《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

4. (HY 九上 P37“自我评价与作业”第 2 题改编)“早穿棉袄午披纱,围着火炉吃西瓜”是对我国大西北沙漠地区气候特点的形象写照,这是因为砂石的比热容较小,在中午,吸收相同的热量,该地的气温变化会比沿海地区更大。

答案： 【解析】：
这道题目考查的是比热容的概念以及其对气温变化的影响。比热容是物质的一种性质，表示单位质量的物质升高或降低1摄氏度所吸收或放出的热量。砂石的比热容相对较小，意味着在吸收或放出相同热量时，砂石的温度变化会更大。因此，在沙漠地区，白天阳光照射使砂石迅速升温，夜晚则迅速降温，导致气温昼夜变化大。而沿海地区由于水的比热容大，气温变化相对较小。
【答案】：
小；大。

5. (HY 九上 P44“自我评价与作业”第 3 题改编)一台单缸四冲程内燃机正常工作时的转速为 1800 r/min,该内燃机每秒经历60个冲程。如图所示,某单缸四冲程汽油机正处于做功冲程,此冲程将内能转化为机械能,接下来它应该处于排气冲程；汽油机是汽车的“心脏”,气缸外面有“水套”,汽车行驶时水的温度会升高,水的内能会增大,这是通过热传递的方式改变水的内能。

答案： 解：
1. 内燃机转速为1800 r/min，即30 r/s。因四冲程内燃机每转2圈完成4个冲程，故每秒冲程数为30×2=60个。
2. 由图可知，进气门和排气门均关闭，活塞向下运动，此为做功冲程。
3. 做功冲程将内能转化为机械能。
4. 做功冲程之后为排气冲程。
5. 汽车行驶时水的温度升高，是通过热传递的方式改变水的内能。
60；做功；内；机械；排气；热传递

6. (HY 九上 P44“自我评价与作业”第 4 题改编)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,请你参与讨论有关问题。

(1)根据图中的能量流向,该轿车行驶时能量损耗有摩擦损耗（或散热器损耗、排放废气损耗、燃料损耗）(答出一条即可)。
(2)若将机器转化为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,该轿车的能量转化效率为12.7%。
(3)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 1800 r/min,此汽油机每分钟完成900个做功冲程,活塞往复运动1800次。

答案：
(1) 摩擦损耗（或散热器损耗、排放废气损耗、燃料损耗）
(2) 解：有用功能量 $ W_{有用} = 1 × 10^{4} \, J $，输入发动机能量 $ W_{输入} = 7.9 × 10^{4} \, J $
效率 $ \eta = \frac{W_{有用}}{W_{输入}} × 100\% = \frac{1 × 10^{4}}{7.9 × 10^{4}} × 100\% \approx 12.7\% $
(3) 解：曲轴转速 $ n = 1800 \, r/min $，四冲程汽油机每 2 转完成 1 个做功冲程，活塞往复 2 次
每分钟做功冲程数 $ = \frac{1800}{2} = 900 $ 个
活塞往复次数 $ = 1800 × 1 = 1800 $ 次
答案：
(1) 摩擦损耗；
(2) 12.7%；
(3) 900；1800

7. (HY 九上 P37“自我评价与作业”第 4 题改编)太阳能热水器内盛有 100 kg、25°C 的水,在阳光的照射下,水温升高到 55°C,则：[$c_{水}= 4.2× 10^{3}\ J/(kg·°C)$、$q_{干木柴}= 1.2× 10^{7}\ J/kg$]
(1)这些水吸收了多少热量？
(2)若这些热量全部由干木柴提供,不计热量损失,至少需要完全燃烧多少千克干木柴？

答案：
(1)解：已知水的质量$m = 100\ kg$，初温$t_0 = 25^\circC$，末温$t = 55^\circC$，比热容$c_{水}=4.2×10^{3}\ J/(kg·°C)$。
根据热量计算公式$Q_{吸}=cm(t - t_0)$，可得：
$Q_{吸}=4.2×10^{3}\ J/(kg·°C)×100\ kg×(55^\circC-25^\circC)$
$=4.2×10^{3}×100×30\ J$
$=1.26×10^{7}\ J$
(2)解：不计热量损失，$Q_{放}=Q_{吸}=1.26×10^{7}\ J$，干木柴的热值$q_{干木柴}=1.2×10^{7}\ J/kg$。
由$Q_{放}=mq$得，需要干木柴的质量：
$m_{干木柴}=\frac{Q_{放}}{q_{干木柴}}=\frac{1.26×10^{7}\ J}{1.2×10^{7}\ J/kg}=1.05\ kg$
(1)水吸收的热量为$1.26×10^{7}\ J$；
(2)至少需要完全燃烧$1.05\ kg$干木柴。