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（浙教版）九年级科学上册专项知识点：内能
阅卷人 一、选择题
得分
1．下列四幅图中利用热传递来改变物体内能的是 (　　)
A．钻木取火 B．煤炉烧水
C．压缩空气升温 D．搓手取暖
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
【解答】 A.钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B.煤炉烧水，水吸收热量，内能增加，是通过热传递改变内能的；
C.压缩空气升温，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D；搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能。
其中与另外三个改变内能方式不同的是B。
故选B。
2．（2024九上·杭州期中）如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度.发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（　　）
A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能
C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移
【答案】C
【知识点】内能；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能。
【解答】 对水持续加热，试管中产生大量水蒸气，水蒸气膨胀做功，将软木塞推出，塞子被推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确。
故答案为：C。
3．（2024九上·浙江期中） 如图所示，加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能，使小风车转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（　　）
A B C D
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】根据图片分析小风车转动时的能量转化，再与热机的四个冲程进行比较即可。
【解答】根据图片可知， 加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能。
A.排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故A不合题意；
B.进气门打开，为吸气冲程，没有能量转化，故B不合题意；
C.火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D.两个气门关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选C。
4．下列与热现象有关的说法，正确的是 (　　)
A．固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B．0℃的物体也有内能，但一定很小
C．物体吸收热量后，温度不一定升高
D．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
【答案】C
【知识点】分子间的作用力；内能；热机的工作原理
【解析】【分析】 A.根据分子之间存在相互作用的引力和斥力；
B.内能是指物体内部所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和，物体内能的大小与物体的质量、温度、所处的状态有关；
C.根据液体沸腾的特点判断；
D.根据热机的能量转化过程判断。
【解答】 A.固体很难被压缩是由于分子间存在斥力，不是因为分子间没是间隙，故A错误；
B.0℃的物体有内能，但内能除了与温度有关外，还与质量、所处的状态有关，所以其内能不一定很小，故B错误；
C.晶体熔化时，吸收热量、温度不变，所以物体吸收热量后，温度不一定升高，故C正确；
D.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5． 热机的广泛使用，为人们的生产和生活带来了极大的方便，创造了巨大价值。下列关于热机的叙述，正确的是 (　　)
A．热机是把机械能转化为内能的机器
B．不断改进制造工艺，可以使热机效率达100%
C．热机使用中会产生废气、噪声，会对环境造成污染
D．现代的火箭发动机使用液态氢作燃料，它不属于热机
【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】A.把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置被称为热机；
B.使用任何机械都会有额外功，所以效率总小于100%；
C.热机燃料燃烧时会释放废气，热机中的活塞、曲轴、连杆、飞轮转动时会由于振动而产生噪音；
D.火箭发动机使用液态氢作燃料，它也是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能。
【解答】 A.热机是把内能转化为机械能的机器，故A错误；
B.不管怎样创新理论、改进热机工艺结构，热机工作时要克服摩擦和机械自重做额外功，所以使用热机效率不可能达到100%，故B错误；
C.热机使用中要产生废气、噪声，会对环境造成污染，故C正确；
D.火箭发动机使用液态氢作燃料，它也是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能，所以它也是一种热机。故D错误。
故选B。
6． 甲燃料完全燃烧时放出的热量为2×103焦，乙燃料完全燃烧时放出的热量为1×103焦，那么 (　　)
A．甲的热值一定大于乙的热值 B．甲的质量一定大于乙的质量
C．甲的热值、质量都比乙的大 D．甲的热值可能比乙的小
【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】 根据Q放=mq分析判断。
【解答】 根据Q放=mq可知，燃料在完全燃烧时放出的热量与燃料热值和燃料的质量有关，因此只根据放出的热量无法比较热值、质量的大小。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．（2020九上·杭州月考）有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能
C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量
D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A. 物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如冰熔化时，故A错误；
B. 一般物体都具有内能，因此内能只分大小，不说有无，故B错误；
C. 物体内能减少时，温度不一定降低，可能是放出了热量，也可能是对外做功，故C错误；
D. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加，故D正确。
故选D。
8．（2023九上·滨江期中）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　）
A．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
【答案】D
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】A.根据活塞的运动方向和气门的开闭确定冲程名称即可；
B.根据热机的工作过程分析；
C.热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；
D.根据热机的能量转化分析判断。
【解答】A.甲中气门关闭，活塞向下移动，为做功冲程；乙中排气门打开为排气冲程；丙中进气门打开，为排气冲程；丁为压缩冲程，那么正确顺序为丙丁甲乙，故A错误；
B. 四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是乙、丙、丁，故B错误；
C.甲中为内能转化为机械能，丁中为机械能转化为内能，故C错误；
D.①中塞子喷出时将内能转化为机械能，可演示做功冲程甲；②中将活塞的机械能转化为内能，可以演示压缩冲程丁，故D正确。
故选D。
9．（2024九上·杭州月考）能量是物理学中极其重要的一个基本概念，关于这个概念的说法正确的是（　　）
A．甲对外做了10J的功，乙对外做了20J的功，则甲原来具有的能较少
B．能的形式多种多样，不同形式的能量间可以无条件地相互转化
C．一个物体如果能对外做功，那它一定具有了能
D．做饭时燃烧天然气，这是将天然气这种物质转变成能量，即用掉了物质生成了能量
【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】①一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，具有能的物体不一定正在做功；
②物体由于运动具有的能量叫做动能，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称势能，动能和势能统称机械能。
【解答】A、能够做的功越多，具有的能量越大，但是物体具有的能越大，做的功不一定多，错误。
B、能量的形式多种多样，不同形式的能量间可以相互转化，但转化都是有条件的，错误。
C、一个物体如果具有了对别的物体做功的本领，我们就说这个物体具有能量，或者说具有能，正确。
D、做饭时燃烧天然气，这是将天然气的化学能转化成了内能，此说法错误；
故答案为：C。
10．（2024九上·宁波期末）如图为一种蒸汽船玩具，在玻璃瓶内装适量水，将小船放置在水面上，点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间，产生大量水蒸气，并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出，推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是（　　）
A．加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B．吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低
C．蒸汽推动小船前进，小船的动能增大，重力势能不变
D．蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同
【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】 A.改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
B.物体对外做功，内能减少，温度降低；
C.动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；
D.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】 A.加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能，故A正确不合题意；
B.吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低，故B正确不合题意；
C.蒸汽推动小船前进，水蒸气的质量减小，速度增大，小船的动能增大，重力势能变小，故C错误符合题意；
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同，故D正确不合题意。
故选C。
11．（2022九上·杭州期中）如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加
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加
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：汽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
【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】A.图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，将机械能转化为内能，则空气的温度升高，内能增加，故A正确不合题意；
B.图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，将空气的内能转化为塞子的机械能，因此瓶子内空气的内能减少，故B错误符合题意；
C.图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，因此水蒸气的内能减小，故C正确不合题意；
D.图丁：汽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，故D正确不合题意。
故选B。
12．（2024九上·拱墅期末）如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（　　）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA>cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2P1
D．A杯水在2min内吸收的热量与B杯水在3min内吸收的热量相同
【答案】D
【知识点】内能；热量的计算
【解析】【分析】 （1）由题知，用不同的热源加热，在相同的时间内加热器放出的热量不同，说明在相同时间内水吸收的热量不同，根据图象知升高的温度不同；
（2）比热容的大小与物质的种类和状态有关；
（3）根据两杯水的温度变化量判断出电阻的大小和功率的大小；
（4）根据题中条件和Q=cmΔt分析甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量的关系。
【解答】解：A、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，根据图象知两杯水升高的温度不相同，故A错误；
B、由题可知，甲、乙两容器中都是水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故B错误；
C、根据图象乙知甲的温度升高快，说明吸热多，根据Q=I2Rt知，在电流和通电时间相同时，甲的电阻大，根据P=I2R知甲的功率大，即R2＜R1，P2＜P1，故C错误；
D、由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据Q吸=cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故D正确。
故选：D。
阅卷人 二、填空题
得分
13．（2024九上·杭州期中）如图甲所示装置，在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧，此实验可得出的结论是：对　 　（选填“浸有乙醚的棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中　 　（选填字母）与上述实验过程中能量的转化是一致的；若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟，则其每秒对外做功　 　次。
【答案】筒内气体；B；30
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。
【解答】 在压缩空气引火仪的玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，棉花燃烧起来；此过程中压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。乙图中B的两气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，与上述实验过程的能量转化一致。汽油机的曲轴转速为3600r/min，所以曲轴每秒转60r，因为曲轴每转两周对外做功一次，所以在1s内，对外做功次数n=30次。
14． 如图所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁只是略有发热，而气筒的下部筒壁，特别是底部附近筒壁的温度较高，甚至烫手。
（1）对于筒壁发热现象，有两个方面的原因：①　 　；②　 　。
（2）但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因，根据上述筒壁发热现象的描述，你猜想　 　(填“①”或“②”)是主要原因；你猜想的依据是　 　。
【答案】（1）打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热，使筒壁的内能增加，温度升高；打气时活塞压缩气体做功，使气体的内能增加，升温的气体通过热传递使筒壁温度升高
（2）②；因为摩擦产生的热是传给整个筒壁，气筒的筒壁各部分温度接近。压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，空气聚集在气筒下部，将热传给筒壁，使气筒下部筒壁温度较高
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）可从活塞摩擦筒壁和活塞压缩气体两个角度，结合做功改变物体内能的知识分析发热原因；
（2）根据两种方式造成的筒壁温度变化的不同分析哪个才是主要原因。
15．（2024九上·海曙期末）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2秒内达到起飞速度，图乙为汽油机的工作冲程。
（1）图甲中两个滑轮的作用是　 　。
（2）蒸汽弹射装置工作时，气缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞做功，使舰载机获得巨大的动能，此时蒸汽内能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）蒸汽弹射装置工作时的能量转化与图乙中的　 　（填字母）所示冲程相同。
【答案】（1）改变力的方向
（2）减小
（3）C
【知识点】物体内能的改变方法；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
（2）做功可以改变物体内能，物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低；
（3）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】（1）图甲中两个滑轮都是定滑轮，起到改变力的方向的作用；
（2）蒸汽弹射装置工作时，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，内能减小；
（3）C图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似。
16．（2024九上·海曙开学考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能　 　（选填“增大”或“减小”）。
【答案】（1）C
（2）增大
【知识点】功；物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）功等于力与力的方向上通过的距离的乘积；
（2）做功改变内能的实质是能量的转化。
【解答】 （1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；
（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。
阅卷人 三、实验探究题
得分
17．（2024九上·余杭期末）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值　 　（“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据　 　来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为　 　。
【答案】（1）偏大
（2）温度计上升的示数
（3）B
（4）8：3
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】玻璃泡碰到杯底，测量的温度值偏大，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少，根据热量计算公式计算吸收的热量之比，根据热值公式计算热值。
【解答】（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，由于杯底的温度较高，则测量的温度值偏大。
（2）由于实验中不能直接观察到燃料放出热量的多少，所以实验中运用转换法，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少。
（3）由图乙可知，燃料燃尽后，燃料b能使烧杯中温度计上升的示数更大，所以燃料b放出热量更多，故燃料b的热值大。
（4）由图丙可知，燃料1使水温度升高到100℃，水的温度保持不变，水在5min内，温度由20℃升高到100℃，温度升高80℃，燃料2使水温在15min内，温度由20℃升高到80℃，则燃料2使水温在5min内，升高20℃；则在5min内，两套装置中的水吸收热量之比
则在5min内，两套装置中的燃料放出热量之比为4∶1，在5min内，燃料1只燃烧总质量的，燃料2只燃烧总质量的，则燃料1和燃料2的热值之比。
阅卷人 四、解答题
得分
18．（2024九上·杭州期中）“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小闻同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣，查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法：下层底盒中倒入适量冷水，打开加热包塑料膜，将加热包放入冷水中，放上上层食材盒，倒入一定食用冷水，盖上盖子，15分钟后，即可开盖食用。（图乙为自热火锅结构示意图）
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与炭粉在热水中发生化学反应，可短时间放出大量的热，后续缓慢放热。
③自热火锅工作时，下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
请结合上述材料，解释自热火锅的工作原理，并对oa、ab、bc各段的温度变化做出解释。
【答案】oa段，冷水与氧化钙反应放热，水的温度升高；ab段，铁粉、铝粉与炭粉在热水中发生化学反应，放出大量的热使水沸腾，水蒸气温度升高，使上层食盒的水沸腾煮熟食物。bc段，散热，温度降低。
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】 根据氧化钙与水反应，铁生锈等放热使水沸腾，煮熟食物及热传递结合题中图像温度的变化进行分析。
【解答】 由图可知，整个过程分为三个阶段：①oa段：冷水进入加热包，与CaO反应，放出热量，在20s内使下层底盒中的水温度升高到60℃；②ab段：水温升高后，加热包内的铁粉、铝粉与碳粉发生化学反应，放出大量热，短时间内使水沸腾，蒸汽温度高达200℃，高温蒸汽对上层食盒持续加热，使上层食盒中的水沸腾，15分钟后，即可煮熟食物；③bc段：食物煮熟后，化学反应持续缓慢放热，蒸汽从盒盖小孔出去，散失热大于产生热，盒内温度逐渐下降。
19．（2024九上·杭州期中）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求：
（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）壶中的水温度的升高是通过 ▲ （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能，请求水壶中水吸收的热量；
（3）水壶中水的质量。
【答案】（1）qev：Q放＝Vq＝0.02m3×8.4×107J/m3＝1.68×106J
（2）解：热传递；
由得水吸收的热量：
（3）解：在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温，
由得水的质量：
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）知道消耗天然气的体积、热值，利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道燃气灶的效率，利用η求水吸收的热量；
（3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，知道水的比热容、初温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水的质量。
20． 用如图甲所示的装置探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示的图像。
（1）结合图乙分析，描述打气筒打气5s后出现的实验现象：　 　。
（2）有同学认为，图乙中BC 段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请写出相似处：　 　。
（3） 在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由：　 　 。
【答案】（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降
（2）均为气体对外做功，内能转化为机械能
（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；
（3）根据温度传感器的作用分析。
【解答】 （1）结合图乙分析，描述打气筒打气5s后出现的实验现象：橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似；
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
21．（2024九上·杭州期末）为探究机械功与热之间的关系，焦耳设计了一个实验，在容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，通过重物下降，带动叶片旋转，使水的内能增加。小金自制类似装置验证热和功的关系，如图所示（部分固定装置舍去），其中重物的重力为420牛，匀速下降高度为1m，测得水的温度上升了0.2℃，容器中水的质量为0.45kg，（水的比热C=4.2×103焦/（千克·℃））
（1）该实验通过　 　方式增加了水的内能。
（2）容器内水吸收热量为多少焦
（3）机械功转化为水的内能的效率是多少
【答案】（1）做功
（2）水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），水的质量m=0.45kg，水升高温度Δt=0.2℃，
水吸收的热量为：Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×0.45kg×0.2℃=378J
答：容器内水吸收热量为378J。
（3）重物下降时减小的机械能W总=Gh=420N×1m=420J，
机械能转化为水的内能的效率
答：机械功转化为水的内能的效率是90%。
【知识点】能量利用效率；热量的计算
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：做功和热传递，做功发生能量的转化，热传递发生能量的转移；
（2）知道水的质量、水的比热容、水上升的温度，利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（3）根据求得效率。
【解答】（1）在容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，通过重物下降，带动叶片旋转，使水的内能增加。所以是通过做功的方式增大了水的内能；
（2）根据Q吸=cmΔt即可计算出容器内水吸收的热量；
（3）先计算出重物下降时做的总功，再根据计算出机械功转化为水的内能的效率。
1 / 1（浙教版）九年级科学上册专项知识点：内能
阅卷人 一、选择题
得分
1．下列四幅图中利用热传递来改变物体内能的是 (　　)
A．钻木取火 B．煤炉烧水
C．压缩空气升温 D．搓手取暖
2．（2024九上·杭州期中）如图所示，用酒精灯给试管内的水加热至一定程度.发现塞在试管口的塞子被冲出，同时看到试管口出现大量的白雾。塞子从试管口跳出，是由于水蒸气对塞子做了功，这个过程中能量的转化是（　　）
A．机械能转化为内能 B．化学能转化为内能
C．内能转化为机械能 D．只有内能的转移
3．（2024九上·浙江期中） 如图所示，加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能，使小风车转动。下列汽油机的工作原理示意图中，与上述能量转化相似的是（　　）
A B C D
A．A B．B C．C D．D
4．下列与热现象有关的说法，正确的是 (　　)
A．固体很难被压缩说明分子间没有间隙
B．0℃的物体也有内能，但一定很小
C．物体吸收热量后，温度不一定升高
D．汽油机的做功冲程将机械能转化为内能
5． 热机的广泛使用，为人们的生产和生活带来了极大的方便，创造了巨大价值。下列关于热机的叙述，正确的是 (　　)
A．热机是把机械能转化为内能的机器
B．不断改进制造工艺，可以使热机效率达100%
C．热机使用中会产生废气、噪声，会对环境造成污染
D．现代的火箭发动机使用液态氢作燃料，它不属于热机
6． 甲燃料完全燃烧时放出的热量为2×103焦，乙燃料完全燃烧时放出的热量为1×103焦，那么 (　　)
A．甲的热值一定大于乙的热值 B．甲的质量一定大于乙的质量
C．甲的热值、质量都比乙的大 D．甲的热值可能比乙的小
7．（2020九上·杭州月考）有关温度、热量、内能，下列说法正确的是（　　）
A．物体吸收热量，内能一定增加，同时温度一定升高
B．一般物体都具有内能，但超低温物体没有内能
C．物体内能减少时，温度不一定降低，但一定是放出了热量
D．物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加
8．（2023九上·滨江期中）图甲～丁为汽油机的四冲程示意图，图①②为实验演示图，则下列说法正确的是（　　）
A．汽油机四冲程的工作过程为：丙→甲→丁→乙
B．四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是甲、乙、丙
C．甲、丁过程中能量转化均为机械能转化为内能
D．①演示实验可模拟甲冲程，②演示实验可模拟丁冲程
9．（2024九上·杭州月考）能量是物理学中极其重要的一个基本概念，关于这个概念的说法正确的是（　　）
A．甲对外做了10J的功，乙对外做了20J的功，则甲原来具有的能较少
B．能的形式多种多样，不同形式的能量间可以无条件地相互转化
C．一个物体如果能对外做功，那它一定具有了能
D．做饭时燃烧天然气，这是将天然气这种物质转变成能量，即用掉了物质生成了能量
10．（2024九上·宁波期末）如图为一种蒸汽船玩具，在玻璃瓶内装适量水，将小船放置在水面上，点燃蜡烛加热玻璃瓶一段时间，产生大量水蒸气，并和受热膨胀的空气一起从细窄的吸管冲出，推动小船前进。下列有关该实验的说法不合理的是（　　）
A．加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能
B．吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低
C．蒸汽推动小船前进，小船的动能增大，重力势能不变
D．蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同
11．（2022九上·杭州期中）如图所示描述的物理过程，下列分析不正确的是（　　）
A．图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，空气的温度升高，内能增加
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加
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：汽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
12．（2024九上·拱墅期末）如图甲所示，规格相同的玻璃杯装了相同质量的水，将阻值不同的两段电热丝与电源、开关接成电路，忽略散热，得到图乙所示的水温与加热时间的图线，下列说法正确的是（　　）
A．加热相同时间，两杯水吸收相同热量，升高相同的温度
B．由图乙可知：比热容cA>cB
C．对于A、B杯中的两个加热器，R2P1
D．A杯水在2min内吸收的热量与B杯水在3min内吸收的热量相同
阅卷人 二、填空题
得分
13．（2024九上·杭州期中）如图甲所示装置，在玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，观察到棉花燃烧，此实验可得出的结论是：对　 　（选填“浸有乙醚的棉花”或“筒内气体”）做功，它的内能会增大。如图乙所示为单缸四冲程汽油机工作过程中的四个冲程，其中　 　（选填字母）与上述实验过程中能量的转化是一致的；若该汽油机的曲轴转速是3600转/分钟，则其每秒对外做功　 　次。
14． 如图所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁只是略有发热，而气筒的下部筒壁，特别是底部附近筒壁的温度较高，甚至烫手。
（1）对于筒壁发热现象，有两个方面的原因：①　 　；②　 　。
（2）但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因，根据上述筒壁发热现象的描述，你猜想　 　(填“①”或“②”)是主要原因；你猜想的依据是　 　。
15．（2024九上·海曙期末）如图甲为航母上简化的蒸汽弹射装置，能带动舰载机在2秒内达到起飞速度，图乙为汽油机的工作冲程。
（1）图甲中两个滑轮的作用是　 　。
（2）蒸汽弹射装置工作时，气缸内蒸汽体积膨胀，推动活塞做功，使舰载机获得巨大的动能，此时蒸汽内能　 　（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）蒸汽弹射装置工作时的能量转化与图乙中的　 　（填字母）所示冲程相同。
16．（2024九上·海曙开学考）能量转化和守恒定律是许多科学家经长期探索建立起来的，是科学史上的重大发现。
材料一：十七至十八世纪，多位科学家对能量的量度提出了不同的观点。1644年，笛卡尔用物体的质量和其速度的乘积来量度；1686年，莱布尼兹用物体的质量和其速度平方的乘积来量度；1743年，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度。
材料二：温度计的不断改进给热与功研究的精确化准备了必要条件。焦耳通过400多次的实验，于1849年精确地测定了热功当量关系的数值，这一数值与现代公认值非常接近，为能量守恒定律的确立奠定了定量的实验基础。
（1）材料一中，哪位科学家的观点与“功”概念相符合____；
A．笛卡尔 B．莱布尼兹 C．达朗贝尔
（2）如图所示是焦耳研究热功当量关系的实验装置，通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能　 　（选填“增大”或“减小”）。
阅卷人 三、实验探究题
得分
17．（2024九上·余杭期末）为了比较两种燃料的热值，小金采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。
（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，则测量的温度值　 　（“偏大”、“偏小”或“不变”）。
（2）实验中燃烧相同质量的燃料，根据　 　来比较放出热量的多少。
（3）小金选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小金根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料　 　的热值大。
（4）另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为　 　。
阅卷人 四、解答题
得分
18．（2024九上·杭州期中）“自热火锅”给我们的生活带来一定的便利。小闻同学就某种自热火锅的“自热”原理产生了兴趣，查阅到的相关资料如下。
①自热火锅食用方法：下层底盒中倒入适量冷水，打开加热包塑料膜，将加热包放入冷水中，放上上层食材盒，倒入一定食用冷水，盖上盖子，15分钟后，即可开盖食用。（图乙为自热火锅结构示意图）
②加热包内含有铁粉、铝粉、焦炭粉、生石灰等物质，其中的金属粉末与炭粉在热水中发生化学反应，可短时间放出大量的热，后续缓慢放热。
③自热火锅工作时，下层加热盒中空气温度随时间变化的图像如下图丙所示。
请结合上述材料，解释自热火锅的工作原理，并对oa、ab、bc各段的温度变化做出解释。
19．（2024九上·杭州期中）如图所示，小乐用燃气灶烧水。在一个标准大气压下，将一壶初温为20℃的水烧开，消耗了0.02m3的天然气。已知该燃气灶的效率为40%，水的比热容为4.2×103J/（kg ℃），天然气的热值为8.4×107J/m3。求：
（1）0.02m3的天然气完全燃烧所放出的热量；
（2）壶中的水温度的升高是通过 ▲ （选填“做功”或“热传递”）的方式改变了其内能，请求水壶中水吸收的热量；
（3）水壶中水的质量。
20． 用如图甲所示的装置探究“做功改变物体内能”，该装置由圆底烧瓶、温度传感器、橡皮塞、橡皮管、打气筒等组成。向圆底烧瓶内注入适量酒精，使用打气筒向烧瓶内打气，根据传感器采集的数据，电脑处理后得到如图乙所示的图像。
（1）结合图乙分析，描述打气筒打气5s后出现的实验现象：　 　。
（2）有同学认为，图乙中BC 段对应发生情况与热机中做功冲程相似，请写出相似处：　 　。
（3） 在用本装置进行实验时能否去掉瓶内的酒精，请判断并说明理由：　 　 。
21．（2024九上·杭州期末）为探究机械功与热之间的关系，焦耳设计了一个实验，在容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，通过重物下降，带动叶片旋转，使水的内能增加。小金自制类似装置验证热和功的关系，如图所示（部分固定装置舍去），其中重物的重力为420牛，匀速下降高度为1m，测得水的温度上升了0.2℃，容器中水的质量为0.45kg，（水的比热C=4.2×103焦/（千克·℃））
（1）该实验通过　 　方式增加了水的内能。
（2）容器内水吸收热量为多少焦
（3）机械功转化为水的内能的效率是多少
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 改变物体内能的两种方式：做功和热传递；做功是能量的转化，热传递是能量的转移。
【解答】 A.钻木取火，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
B.煤炉烧水，水吸收热量，内能增加，是通过热传递改变内能的；
C.压缩空气升温，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能；
D；搓手取暖，克服摩擦做功，机械能转化为内能，是通过做功改变物体的内能。
其中与另外三个改变内能方式不同的是B。
故选B。
2．【答案】C
【知识点】内能；物体内能的改变方法
【解析】【分析】气体膨胀做功，气体的内能减小，内能转化为机械能。
【解答】 对水持续加热，试管中产生大量水蒸气，水蒸气膨胀做功，将软木塞推出，塞子被推出的过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，故C正确。
故答案为：C。
3．【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】根据图片分析小风车转动时的能量转化，再与热机的四个冲程进行比较即可。
【解答】根据图片可知， 加热试管，水蒸气内能转化为小风车的机械能。
A.排气门打开，为排气冲程，没有能量转化，故A不合题意；
B.进气门打开，为吸气冲程，没有能量转化，故B不合题意；
C.火花塞点火，为做功冲程，将内能转化为机械能，故C符合题意；
D.两个气门关闭，活塞向上运动，将机械能转化为内能，故D不合题意。
故选C。
4．【答案】C
【知识点】分子间的作用力；内能；热机的工作原理
【解析】【分析】 A.根据分子之间存在相互作用的引力和斥力；
B.内能是指物体内部所有分子无规则运动的分子动能和分子势能的总和，物体内能的大小与物体的质量、温度、所处的状态有关；
C.根据液体沸腾的特点判断；
D.根据热机的能量转化过程判断。
【解答】 A.固体很难被压缩是由于分子间存在斥力，不是因为分子间没是间隙，故A错误；
B.0℃的物体有内能，但内能除了与温度有关外，还与质量、所处的状态有关，所以其内能不一定很小，故B错误；
C.晶体熔化时，吸收热量、温度不变，所以物体吸收热量后，温度不一定升高，故C正确；
D.汽油机的做功冲程将内能转化为机械能，故D错误。
故选C。
5．【答案】C
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】A.把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的装置被称为热机；
B.使用任何机械都会有额外功，所以效率总小于100%；
C.热机燃料燃烧时会释放废气，热机中的活塞、曲轴、连杆、飞轮转动时会由于振动而产生噪音；
D.火箭发动机使用液态氢作燃料，它也是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能。
【解答】 A.热机是把内能转化为机械能的机器，故A错误；
B.不管怎样创新理论、改进热机工艺结构，热机工作时要克服摩擦和机械自重做额外功，所以使用热机效率不可能达到100%，故B错误；
C.热机使用中要产生废气、噪声，会对环境造成污染，故C正确；
D.火箭发动机使用液态氢作燃料，它也是把燃料燃烧时释放的内能转化为机械能，所以它也是一种热机。故D错误。
故选B。
6．【答案】D
【知识点】燃料的热值
【解析】【分析】 根据Q放=mq分析判断。
【解答】 根据Q放=mq可知，燃料在完全燃烧时放出的热量与燃料热值和燃料的质量有关，因此只根据放出的热量无法比较热值、质量的大小。故ABC错误，D正确。
故选D。
7．【答案】D
【知识点】温度、热量与内能的关系
【解析】【分析】根据温度、内能和热量的关系分析判断。
【解答】A. 物体吸收热量，内能一定增加，但温度不一定升高，例如冰熔化时，故A错误；
B. 一般物体都具有内能，因此内能只分大小，不说有无，故B错误；
C. 物体内能减少时，温度不一定降低，可能是放出了热量，也可能是对外做功，故C错误；
D. 物体温度升高，不一定吸收热量，但内能一定增加，故D正确。
故选D。
8．【答案】D
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】A.根据活塞的运动方向和气门的开闭确定冲程名称即可；
B.根据热机的工作过程分析；
C.热机的压缩冲程，将机械能转化为内能；做功冲程，将内能转化为机械能；
D.根据热机的能量转化分析判断。
【解答】A.甲中气门关闭，活塞向下移动，为做功冲程；乙中排气门打开为排气冲程；丙中进气门打开，为排气冲程；丁为压缩冲程，那么正确顺序为丙丁甲乙，故A错误；
B. 四冲程中依靠飞轮惯性带动的冲程是乙、丙、丁，故B错误；
C.甲中为内能转化为机械能，丁中为机械能转化为内能，故C错误；
D.①中塞子喷出时将内能转化为机械能，可演示做功冲程甲；②中将活塞的机械能转化为内能，可以演示压缩冲程丁，故D正确。
故选D。
9．【答案】C
【知识点】能量的相互转化和转移；物体内能的改变方法
【解析】【分析】①一个物体能够对另一个物体做功，这个物体就具有能量，能量反映了物体做功的本领，具有能的物体不一定正在做功；
②物体由于运动具有的能量叫做动能，物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能，物体由于发生弹性形变而具有的能量叫做弹性势能，重力势能和弹性势能统称势能，动能和势能统称机械能。
【解答】A、能够做的功越多，具有的能量越大，但是物体具有的能越大，做的功不一定多，错误。
B、能量的形式多种多样，不同形式的能量间可以相互转化，但转化都是有条件的，错误。
C、一个物体如果具有了对别的物体做功的本领，我们就说这个物体具有能量，或者说具有能，正确。
D、做饭时燃烧天然气，这是将天然气的化学能转化成了内能，此说法错误；
故答案为：C。
10．【答案】C
【知识点】动能和势能的大小变化；物体内能的改变方法；热机的工作原理
【解析】【分析】 A.改变物体内能的方式有两种：做功和热传递；
B.物体对外做功，内能减少，温度降低；
C.动能与质量和速度有关；重力势能与质量和高度有关；
D.内燃机的做功冲程将内能转化为机械能。
【解答】 A.加热过程中，玻璃瓶内的水通过热传递的方式增大内能，故A正确不合题意；
B.吸管处出现白雾，冲出的水蒸气内能减小，温度降低，故B正确不合题意；
C.蒸汽推动小船前进，水蒸气的质量减小，速度增大，小船的动能增大，重力势能变小，故C错误符合题意；
D.蒸汽推动小船前进能的转化方式和内燃机的做功冲程相同，故D正确不合题意。
故选C。
11．【答案】B
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】根据能量转化的知识分析判断。
【解答】A.图甲：厚玻璃筒内的空气被压缩时，将机械能转化为内能，则空气的温度升高，内能增加，故A正确不合题意；
B.图乙：瓶子内的空气推动塞子做功后，将空气的内能转化为塞子的机械能，因此瓶子内空气的内能减少，故B错误符合题意；
C.图丙：试管内的水蒸气推动塞子冲出时，水蒸气的内能转化为塞子的机械能，因此水蒸气的内能减小，故C正确不合题意；
D.图丁：汽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，故D正确不合题意。
故选B。
12．【答案】D
【知识点】内能；热量的计算
【解析】【分析】 （1）由题知，用不同的热源加热，在相同的时间内加热器放出的热量不同，说明在相同时间内水吸收的热量不同，根据图象知升高的温度不同；
（2）比热容的大小与物质的种类和状态有关；
（3）根据两杯水的温度变化量判断出电阻的大小和功率的大小；
（4）根据题中条件和Q=cmΔt分析甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量的关系。
【解答】解：A、实验中，用不同加热器加热，相同时间内，加热器放出的热量不同，所以相同时间内两杯水吸收的热量不同，根据图象知两杯水升高的温度不相同，故A错误；
B、由题可知，甲、乙两容器中都是水，且状态相同，则两杯水的比热容相同，故B错误；
C、根据图象乙知甲的温度升高快，说明吸热多，根据Q=I2Rt知，在电流和通电时间相同时，甲的电阻大，根据P=I2R知甲的功率大，即R2＜R1，P2＜P1，故C错误；
D、由图乙可知，甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min升高的温度相同，且两杯水的质量相同，根据Q吸=cmΔt可知，它们吸收的热量相同，故D正确。
故选：D。
13．【答案】筒内气体；B；30
【知识点】热机的工作原理
【解析】【分析】改变内能的方法有：做功和热传递；当对物体做功，物体的内能将增大，温度升高；内燃机有四个冲程，在压缩冲程中，活塞压缩空气做功，将机械能转化为内能。一个工作循环包括四个冲程，飞轮转两周，对外做功一次。
【解答】 在压缩空气引火仪的玻璃筒底部放一小团浸有乙醚的棉花，快速压下活塞，棉花燃烧起来；此过程中压缩筒内空气做功，使筒内气体的内能增加；在该实验中，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，与汽油机的压缩冲程的能量转化相同。乙图中B的两气门都关闭，活塞向上运动，为压缩冲程，与上述实验过程的能量转化一致。汽油机的曲轴转速为3600r/min，所以曲轴每秒转60r，因为曲轴每转两周对外做功一次，所以在1s内，对外做功次数n=30次。
14．【答案】（1）打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热，使筒壁的内能增加，温度升高；打气时活塞压缩气体做功，使气体的内能增加，升温的气体通过热传递使筒壁温度升高
（2）②；因为摩擦产生的热是传给整个筒壁，气筒的筒壁各部分温度接近。压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，空气聚集在气筒下部，将热传给筒壁，使气筒下部筒壁温度较高
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）可从活塞摩擦筒壁和活塞压缩气体两个角度，结合做功改变物体内能的知识分析发热原因；
（2）根据两种方式造成的筒壁温度变化的不同分析哪个才是主要原因。
15．【答案】（1）改变力的方向
（2）减小
（3）C
【知识点】物体内能的改变方法；定滑轮及其工作特点
【解析】【分析】（1）定滑轮不省力，但可以改变力的方向；
（2）做功可以改变物体内能，物体对外界做功，物体的内能减小，温度降低；
（3）内燃机的四个冲程有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，其中在做功冲程中，是内燃机的内能转化为机械能，在压缩冲程中是机械能转化为内能。
【解答】（1）图甲中两个滑轮都是定滑轮，起到改变力的方向的作用；
（2）蒸汽弹射装置工作时，气缸内蒸汽体积膨胀，对外做功，其内能减小，同时推动活塞，使舰载机获得巨大的牵引力，该过程中内能转化为机械能，内能减小；
（3）C图中汽油机两气门都关闭，火花塞点火和活塞向下移动，是汽油机的做功冲程，也是内能转化为机械能的过程，与蒸汽弹射装置工作时的原理相似。
16．【答案】（1）C
（2）增大
【知识点】功；物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）功等于力与力的方向上通过的距离的乘积；
（2）做功改变内能的实质是能量的转化。
【解答】 （1）功是力和力的方向上通过的距离的乘积，达朗贝尔用“活力”（即物体受力作用而通过一定距离）来量度，所以科学家达朗贝尔的观点与“功”概念相符合，故选C；
（2）通过重物的上下运动，带动叶片转动，通过做功使水的内能增大。
17．【答案】（1）偏大
（2）温度计上升的示数
（3）B
（4）8：3
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】玻璃泡碰到杯底，测量的温度值偏大，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少，根据热量计算公式计算吸收的热量之比，根据热值公式计算热值。
【解答】（1）实验时若温度计的玻璃泡碰到杯底，由于杯底的温度较高，则测量的温度值偏大。
（2）由于实验中不能直接观察到燃料放出热量的多少，所以实验中运用转换法，用烧杯中温度计上升的示数来比较放出热量的多少。
（3）由图乙可知，燃料燃尽后，燃料b能使烧杯中温度计上升的示数更大，所以燃料b放出热量更多，故燃料b的热值大。
（4）由图丙可知，燃料1使水温度升高到100℃，水的温度保持不变，水在5min内，温度由20℃升高到100℃，温度升高80℃，燃料2使水温在15min内，温度由20℃升高到80℃，则燃料2使水温在5min内，升高20℃；则在5min内，两套装置中的水吸收热量之比
则在5min内，两套装置中的燃料放出热量之比为4∶1，在5min内，燃料1只燃烧总质量的，燃料2只燃烧总质量的，则燃料1和燃料2的热值之比。
18．【答案】oa段，冷水与氧化钙反应放热，水的温度升高；ab段，铁粉、铝粉与炭粉在热水中发生化学反应，放出大量的热使水沸腾，水蒸气温度升高，使上层食盒的水沸腾煮熟食物。bc段，散热，温度降低。
【知识点】温度、热量与内能的关系；物体内能的改变方法
【解析】【分析】 根据氧化钙与水反应，铁生锈等放热使水沸腾，煮熟食物及热传递结合题中图像温度的变化进行分析。
【解答】 由图可知，整个过程分为三个阶段：①oa段：冷水进入加热包，与CaO反应，放出热量，在20s内使下层底盒中的水温度升高到60℃；②ab段：水温升高后，加热包内的铁粉、铝粉与碳粉发生化学反应，放出大量热，短时间内使水沸腾，蒸汽温度高达200℃，高温蒸汽对上层食盒持续加热，使上层食盒中的水沸腾，15分钟后，即可煮熟食物；③bc段：食物煮熟后，化学反应持续缓慢放热，蒸汽从盒盖小孔出去，散失热大于产生热，盒内温度逐渐下降。
19．【答案】（1）qev：Q放＝Vq＝0.02m3×8.4×107J/m3＝1.68×106J
（2）解：热传递；
由得水吸收的热量：
（3）解：在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温，
由得水的质量：
【知识点】热量的计算；燃料的热值
【解析】【分析】（1）知道消耗天然气的体积、热值，利用Q放=Vq求天然气完全燃烧放出的热量；
（2）知道燃气灶的效率，利用η求水吸收的热量；
（3）在一个标准大气压下，水的沸点为100℃，即水的末温为100℃，知道水的比热容、初温，利用吸热公式Q吸=cm（t-t0）求水的质量。
20．【答案】（1）橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降
（2）均为气体对外做功，内能转化为机械能
（3）能，通过温度传感器的温度变化可反映内能改变情况
【知识点】物体内能的改变方法
【解析】【分析】 （1）改变内能的方式有两种，即做功和热传递；对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，其内能会减小；
（2）四冲程汽油机一个工作循环有四个冲程，分别是吸气、做功、压缩和排气，其中只有做功冲程对外做功，将内能转化为机械能；另外还有压缩冲程有能量转化，将机械能转化为内能；
（3）根据温度传感器的作用分析。
【解答】 （1）结合图乙分析，描述打气筒打气5s后出现的实验现象：橡皮塞弹出，瓶口冒白雾，温度传感器显示温度下降。
（2）图乙BC段气体内能减少，温度降低，塞子被试管内酒精蒸气推出，即该过程中消耗蒸气的内能，获得机械能，是将内能转化为机械能的过程，与内燃机的做功冲程相类似；
（3）实验的目的是为了探究做功可以改变物体的内能，如果去掉酒精，则温度传感器可以测量瓶内空气的温度的变化，也可以完成实验探究。
21．【答案】（1）做功
（2）水的比热容c=4.2×103J/（kg ℃），水的质量m=0.45kg，水升高温度Δt=0.2℃，
水吸收的热量为：Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg ℃）×0.45kg×0.2℃=378J
答：容器内水吸收热量为378J。
（3）重物下降时减小的机械能W总=Gh=420N×1m=420J，
机械能转化为水的内能的效率
答：机械功转化为水的内能的效率是90%。
【知识点】能量利用效率；热量的计算
【解析】【分析】（1）改变物体内能的方式：做功和热传递，做功发生能量的转化，热传递发生能量的转移；
（2）知道水的质量、水的比热容、水上升的温度，利用吸热公式Q吸=cmΔt求水吸收的热量；
（3）根据求得效率。
【解答】（1）在容器里装水，中间安上带有叶片的转轴，通过重物下降，带动叶片旋转，使水的内能增加。所以是通过做功的方式增大了水的内能；
（2）根据Q吸=cmΔt即可计算出容器内水吸收的热量；
（3）先计算出重物下降时做的总功，再根据计算出机械功转化为水的内能的效率。
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