的热量； (2)此次巡航时飞机的输出功率； (3)该飞机此次巡航的热机效率。 10．垃圾焚烧发电是最佳的垃圾处理方式之一，能有效实现垃圾的无害化、减量化、资源化。实验表明：平均每焚烧2kg高热值的垃圾相当于燃烧1kg无烟煤。[无烟煤的热值为，] (1)完全燃烧8.4kg高热值的垃圾可以放出的热量是多少？ (2)若这些热量的50%被水吸收，可以使多少千克的水温度升高50℃？ 11．小星家的太阳能热水器，水箱装满水时水的质量是40kg，小星进行了一次观察活动：某天早上，他用温度计测得自来水的温度为20℃，然后给热水器水箱送满水，中午时“温度传感器”显示水箱中的水温为45℃。[水的比热容为c水=4.2×103J/（kg·℃），焦炭的热值为q=3.0×107J/kg] 求： (1)水吸收的热量是多少J？ (2)如果水吸收的这些热量，由燃烧焦炭来提供，而炉子的效率为40%，至少需要燃烧多少kg的焦炭？ 12．在2022年北京冬奥会期间氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知。 (1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若（1）中氢燃料释放的热量全部被质量为、温度为的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若氢燃料客车质量为、热机效率为，匀速行驶过程中汽车所受的阻力为车重的0.03倍，则消耗的氢燃料可驱动客车行驶的距离是多少？（假设燃料完全燃烧，g取） 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《计算专练：内能及其利用-2026-2027学年物理九年级全一册人教版（2024）》参考答案 1．(1) (2) 【详解】（1）铁块降温放热过程，已知放出热量 温度变化量 铁的比热容为 （2）铁板降温放热过程温度变化量 铁板放出热量 2．(1) (2) 【详解】（1）冰熔化后质量不变，水的质量 从图像可知：CD段水的初温为，末温为，温度变化量 水吸收的热量为 （2）由题可知相同时间内被加热物质吸收的热量相同。CD段的加热时长为 因此1分钟内物质吸收的热量为 AB段是冰吸热升温的过程，加热时长为 因此AB段冰吸收的热量 从图像可知：AB段冰的初温为，末温为，温度变化量 冰的质量同样为。冰的比热容 3．(1) (2) 【详解】（1）16min内水由10℃升高至40℃吸收的热量 （2）另一种液体在8min内从20℃升高至50℃吸收的热量 另一种液体的质量 4．(1) (2) (3)50% 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）高能聚合油完全燃烧放出的热量为 （3）烧水的效率为 5．(1)4.2J (2)卡 (3) 【详解】（1）由题知，1卡定义为在1个大气压下，1g水温度升高1℃吸收的热量。水的比热容，质量，温度变化。吸收热量公式为，代入计算 故 （2）已知消耗能量，由（1）知1卡=4.2J。卡数计算公式为, 故消耗能量为卡。 （3）汗水蒸发吸收热量等于运动员体温下降释放的热量。运动员质量，体温下降，人体比热容取水的比热容。吸收热量公式为，代入计算 故汗水蒸发吸收的热量为。 6．(1)化学 (2) (3)， 【详解】（1）电动汽车充电时，是将电能转化为化学能储存在电池中。 （2）汽车重力 汽车对水平地面压力， 受力面积 它对水平地面的压强 （3）汽车行驶过程中做的功 汽车速度为，由可得牵引力 7．(1) (2) (3) 筒车不是永动机；因为筒车需要持续从外界获取水流的机械能才能持续运转，无法不消耗能量持续对外做功，符合能量守恒定律，因此不是永动机。 【详解】（1）1小时内筒车旋转圈数 1小时内提升水的总质量 提升水的总重力 筒车对水做的功为克服水重力的有用功 （2）水流冲击筒车的总功 机械效率 （3）略 8．(1) (2) 【详解】（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力 （2）由题意得，一个冲程活塞移动距离 一个做功冲程中燃气对活塞做的功 曲轴转速为，表示每分钟曲轴转动圈，单缸四冲程汽油机每转动圈对外做功次，故内做功次数次 内燃气做的总功 总时间 故汽油机的功率 9．(1) (2) (3)48% 【详解】（1）5t航空燃油完全燃烧释放的热量为 （2）首先进行单位换算，飞机的巡航速度 查表可知，当飞机以500m/s的速度飞行时，所受的阻力为。因为飞机沿直线匀速飞行，所以飞机处于平衡状态，发动机的牵引力F与飞机所受的阻力f是一对平衡力，大小相等，也为。则飞机的输出功率为 （3）飞机发动机在1h内做的有用功为 该飞机此次巡航的热机效率为 10．(1) (2) 【详解】（1）8.4kg高热值垃圾等效完全燃烧无烟煤的质量 垃圾完全燃烧放出的总热量 （2）水吸收的热量 由得可加热水的质量为 11．(1) (2) 【详解】（1）水升高的温度 水吸收的热量 （2）焦炭燃烧放热的40%被水吸收，则焦炭需放出的总热量 需要焦炭的质量 12．(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）氢燃料释放的热量全部被水吸收，即 水升高的温度 （3）汽车匀速行驶，由二力平衡，则牵引力 氢燃料燃烧转化的有用机械能 则可驱动客车行驶的距离 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $