初中物理《内能及内能的利用》单元作业设计

《内能及内能的利用》单元作业设计

单元课题

第13和14章内能及内能的利用

名称

版本人教版物理年级九年级全一朋

新课标下单元规划说明

第13和14两章是初中物理的重要组成部分，乜是物理学研究的重要领域。从

可以直接感知的宏观现象推测无法直接感知的微观世界，是一种重要的科学研究方

法。第13章首先通过实验以宏观现象推理微观机制，从而认识分子动理论，并通过

固、液、气分子模型理解物质的三种基本状态，与八上的物态变化的内容相联系，

并能从微观进行理论解释。然后用分子动理论及与机械能的对比让学生理解内能的

概念，以及知道改变物体的内能的两种方式。比热容概念的建立是难点，要通过实

验来让学生理解比热容是物质的一种特性，对于热量的一般计算要求会。第14章通

过做功改变内能的情况，展示了如何利用内能，从而引出了热机，了解热机结构和

热机的四个冲程。从能量转化的角度认识燃料的热值，并通过燃料的利用效率引出

热机的效率。最后一节让学生全面认识能量守恒定律。

单元教学分析、单元作业目标

章节名称课时数教学重难点

分子动理论的基本观点，并会用它解释生活中

13.1分子热运动1

的一些现象；

理解内能和热量的概念，会识别改变内能的两

13.2内能2

种方式；

教学内容

比热容的概念，尝试用比热容解释简单的生活

（教材）13.3比热容2

现象，会进行简单的吸、放热计算；

分析：

14.1热机1了解热机的构造和工作过程（四个冲程）

理解热值概念，会燃料燃烧放出的热量；理解

14.2热机的效率1

热机的效率并会进行计算；

14.3能量的转化和知道能量的转移和转化，并会解释一些常见的

1

守恒能量转化的过程，理解能量守恒定律C

单元作业设计

1.单元作业整体设计思路

本设计基于义务教育物理课程标准，关注物理核心素养。九年级学

生物理学习负担相对较重，作业主要体现在目的性、针对性要强，在有

限的时间内，即能让学生巩固基础知识点，又能培养学生分析问题和解

决问题的能力，还能在习题中体现出实验教学的重要性，并且设计的习

题既联系八年级物理《物态变化》，又能联系高中内容解释生活中的一

些简单现象。本作业设计采用改编、选编和创编的方式、运用多媒体网

单元设计络技术方法，设计了单元作业6次和一份13章和14章总结性的单元质

思路量检测作业；题型包括填空题，选择题型、实验操作类习题，生活实践

类习题，难度从基础到中等，再到较难和创新作业。

2.单元作业实施思路

单元作业通过下发纸质作业以及口头布置为主，作业通过课堂结束后发

布、学生利用课后完成，教师第二天对布置的作业进行收集批改、分析

讲评、反馈辅导C

单元作业内容设计

课题：13.1分子热运动

作业内容：

1.关于分子动理论，下列说法正确的是（）

A,打开香水瓶，不久就满屋子都能闻到香气，说明分子在永不停息地做无规则的运动

B,打扫教室时，看到灰尘在空中飞舞，说明分子在永不停息地做无规则的运动

C.酒精和水混合后体积减小的实险，说明分子间有引力

D.堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，说明分子间有引力

2.水很难被压缩，其原因是（）

A.水分子之间没有空隙B.水分子之间有引力

C.水分子之间有斥力D.水分子在不停的运动

3.棉线一拉就断，而铜丝却不容易拉断，这是因为（）

A.棉线的分子间没有引力，而铜丝的分子间有引力

B.棉线的分子间有斥力，而铜丝的分子间没有斥力

C.棉线分子间的斥力比引力大，而铜丝的分子间的引力比斥力大

D.棉线、铜丝的分子间都有引力，只是铜丝分子间的引力比棉线分子间的引力大

4.学习了分子动理论之后，欣欣同学总结了很多生活中与分子动理论有关的现象，下歹J总结中

不正确的是（）

A.腌制鸭蛋就是通过扩散使盐进入蛋中

B.人造木板粘接剂中的甲醛扩散到空气中造成环境污染

C.用透明胶带幅下纸上写错的字.是因为胶带与纸之间有相互的斥力

D「破镜不能重圆”是分子间的距离太大，作用力变得十分微弱

5.当晶体被加热时，其分子运动更加剧烈，分子间的束缚随之减弱，以致有的分子能较自由地

“游动”，呈流动性，其宏观表现就是晶体的（选填物态变化名称）。

6.刚装修完的房子，打开房门就会闻到刺鼻的气味，这是运动的结果。为了减少新房子

有害气体对人体造成的危害，根据温度越高，越快，可以采取在高温季节来临前装修

完并搁置一段时间，加强通风等措施

7.“花气袭人知骤暖，鹊声穿树喜新晴”古诗中蕴含着许多物理知识，从物理学的角度解释，前

一诗句是指分子加快，说明周围的气温突然（填“升高”或“降低”）；树

木很难被压缩说明分子间有____力。

对应作业题目类型题目难度题目来源

题1选择题容易改编

题2选择题容易引用

题3选择题容易引用

题4选择题容易创新

题5填空题较难引用

题6填空题容易改编

题7填空题容易引用

参考答案：

1.A2.B3.D4.C5.熔化

6.扩散温度7.热运动升高斥力

课题：13.2内能

作业内容：

1.关于温度、热量、热传递和内能，下列说法中不正确的是（）

A.。℃的冰块内能一定不为零

B.物体温度升高，内能一定增加

C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

D.钻木取火是把机械能转化为内能

2.关于物体的内能，下列说法中正确的是（）

A.物体的内能增加，可能是外界对物体做了功

B.0℃的冰熔化成的水内能不变

C.物体温度越高，它含有的热量就越多

D.热量可以从内温度低的物体向温度高的物体传递

3.如图，礼花筒利用筒内的高压空气膨胀，将彩带喷向空中，产生喜庆效果。则高压空气膨胀

过程中（）

A.对外做功内能增加B.分子热运动加剧

C.内能转化为机械能D.向外界传递热量

6.下列实例中，属于热传递改变内能的是（）

A.烈日下的沙子烫脚B.弯折铁丝发烫

C.两手互搓变暖和D.蒸汽顶起壶盖

5.如图所示的实例中，属于做功改变物体内能的一组是（)

1一

8Ke空气0怙水twa④小第下滑

A.①③④B.C.®®®D.©@@

4.如图所示，在往玻璃瓶打气的过程中，玻璃瓶塞弹起，并且瓶口出现了白

雾，下列说法正确的是（）

A.出现的白雾是水蒸汽B.瓶内气体温度降低，内能减小

C.瓶塞跳起是机械能转化为内能D.瓶塞跳起是打气筒对瓶塞做功

对应作业题目类型题目难度题目来源

题1选择题较难改编

题2选择题较难改编

题3选择题容易引用

题4选择题容易引用

题5选择题容易引用

题6选择题容易改编

参考答案：LC2.A3.C4.A5.D6.B

课题：13.3比热容

作业内容：

1.水的比热容为4.2X103J,（kg・c）,将4kg的水倒掉一半，剩下水的比热容（选填

“变大”“变小”或“不变”）。初温为30℃、质量为2kg的水吸收2.1X105J的热量后温度将升

高到_______

2.质量之比为2：3的甲、乙两种液体，当它们吸收的热量之比为7:5时，升高的温度之比为

6：5,则甲、乙的比热容之比为o

3.下列实例中与“水的比热容较大”这一特性无关的是（）

A.让热水流过散热器供暖B.用循环水冷却汽车发动机

C,沿海地区昼夜温差较小D.夏天在房间内洒水降温

4.对公式c-,Q、的理解,下列说法正确的是（）

t0）

A.物质的比热容与物体的质量成反比

B.比热容与物体质量多少、温度变化大小、吸热或放热的多少无关

C.物质的比热容与物体是吸热或放热有关

D.物质的比热容与物体的温度变化大小成反比

5.铁块和铝块的质量和初温相同，当它们（c铁＜c铝）放出相同的热量后，相互接触，则（）

A.它们之间没有热传递B,热量从铁块传向铝块

C.热量从铝块传向铁块D.温度从铝块传向铁块

6.某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热，分别记录加热时间和升

高的温度，根据记录的数据作出了两种液体的温度（T）随时间⑴变化的图象（如图）。

（1）根据图象，给水和煤油加热相同的时间，水和煤油吸收的热量_____（填“水比较多”

“煤油比较多”或“一样多”）；要使水和煤油升高相同的温度，应给加热更长的时间，

这说明的吸热能力强些。

（2）已知水的比热容是4.2X103J/（kg-c）,则煤油的比热容是。

7.已知铁的比热容为0.46XIOT（kg-℃）,铝的比热容为0.88X103J/（kg・℃）,

一根烧红的铁钉，质量为2g,温度从800℃降低到700℃,放山多少热量。便有必要的公

式和解题过程）

对应作业题目类型题目难度题目来源

题1填空题容易改编

题2填空题容易引用

题3选择题容易

题4选择题容易引用

题5选择题较难引用

题6填空题较难改编

题7计算题容易改编

参4^考-4//n合A-案.

1.不变；55

2.7：4

3.D

4.B

5.D

6.(1)一样多；水；水；⑵2.1X103J/(kg-℃)；

7.铁钉的质量m=2g=2X10"kg,

铁钉的温度从800℃降低到700C,放出的热量：

3

Qe=c(t0-t)=0.46X10^1/(kg*r)X2X10kgX(800℃-700℃)=92J

课题：14.1热机

作业内容：

I.小明发现发动机气缸顶部有火花塞，由此可以判断该发动机是油机。

如图所示是冲程，该冲程是将能转化为内能。

2.四冲程的汽油机正常工作时，一个工作循环中活塞在气缸里往复运动

次，_______次能量转化，对外做功_______次。

进

3.如图所示是汽油机工作时的某个冲程示意图，该冲程是（）排

气

气

阀

A.做功冲程，将机械能转化为内能阀

关

关

B.做功冲程，将内能转化为机械能

闭

闭

C.压缩冲程，将机械能转化为内能

D.压缩冲程，将内能转化为机械能

4.2021年7月24日，我国射击选手杨倩在女子10米气步枪项目夺

取东京奥运会首金。气步枪是靠枪机储气装置内的高压气体击发弹丸,

此过程能量转化与内燃机的哪个冲程相同（）

A.吸气冲程B,压缩冲程C.做功冲程D.排气冲程

5.关于汽油机，下列说法正确的是（）

A.汽油机气缸顶部有喷油嘴

B.在吸气冲程中，吸入的是空气

C.完成做功冲程后进气门打开，排气门关闭

D.汽油机的一个工作循环对外只做一次功，活塞往复两次

6.下列说法正确的是（：1

A.雾霾弥漫，是因为分子在不停地运动

B.汽油机一个工作循环的四个冲程中，除了做功冲程以外的其余三个冲程都需要依靠飞轮的

惯性来完成

C.把的冰块加热熔化成0"C的水，其内能不变

D.用力搓手，手发热是通过热传递增加手的内能

7.一台单缸四冲程汽油机，飞轮的转速为1800R/min,则此汽油机每秒内（）

A.完成60个冲程，做功15次B.完成60个冲程，做功60次

C.完成30个冲程，做功30次D.完成120个冲程，做功30次

对应作业题目类型题目难度题目来源

题1填空题容易改编

题2填空题容易创新

题3选择题容易引用

题4选择题容易创新

题5选择题容易引用

题6选择题较难引用

题7选择题难题引用

参考答案：.1.汽；压缩；机械；22_；2；1；3.B;4.C;

5.D;6.B;7.A;

课题：14.2热机的效率

作业内容：

1.关于热机的效率，下列说法正确的是（）

A.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高

B.热机的效率越高，在做功同样多的情况下消耗的能量越多

C.热机的效率越高说明做功越快

D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少，主要是由于机械摩擦损失的

2.下列关于热值的说法正确的是（）

A.燃料热值越大，燃烧放出的热量越多B.2kg煤的热值大于1kg煤的热值

C.燃料的热值是燃料本身的特性，与其他因素无关D.燃料燃烧不完全时热值变小

3.下列关于热值的说法中，正确的是()

A.燃料燃烧时，用的燃料越多，这种燃料的热值越大

B.燃料燃烧时，放出的热量越多，这种燃料的热值越大

C.相同质量的不同燃料完全燃烧，放出热量较少的燃料，热值较大

D.不同燃料完全燃烧，放出相同热量时，所用燃料越少，这种燃料的热值越大

4.甲、乙两汽车，甲的汽油机效率比乙的汽油机效率高，这表明()

A.甲做功比乙多B.以相同的牵弓I力行驶相同的路程，甲耗油比乙少

C.甲消耗的汽油比乙少D.甲做功比乙快

5.“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力，同等条件下“可燃冰”完全燃烧放出的热

量达到煤气的数十倍，以10倍的关系粗略计算，1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量可以

使kg的水从20c加热至100℃.[c水=4.2X10"/[kg・C),q*4.2X1(Rj/kg]。

6.天然气的热值为4.0X|(fj/m3,完全燃烧2.1n?的天然气可以获得J的热量，不计

热量损失，这些热量可以使500kg,20℃的水的温度升高到℃.[已知水的比热容为4.2

XIO^J/(kg*℃)]0

7将10kg水从20c加热至30C,需要吸收J的热量,如果这些热量由燃烧焦炭来提供，

炉具的效率为60%,则需要完全燃烧焦炭g[c水=4.2X10%(kg-℃),q„=3,5X107J/kg]o

8.小星家的太阳能热水器，水箱容积是200L.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45c.请你求解下列问题：

(1)水箱中水的质量；水吸收的热量.

(2)如果水吸收的这些热曷，由燃烧煤气来提供，而煤气灶的效率为40%,求至少需要燃烧多

少煤气(煤气的热值为qEZXIORkg)

9.某品牌无人驾驶汽车在一段平直公路上匀速行驶6.9km,用时5min45s,消耗燃油1.5kg,已

知汽车的牵引力是2000N,燃油的热值为4.6X107j/kg,求：

①汽车行驶速度是多少？②消耗的燃油完全燃烧放出的热量是多少？

③汽车牵引力做功的功率是多少千瓦？④汽车发动机的效率是多少？

对应作业题目类型题目难度题目来源

题1选择题容易改编

题2选择题容易改编

题3选择题容易引用

题4选择题较难创新

题5填空题容易引用

题6填空题容易引用

单元质量检测作业

九年级物理第13、14章综合测试卷

考试时间70分钟得分：

一、填空题：（每空1分，共20分）

1、堆在墙角的煤会使墙体内部变黑，其实这是一种现象，它说明了固体物质的分子

在O

2、“花气袭人知骤暖鹊声穿树喜新晴”，这是南宋诗人陆游的《村居书喜》中的两句诗对于前

一句，从物理学的角度理解为：花朵分泌的芳香油分子加快，说明当时周边的气温突然

（选填“升高”、“不变”或“降1氐”）。

3、火柴可以擦燃，也可以放在火上点燃、前者是用_________的方法使火柴燃烧，后者是用

的方法使火柴燃烧，两种方法都可以改变物体的内能。

，1、汽油的热值是4.6X107J/kg,完全燃烧210g汽油能放出J的热量；若这些热

量全部被水吸收，可使kg水，从20℃升高到43c（水的比热容为4.2X10，

J/（kg・℃））。—

5、内燃机的一个工作循环的四个冲程，右图中表示的是其中的——冲程;

它将能转化成能.TBwir

6、我国许多城市中建有大型绿地，绿地中的人工湖具有“吸热”功能，盛夏时

它能大大减弱周围地区的“热岛效应”。若某一人工湖湖水的质量为1.0X1。3水温升高2c

若被水吸收的这些热量被同等质量的砂石吸收（CG£CQ则砂石升高的温度2C。（选

填“大于”、“等于”或“小于”）。

7、太阳是一个巨大的能源，直接利用太阳能不会污染环境.围绕地球运转的通信卫星，其两翼

安装的太阳电池板，能把_______能直接转化成能，供通信卫星使用，太阳能还可以直

接转化成内能，现有一太阳能热水器，在晴天，每天可将50kg水从20。。加热到50。。，若燃烧煤

气来加热这些水，则至少需要消耗掉n?的煤气.［已知完全燃烧1米3煤气可放出3.9

XIO'J的热量，水的比热为4.2X10M/（kg・c）］

8、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（选填“升高”、

“不变”或“降低”）。发动机散热器常用做冷却剂，这是因为它的大。

9、当神舟号飞船穿越大气层返回地面时，它表面温度升高，这是通过的方式将

___________能转化为内能。

二、选择题（每题2分，共22分）

题号1234567891011

答案

说法正确的是

A、物体温度升高，内能一定增加B、物体吸收热量，温度一定升高

C、物体温度升高，一定是吸收了热量D、物体内能增加，温度一定升高

2、下列叙述中，不是通过做功来改变物体内能的是

A、用锯锯木头，木头和锯条都变热B、一根铁丝反复弯折，弯折处会热得烫手

C、冬大用暖水袋取暖D、流星进入大气层由十摩擦向发光发热

3、一瓶煤油用掉一半后，剩下的煤油

A.比热容和热值不变，密度变为原来的一半

B.密度、比热容和热值都不变

C.热值和密度不变，比热容变为原来的一半

D.密度和比热容不变，热值变为原来的一半

4、水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性，为生产、生活服务。下列事例中与它的这一

特性无关的是

A、初春季节，农民夜间向秧田里灌水，以防秧苗冻坏

B、冬天，让热水流过暖气片来取暖

C、冬天，北方菜窖里放几桶水，以防窖内的菜被冻坏

D、发电厂用循环流动的水冷却发电机

5、下表是几种物质的比热容，判断下列说法中错误的是

物质水水银冰沙石

比热容/J/(kg・℃)4.2X1030.14X1032.1X1030.92X103

A、制作体温计常用水银作介质，原因之一是水银的比热容小。

B、北方楼房中的取暖器用水做介质，利用了水的比热容大的特性。

C、由于水比沙石的比热容大，所用内陆地区的昼夜温差比沿海地区大。

D、由于水比冰的比热容K,所以冷却食品时的水比0℃的冰效果好。

6、初温相同，质量也相同的水和铜块，吸收相等的热量后，再将铜块投入水中，则会出现

A、铜块放热，水吸热B、铜块吸热，水放热

C、铜块与水之间不发生热传递1）、水的内能传递到铜块上

7、甲、乙两台汽油机，甲的效率比乙高，则

A、甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多

B、甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少

C、消耗同样多的汽油，甲做的有川功比乙做的有用功多

【）、做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消耗的汽油多

8、如图1所示把凉牛奶放在热水中加热，经过一段较长时间，它们的温度随时间变化的图像如

图所示，下列说法中正确的是

A、水和牛奶最后温度相同n«

B、水的温度变化比牛奶穴iA_r2-------------

C、牛奶温度变化比水慢，头司产

D、甲是牛奶温度变化图像图1’优

9、对下列实验中能量转化关系的说法不正确的是

A、来回迅速摩擦双手，手会发热是机械能转化为内能

B、将塑料袋内装水，放在太阳光下后温度会升高是光能转化为内能

C、用塑料尺在头发上摩擦后能吸引轻小的纸屑，是化学转化为电能

D、把电扇连接在电源上，扇叶将转动，这是电能转化为机械能

10、关于温度、热能、内能，以下说法正确的是

A、物体温度越高，所含有的热量越多

B、对物体加热，物体的温度一定升高

C、物体的温度是0℃,其内能也是零

D、热量总是从温度高的物体向温度低的物体传递

11、甲、乙两物体质量之比为2:3,当它们吸收的热量之比为2:5时，升高的温度之比为3:10,

则它们的比热容之比为

A、2:25B、25:2C、2:1[)、1:2

三,实验题(每空1分，共12分)

1、某同学在做“比较不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，

得到的实验数据如下表：

(1)实验中，记录加热时间的目的是：O

(2)分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出的初步结论是：同种物质升高相同温度时，

吸收热量的多少与物质的有关；分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出

的初步结论是：升高相同的温度时，吸收的热量不同。

(3)如果加热相同的时间，质量相同的水和煤油，温度升高的多。

(4)该实验采用了控制变量法，下列探究过程中也采用了一这方法的是()

A.探究影响压力作用效果的因素B.探究平面镜成像的特点

C.探究凸透镜成像的特点

2、如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。

甲乙丙

(1)比较不同燃料的热值，应选择两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选

择两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须(选填“相等”

“碉”)O

(2)若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)

115352.4X106

21525?

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为J;

燃料2的热值是J/kgo

（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏（大/小），你认为出现这样情

况的主要原因是：0

四、计算题（7分+9分，共16分）

1、某中学为学生供应开水，用效率为30%的锅炉，将200kg的水从25C加热到100℃。Q*=4.2

XlO^JAKg^Oo,q,„«=3Xl0'J/kg）。求：

（1）锅炉内的水吸收的热量是多少？

（2）完全燃烧无烟煤的质量是多少？

2、某型号专用车在车型测试中，在一段平直的公路上匀速行驶5.6km,受到的平均阻力是3.0

：，kg/m