第十四章内能的利用同步基础巩固-2026-2027学年人教版物理九年级全一册
2026-09-17
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能利用单元核心,通过基础-综合-应用三层设计,实现从概念理解到实验探究再到实际应用的知识巩固,培养物理观念与科学探究能力。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|能量转化、热值、比热容等核心概念|单选(如“可燃冰”热值判断)、填空(热机冲程辨识)巩固基础,占比约60%|
|综合层|概念辨析与实验技能|多选(温度-内能-热量关系)、实验探究(比较热值/比热容),培养科学思维,占比约30%|
|应用层|综合计算与实际问题|综合题(汽车效率计算、天然气烧水),联系生活情境,提升问题解决能力,占比约10%|
内容正文:
2026-2027人教版物理九年级同步基础巩固
第十四章内能的利用
一、选择题:1-6小题为单选,7-9为多选题。
1.某物体对外做功,消耗了的机械能,这些机械能转化为其他形式的能量是( )
A. B. C. D. 无法确定
2.世界最大、钻井深度最深的海上钻井平台“蓝鲸号”在南海成功试采出“可燃冰”。同等条件下,“可燃冰”完全燃烧放出的热量为煤气的数十倍,说明“可燃冰”具有很大的
A. 密度 B. 比热容 C. 热值 D. 热量
3.学习了汽油机和柴油机后,小华同学通过比较,分析出汽油机和柴油机在构造和工作过程中的部分异同点,其中错误的是( )
A. 汽油机吸入的是空气,柴油机吸入的是柴油和空气的混合物
B. 在构造上,汽油机有火花塞,柴油机有喷油嘴
C. 在通常情况下,柴油机的效率比汽油机的效率高
D. 汽油机和柴油机都是将内能转化为机械能的机器
4.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,下列说法中正确的是( )
A. 小球弹起的高度越来越小,说明在此过程中能量不守恒
B. 在此过程中小球的机械能总量是保持不变的
C. 小球运动到相同的高度,具有相同的动能
D. 在小球的运动中,有一部分机械能转化成了内能
5.酒精的热值为、比热容为以下说法中正确的是( )
A. 质量越大,酒精的热值越大
B. 酒精温度升高需要放出的热量
C. 质量越大,酒精的比热容越大
D. 完全燃烧酒精可放出的热量
6.如图所示是完全燃烧、两种燃料时,放出的热量与其质量的关系图像,由图像可知,、两种燃料的热值大小关系是( )
A. B. C. D. 无法比较
7.关于温度、内能、热量三者之间的关系,下列说法正确的是( )
A. 温度高的物体,内能一定大
B. 热量可以从内能小的物体传递到内能大的物体
C. 物体吸收了热量,温度一定升高
D. 一个物体温度升高,内能一定增加
8.热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机和喷气发动机等,柴油机和汽油机都属于内燃机。下列关于热机的说法不正确的是( )
A. 汽油机顶部有火花塞,柴油机顶部有喷油嘴
B. 柴油机在吸气冲程中将柴油和空气的混合物吸入气缸
C. 单缸四冲程柴油机在工作过程中,进、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程
D. 在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能
9.如图所示描述的物理过程,下列分析正确的是( )
A. 图甲:厚玻璃筒内的空气被压缩时,空气的温度升高,内能不变
B. 图乙:瓶子内的空气推动塞子做功后,瓶子内空气的内能增大
C. 图丙:试管内的水蒸气推动塞子冲出时,水蒸气的内能减小
D. 图丁:气缸内的气体推动活塞向下运动,内能转化为机械能,气体内能减少
二、填空题:
10.如图所示为内燃机的 冲程,该过程是将 转化为机械能。
11.用燃气灶给一定质量的水加热,完全燃烧体积为的燃气燃气的热值为,水吸收的热量为,则此燃烧过程中燃气放出的热量为 ,该燃气灶的热效率为 。用题中字母表示
12.如图甲、乙所示分别是我国研发出的首款新型空气动力汽车和小型低碳化未来汽车。甲车是利用压缩空气膨胀推动活塞做功提供动力,这种车在开车时将空气的 能转化为机械能乙车顶部的巨型“叶子”实际上是一个高效光电转换器,它可将太阳能转化为电能。以上能量的转化过程中,能的总量 选填“变大”“变小”或“不变”。
13.一台单缸四冲程汽油机,曲轴转速是,该汽油机每秒钟完成 个工作循环,做功 次。
14.小丽探究煤炉的热效率时,用煤炉给的水加热,此过程中水温随时间变化情况如题图所示。假设相同时间内煤炉燃烧煤的质量相等,若这些水从升高到燃烧了的煤,则从升高到需要燃烧 的煤。在小丽的探究过程中, 时间段内的热效率最高。
15.如图所示的实验中,试管内的水沸腾后。能使小叶轮旋转起来。在这个实验中燃料的化学能转化为 并传给水,水沸腾形成的水蒸气驱动叶轮转动,最终转化成了叶轮的机械能,这就是 选填“蒸汽机”或“内燃机”的工作原理。
三、作图题:
16.图甲为内燃机的吸气冲程的示意图,图中画出了吸气冲程进气门、排气门的开闭情况与活塞的运动情况。请在图乙中用“”表示阀门,画出做功冲程进气门、排气门的开闭情况,用“”或“”表示活塞运动方向,画出做功冲程活塞的运动情况。
17两个相同的加热器同时给质量和初温均相等的水和煤油加热,水的温度随时间的变化关系如图所示,已知煤油的比热容是水的一半,且加热过程中物态不变,请画出给煤油加热后温度随时间变化的关系图像。
四、实验探究题:
18.如图所示是物理学家焦耳设计并制作的实验装置。装置中的两个配重重力不等,释放后大配重下降,小配重上升;通过反复对调左右两个配重,会使动叶轮不停地转动,从而导致热量计中水的温度上升,实现能量转化。实验中科学家某次测得数据如下:
小配重重力,大配重重力,每升降一次,配重各自移动的距离,热量计中水的质量,升降次数与水温变化的关系:
升降次数
温度变化
配重升降一次对动叶轮做功
水温度升高吸收了 的热量
在该实验中 能转化为 能,根据第一组数据知配重减小的机械能 填“大于”“小于”或“等于”水增加的内能
本实验中的误差来源于 写出一条即可
19.针对如图所示的三个实验情境,将下列内容补充完整。
图甲:将活塞迅速下压,硝化棉燃烧,是由于活塞对 选填“硝化棉”或“筒内空气”做功,使其内能增大,温度
图乙:将试管中的水加热一段时间后,塞子被水蒸气推出:水蒸气的 转化为塞子的机械能与汽油机的 冲程能量转化相同
图丙:加热试管使水沸腾是通过 选填“热传递”或“做功”的方式改变水的内能,在水蒸气驱动下叶轮转动起来,这个实验体现了 选填“热机或“干电池”的原理
20.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为,烧杯内液体的质量都相同。
比较不同燃料的热值应选择 两个装置,比较不同物质的比热容应选择 两个装置,选择的理由是物理学中研究问题时常用到的一种方法: 法。
在“比较不同燃料的热值”实验中,通过观察温度计 比较燃料燃烧放出热量的多少,这种研究问题的方法叫 法。
若图甲装置中的液体为水,燃料为酒精,已知烧杯内水的质量为,酒精完全燃烧使温度计的示数升高了,则水吸收的热量是 ,如果认为酒精完全燃烧且放出的热量全部被水吸收,那么酒精的热值是 ,计算得出的热值比标准值 选填“偏大”或“偏小”。水的比热容是
21.随着经济的发展,汽车已成为人们常用的交通工具,某物理小组的同学在社会实践活动中。通过实际调查和网上查询,绘制了一辆某种型号汽车在额定功率下行驶时单位时间的能量流向图,如图所示,请你参与讨论下列有关问题。
汽车刹车时,为防止刹车片过热造成刹车失灵,要向刹车片喷水,这是通过 方式改变刹车片的内能
若汽油的热值为,则完全燃烧汽油释放的能量为 。当汽油在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”,这时发动机的效率将 选填“升高”、“不变”或“降低”
汽油机是汽车的“心脏”,一台四冲程汽油机工作时曲轴转速是,此汽油机每秒钟完成 个做功冲程
若将机器转化有用功的能量与输入发动机的能量的比值定义为“能量转化效率”,由图中提供的数据可得,该汽车的能量转化效率为
五、综合题:
22.一辆汽车匀速通过长的高速路,有用功是,全程消耗汽油。已知,求汽车通过这段高速路时:
汽油完全燃烧放出的热量。
汽油机的效率保留一位小数。
23.若家用天然气的热值为,水的比热容为。求:
完全燃烧天然气放出的热量是多少?
若某新型天然气灶烧水的效率为,完全燃烧天然气可使室温下的水温度升高多少?
24.阅读短文,回答问题。
喷气发动机
随着航空航天事业的发展,普通的内燃机已经不能提供足够的动力。如图为涡轮喷气发动机的示意图,空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室,与燃料混合后在燃烧室内燃烧,燃烧后剧烈膨胀的气体从尾部高速喷出,产生巨大的推力。
飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比。推进效率是指发动机传递给飞机的推进功推力所做的功与获得的机械能之比。
涡轮喷气发动机在工作中,空气流过压气机时内能 选填“增大”“减小”或“不变”这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧,产生的高温高压气流推动涡轮,此过程的能量转化相当于热机的 冲程。
随着燃料的不断消耗,其热值将 选填“增大”“减小”或“不变”。
涡轮喷气发动机使压缩后的混合气体在燃烧室燃烧,直到膨胀的气体从尾部喷出的过程中,燃气的温度是不断变化的,下列能大致反映燃气的温度随时间变化的图像是 。选填字母
A.
B.
C.
D.
已知发动机的热效率为,飞机水平匀速飞行消耗的燃油完全燃烧放出的能量是,则发动机获得的机械能为 此过程中飞机受到的阻力为,发动机的推进效率为 。
1. 2. 3. 4. 5. 6.
7. 8. 9.
10.做功;内能
11.;
12.内;不变
13.;
14.;
15.内能;蒸汽机
16.
17.。
18.(1)
(2)
(3)机械;内;大于
(4)热量损失
19.(1)筒内空气;升高
(2)内能;做功
(3)热传递;热机
20.(1)乙、丙;甲、乙;控制变量;
(2)示数的变化;转换;
;;偏小
21.(1)热传递
(2);降低
(3)
(4)
22.解:汽油完全燃烧放出的热量
由于,
所以汽油机的效率
。
答:汽油完全燃烧放出的热量为。
汽油机的效率为。
23.解:天然气完全燃烧放出的热量。
因为,所以水吸收的热量是:,
。
答:完全燃烧天然气放出的热量为。
可使的水温度升高。
24.(1)增大;做功
(2)不变
(3)
(4) ;
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