資源簡介

物理單元作業設計
一、單元信息
基本信息 學科 年級 學期 教材版本 單元名稱
物理 九年級 第一學期 人教版 內能的利用
單元 組織方式 自然單元 重組單元
課時信息 序號 課時名稱 對應教材內容
1 熱機 第十四章第一節
2 熱機的效率 第十四章第二節
3 能量的轉化和守恒 第十四章第三節
二、單元分析
（一）課標要求
本章內容在《義務教育物理課程標準（2022 年版）》中屬于“能量”這一主題。教學時應注意聯系學生的生活實際，采用多樣化的教學方式， 發揮實驗在物理教學中的重要作用，讓學生經歷對知識的探究過程，發展學生探究問題和解決問題的能力，培養學生的科學態度和科學精神。
具體內容要求如下：
3.1.1 了解能量及其存在的不同形式。能描述不同形式的能量和生產生活的聯系。
3.1.2 通過實驗，認識能量可以從一個物體轉移到其他物體，不同形式的能量可以相互轉化。
3.3.1 了解內能和能量。從能量轉化的角度認識燃料的熱值。
3.3.3 了解熱機的工作原理。知道內能的利用在人類社會發展史中的重要意義。
3.5.1 知道能量守恒定律。列舉日常生活中能量守恒的實例。有用能量轉化與守恒的觀點分析問題的意識。
3.5.2 從能量轉化和轉移的角度認識效率。
3.5.3 列舉能量轉化和轉移具有方向性的常見實例。
活動建議：
用易拉罐制作簡易內燃機。
列舉太陽能在地球上轉化為其他形式能量的實例。
討論人在滑滑梯過程中能量轉化的情況。
調查當地近年來炊事、取暖、交通等方面燃料結構的變化，從經濟與環保的角度開展討論。
燃料的種類很多，如木柴、煤、汽油、酒精、天然氣等，查閱資料并比較相同質量的不同燃料完全燃燒時放出熱量的多少。
查閱資料或訪問農機、汽車維修等專業人員，了解內燃機中燃料燃燒所釋放熱量的去向，討論提高效率的可能途徑。
調查當地主要爐灶的能量利用效率，寫出調查報告。
（二）教材分析
1.知識框架
2.內容內在邏輯分析
本章在上一章做功改變內能的基礎上，展示了如何利用內能，從而引出了熱機。之后介紹了熱機的分類并詳細地介紹了汽油機的基本工作原理，并通過對比介紹了柴油機。在此基礎上，又結合熱機的工作過程，討論了燃料的熱值和熱機的效率，熱機的效率一方面是對熱機性能的評估，另一方面也為能量的轉化和守恒進行了鋪墊。最后，結合各種實際例子的基礎上介紹了能量的轉化，并進而給出能量守恒定律，從而使熱學部分的知識組成一個有機的整體。本章教材的編排由淺入深，層層遞進，符合學生認知事物的一般規律。本章內容與現代技術聯系緊密，與實際生活密切相關，通過本章的學習引導學生深入了解熱學世界。
（三）學情分析
初中學生對于熱機，既熟悉又陌生。雖然在平時的生活、生產中經常會看到熱機的應用-汽車，但只是知道汽車需要發動機驅動，對于熱機的工作原理十分陌生。但因熱機與學生生活聯系緊密，因此學生的學習熱情高、好奇心強。通過聯想與活動體會，方便開展較為專業的知識學習。
三、單元學習與作業目標
1.知道熱機的概念，初步了解熱機的工作原理，體會內能的利用對人類發展的重要作用。
2.了解汽油機的構造和工作過程。
3.了解柴油機的構造和工作過程。
4.從生活中體會不同燃料燃燒釋放熱量的本領不同，建立熱值的概念。
5.能簡單計算燃料燃燒放出的熱量。
6.能說出熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，知道什么是熱機效率。
7.了解能量及其存在的多種形式。
8.知道能量的轉移和轉化，能解釋一些常見現象中的能量轉化過程。
9.理解能量守恒定律，有用能量守恒定律的觀點分析物理現象的意識，體會能量守恒定律的普適性。
四、單元作業設計思路
單元作業設計致力于為學生提供具有自主選擇性、不同形式的內容作業，注重基礎性和評價功能，使學生的學習潛能得到充分的體現與挖掘。所設計的拓展型作業與實踐型作業，都有一定的探究性，力圖讓學生通過參與實踐活動，體驗由生活走進物理，從物理走向社會的學科特點。所設計的鞏固型作業以物理課程標準為依據，在單元學習的基礎上，深入研究教材系統依據學生的認知特點和本單元的教學內容，對教學內容進行合理組合，由淺入深，由易到難。確定本單元的知識系統，目的在于檢查學生對基本知識與技能和有關物理概念理解程度，實現對學生的知識和能力統一提升，全面實現學科素養的目標。
五、課時作業
第一課時 熱機
（一）課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 5 分鐘
具體 內容 題目 小組活動：查閱資料，了解生活中常見的熱機的種類以及基本的工作過程。
答案 答案合理即可
作業評價 1、小組成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度； 優秀 □良好 □合格
3、學生語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題與生活實際聯系緊密，通過活動，引發學生深入了解“什么 是熱機”，可以讓學生粗略了解熱機的結構、工作原理和工作過程。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 原創
（二）課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具體內容 題目 觀察以下各圖，思考討論下面的問題： 了解汽油機四個沖程的特征分別是什么？ 以上四個沖程中，涉及到能量轉化的有哪些？ 哪個沖程是對外做功？涉及的能量轉化是什么？ （4）一個工作循環中，活塞往返幾次？曲軸轉動幾圈？對外做功幾次？
答案 吸氣沖程：進氣門打開，排氣門關閉，活塞向下運動； 壓縮沖程：進氣門、排氣門都關閉，活塞向上運動； 做功沖程：進氣門、排氣門都關閉，活塞向下運動； 排氣沖程：進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動； （2）機械能轉化為內能；內能轉化為機械能； （3）做功沖程、內能轉化為機械能； （4）一個工作循環中，活塞往返2次，曲軸轉動2圈（帶動飛輪轉2圈），對外做功1次；
作業評價 樂于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 優秀 □良好 □合格
能獨立思考，對相關現象提出自己的 見解； 優秀 □良好 □合格
通過對現象分析，歸納出汽油機的工作過程。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過汽油機的工作循環，認識內燃機對外提供動力的工作原理。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 原創
題目編號 003 作業性質 練習作業 完成時長 3 分鐘
具體內容 題目 閱讀課本并觀察以下各圖，思考討論下面的問題： 汽油機和柴油機結構上有什么不同？ 汽油機和柴油機在吸氣沖程吸入的物質分別是什么？ 汽油機和柴油機的點火方式分別是什么？ 了解為什么柴油機的輸出功率更大？通常應用在哪些機械上？
答案 汽油機的上部是火花塞，柴油機的上部是噴油嘴； 汽油機在吸氣沖程吸入汽油和空氣，柴油機在吸氣沖程吸入空氣； 汽油機是點燃式，柴油機是壓燃式。 由于柴油機對空氣的壓縮程度比汽油機更高，因此做功沖程中氣體的壓強也大于汽油機，因而可以輸出更大的功率。柴油機主要應用在載重汽車、拖拉機、坦克、火車、輪船上。
作業評價 樂于思考，能觀察出汽油機和柴油機的不同之處 優秀 □良好 □合格
能根據觀察的現象，總結出汽油機和柴油機的不同之處 優秀 □良好 □合格
能用書面語言或者口頭語言表述出來 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過觀察、對比、歸納、總結等方法，找出汽油機和柴油機在工作循環中的獨特之處，深刻理解汽油機和柴油機的工作過程。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 原創
（三）課后作業（A 組）
題量 5 題 完成時間 6 分鐘
題目 1.如圖所示，在試管中裝一些水，用橡膠塞塞住管口，用酒精燈加熱使水沸騰，在這個過程中，酒精燃燒，將　 能轉化為　 能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣將橡膠塞沖出去，水蒸氣的　 　能轉化為橡膠塞的　 　能，人們就利用內能做功的原理制造出了熱機． 2．家用汽車一般選用_________(選填“柴油機”或“汽油機”)作為發動機。如圖所示，這是一個四沖程________(選填“柴油機”或“汽油機”)的壓縮沖程，此沖程將_______轉化為_______． 3.如圖所示是汽油機的吸氣沖程，它將_____________,啟動后吸氣沖程依靠飛輪的______來完成；若該汽油機飛輪的轉速為60 r/S，那么該汽油機1 s對外做功_____次． 4.下列機械中不屬于熱機的是(　　) A. 蒸汽機 B. 汽油機 C．柴油機 D．電動機 5．如圖，是某種內燃機工作的某一沖程的示意圖，下列說法正確的是( ) A．這種內燃機是柴油機 B．它表示的是壓縮沖程 C．在這個沖程中，將內能轉化為機械能 D．汽缸內的燃氣推動活塞向下運動時，燃氣的內能增大 6.下列關于汽油機的說法正確的是( ) A．汽油機上的火花塞壞的時候，可以用柴油機的噴油嘴代替 B．汽油機和柴油機可以達到相同的功率 C．汽油機中的燃料完全可以用柴油來代替 D．汽油機與柴油機除了所用燃料不同外，其余沒有區別
答案： 1.化學 內 內 機械 2.汽油機 汽油機 機械能 內能 3. 汽油和空氣的混合物 慣性 30 4.D 5.C 6.B
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能從物理學視角觀察周圍事物、解釋有 關現象和解決簡單的實際問題； 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 6 道題，考查學生對熱機概念以及汽油機和柴油機工作原理的理解。
作 業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 引用 改編 原創
（三）課后作業（B 組）
題量 5 題 完成時間 8 分鐘
題目 1.如圖所示，在試管中裝一些水，用橡膠塞塞住管口，用酒精燈加熱使水沸騰，在這個過程中，酒精燃燒，將　 能轉化為　 能，傳給水和水蒸氣，水蒸氣將橡膠塞沖出去，水蒸氣的　 　能轉化為橡膠塞的　 　能，人們就利用內能做功的原理制造出了熱機． 2. 汽油機的一個工作循環包括四個沖程，如圖所示，回答下列問題． (1)汽油機工作時把燃料的化學能轉化為 　能，再轉化為汽油機的 　能． (2)如圖是汽油機的四個沖程，一個汽缸正常工作時，四個沖程的順序是　 　(對甲、乙、丙、丁重新排序)，其中圖　 　所示的沖程為汽油機提供動力，是　 沖程，在這個沖程中的能量轉化情況是：　 　能轉化為　 　能；其他三個沖程則靠飛輪的　 　完成． (3)圖乙表示　 　沖程，在這個沖程中活塞的運動方向是　 _(選填“向上”或“向下”)的． (4)若汽油機飛輪轉速為1 200 r/min，則1s內汽油機共完成 ____個工作循環，對外做功　 　次． 3.關于汽油機和柴油機，下列說法正確的是( ) A．汽油機汽缸頂部有噴油嘴，柴油機汽缸頂部有火花塞 B．柴油機在吸氣沖程中，將柴油和空氣的混合物吸入汽缸中 C．汽油機在做功沖程中，進氣門關閉，排氣門打開 D．壓縮沖程中，汽油機和柴油機壓縮的物質不相同
4.如圖為壓縮氣體對氣體做功，下列選項為熱機的四個沖程的工作原理圖，則選項中能量轉化與其相同的是（ ） 5.在公路上有一輛自動擋汽車和一臺拖拉機發生故障，經檢查都是蓄電池壞了，不能啟動，有人建議，只要把他們推動以后就可以使發動機繼續工作，你認為把它們推動以后（ ） A．汽車和拖拉機都能行駛 B.只有汽車可以繼續行駛，拖拉機不能行駛 C．只有拖拉機可以繼續行駛，汽車不能行駛 D．都不能行駛
答案 2.（1）內 機械 （2）乙甲丁丙 丁 做功 內能 機械 慣性 （3）吸氣 向下 （4）10 10 3.D 4.A 5.C
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決簡 單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 5 道題，考查學生運用物理知識解釋生活中的現象以及解決實際問題的能力，學以致用。
作 業 分析 難度 較易 中等 較難
來源 引用 改編 原創
（四）實踐作業 制作：易拉罐內燃機
材料 易拉罐、酒精、紙杯、打火機
步驟 將易拉罐底部轉一個孔； 往易拉罐瓶口噴適量75%酒精溶液（按壓三次左右）； 將紙杯套在易拉罐的瓶口上； 用打火機對準易拉罐底部的孔點火，觀察紙杯的運動狀態。
觀察分析 點火后，紙杯會向前發射，運動過程中涉及的能量轉化是____________________； 思考內燃機的工作原理，并查閱資料驗證自己的想法。
作業評價 能獨立按步驟完成制作； 優秀 良好 □合格
能仔細觀察實驗現象，并準確記錄； 優秀 良好 □合格
基于實驗現象，能進行簡單分析。 優秀 良好 □合格
作業分析及設計意圖 這是一個制作類作業。通過小制作，提高學生學習物理的興趣， 激發學習欲望；同時，通過自己制作易拉罐內燃機，更加深入的理解內燃機的工作原理。
第二課時 熱機的效率
（一）課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 5 分鐘
具體 內容 題目 小組活動：調查新豐縣近五十年來炊事、取暖、交通等方面燃料結構的變化，從經濟與環保的角度開展討論。
答案 答案合理即可
作業評價 1、小組成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度； 優秀 □良好 □合格
3、學生語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題與生活實際聯系緊密，通過活動讓學生深入了解相同質量的不同燃料能夠提供的熱量是不同的，為“熱值”概念的建立提供現實依據。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 原創
（二）課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具體內容 題目 一瓶4 kg的汽油，完全燃燒200 g后，放出了9.2×106 J的熱量，則汽油的熱值為________J/kg，剩余汽油的熱值為________J/kg．可燃冰是一種熱值較大的燃料，10 m3的可燃冰完全燃燒可以釋放出3.15×1010 J的熱量，則可燃冰的熱值是________J/m3；
答案 4.6×107 4.6×107 3.15×109
作業評價 能將所學知識與實際生活情境聯系起來 優秀 □良好 □合格
能運用物理知識解決簡單的實際問題。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 考查學生運用物理知識解決實際問題的能力，學以致用。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 引用 改編 原創
題目編號 003 作業性質 活動作業 完成時長 3 分鐘
具體內容 題目 想想議議： 1.用燃氣灶燒水時，煤氣能完全燃燒嗎？煤氣燃燒釋放的熱量能全部被水吸收嗎？如果不能，其余的熱量去哪里了？ 2.在內燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？怎么提高熱機的效率？提高熱機效率有什么意義？
答案 答案合理即可
作業評價 樂于思考，能想出燃料燃燒產生的能量的去處 優秀 □良好 □合格
能根據生活的經驗，總結出內燃機燃料燃燒釋放的能量的去處以及提高熱機效率的方法。 優秀 □良好 □合格
能用書面語言或者口頭語言表述出來 優秀 □良好 □合格
設計意圖 本題與生活實際聯系緊密，通過活動讓學生知道燃料燃燒釋放的能量不能完全利用，深入理解“熱機效率”的概念。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 引用 改編 □原創
（三）課后作業（A 組）
題量 4 題 完成時間 6 分鐘
題目 1.小明在學完熱學之后，對一些有關熱的問題進行了思考，其中正確的是( ) A．火箭采用液氫作為推進劑的主要原因是它的熱值大 B．煤炭如果沒有充分燃燒，放出的熱量就比較少，說明熱值與燃料是否充分燃燒有關 C．燃料熱值越大，燃燒放出的熱量越多 D．燃料在汽缸內猛烈燃燒，其熱值會迅速減小 2.沼氣是一種清潔燃料，部分地區因地制宜建造沼氣池，利用沼氣燒水做飯．已知沼氣的熱值為1.9×107 J/m3，放出3.8×107 J的熱量，需要完全燃燒_____m3沼氣． 3.關于熱機的效率，下列說法正確的是(　 　) A．在做功同樣多的情況下，熱機的效率越高，消耗的燃料越多 B．一般情況下柴油機的效率比汽油機的高 C．熱機的效率越高說明做功越快 D．熱機損失的能量中，廢氣帶走的能量較少，主要是由于機械摩擦損失的 4.某同學使用酒精燈加熱水，整個過程中用了0.1 kg酒精，將10 kg水從20 ℃加熱到70 ℃，求：[酒精的熱值q＝3.0×107 J/kg，c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (1)酒精完全燃燒放出的熱量； (2)水吸收的熱量； (3)此酒精燈的熱效率
答案： A 2. 2 3.B 4.解：（1）Q放＝mq＝0.1 kg×3×107 J/kg＝3×106 J； (2)Q吸＝cm水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×10 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×106 J； （3）
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能從物理學視角觀察周圍事物、解釋有 關現象和解決簡單的實際問題； 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 4 道題，考查學生對熱值概念以及熱機效率的理解。
作 業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 引用 改編 原創
（三）課后作業（B 組）
題量 4 題 完成時間 8 分鐘
題目 1.小明參加了一次長跑，身體消耗的能量約為8.4×106J，這些能量相當于完全燃燒了_____m3的天然氣，若天然氣完全燃燒放出的熱量有50%被水吸收，則在標準大氣壓下這些熱量可將_____kg、20℃的水燒開。[天然氣的熱值q＝4×107 J/m3，c水＝4.2×103 J/(kg·℃) ] 2.甲種燃料的熱值小于乙種燃料的熱值，下列說法正確的是（ ） A.甲種燃料比乙種燃料的熱量少 B.完全燃燒m kg乙種燃料，剛好燒開一壺水，那么用m kg甲種燃料也能燒開這壺水 C.完全燃燒相同質量的兩種燃料，乙種燃料放出的熱量多 D.通風條件越好，供養越充足，兩種燃料的熱值越大 3.如圖所示為甲、乙、丙三部汽油機燃料完全燃燒釋放的內能和汽油機輸出機械能的二維柱狀圖。根據圖中的信息，下列選項正確的是（ ） A．丙輸出的機械能比甲少，所以丙的效率比甲低 B．在消耗燃料質量相同時，乙輸出機械能比甲少 C.在輸出的機械能相同時，乙比丙消耗更多燃料 D．三部汽油機中，乙的效率最高 4．我國自行設計研制的AG600M全狀態新構型滅火飛機以180km/h的速度勻速直線航行30min，消耗航空燃油1.25t,飛機發動機的功率為1.5×107W。求：（航空燃油的熱值為4×107J/kg） （1）消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量 （2）飛機在航行過程中的阻力 （3）發動機的效率
答案 1.0.21 , 12.5 2.C 3.D 4.解：（1）m=1.25t=1250kg Q放＝mq＝1250 kg×4×107 J/kg＝5×1010 J （2）P=1.5×107W ， v=180km/h=50m/s 由可知飛機航行過程中的牽引力為 =3×105N 由二力平衡的條件可知飛機航行過程中的阻力為f=F=3×105N （3）由可知飛機發動機做的功為 W=Pt=1.5×107W×30×60s=2.7×1010J 則發動機的效率為
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決簡 單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過 4 道題，考查學生運用物理知識解釋生活中的現象以及解決實際問題的能力，學以致用。
作 業 分析 難度 較易 中等 較難
來源 引用 改編 原創
第三課時 能量的轉化和守恒
（一）課前作業
題目編號 001 作業性質 活動作業 完成時長 5 分鐘
具體 內容 題目 小組活動：查閱資料，了解自然界中有什么形式的能量？ 實踐體會：用繩子把一個鐵鎖懸掛起來，將鐵鎖拉到自己的鼻子附近，穩定后松手，鐵鎖向前擺去，如圖所示。請思考：鐵鎖為什么不會打到鼻子？
答案 答案合理即可
作業評價 1、小組成員參與度； 優秀 □良好 □合格
2、學生對科學探索的興趣度； 優秀 □良好 □合格
3、學生語言組織表達能力。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過觀察、對比、歸納、總結等方法，初步認識能量的種類以及體會能量的轉化。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 □ 改編 原創
（二）課堂作業
題目編號 002 作業性質 練習作業 完成時長 2 分鐘
具體內容 題目 想想議議 停止用力，秋千會越擺越低；掉在地上的彈性小球會跳起，但是越跳越低。 討論秋千和小球在運動中的能量轉化。 為什么它們的高度會逐漸降低？是否丟失了能量？ 你認為減少的機械能到哪里去了？
答案 （1）秋千和小球在運動的過程中，需要克服空氣阻力做功，一部分機械能轉化為內能；（2）因為秋千和小球機械能在不斷減少，所以上升的高度在逐漸降低；能量不會丟失，只是一部分機械能轉化為了內能。
作業評價 樂于思考，具有探索自然的好奇心和求 知欲； 優秀 □良好 □合格
能獨立思考，對相關現象提出自己的 見解； 優秀 □良好 □合格
能用書面語言或者口頭語言表述出來。 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過“想想議議”的提問和討論，讓學生對能量的轉化有一個感性的認識，最后突出能量的守恒定律及其應用的重要性。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 原創
題目編號 003 作業性質 練習作業 完成時長 3 分鐘
具體內容 題目 想想議議 如圖是一種設想中的水動機，它通過高處的水流沖擊葉片，葉片的轉動用來對外做功，同時帶動抽水器從低處將水抽到高處，從而循環工作。你能不能從能量守恒的角度說明它為什么不能一直工作下去？
答案 永動機是不消耗能量就能夠永遠對外做功的機器。它違背了能量守恒定律，是不能制成的。
作業評價 樂于思考，能觀察并總結出永動機不可能實現的原因 優秀 □良好 □合格
能用書面語言或者口頭語言表述出來 優秀 □良好 □合格
設計意圖 通過思考深刻理解能量守恒定律，并利用所學知識解決問題。
作業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 □引用 改編 □原創
（三）課后作業（A 組）
題量 5 題 完成時間 6 分鐘
題目 1．不同形式的能量可以在一定條件下相互轉化，如圖所示．以下事例中只需考慮最主要的能量轉化，請將圖中能量轉化對應的字母序號填寫在相應的橫線上． 例：電熱水器工作時__K___． (1)熱機的壓縮沖程_____； (2)給某鋰電池充電時______； (3)植物吸收太陽光進行光合作用____； (4)電動機帶動水泵把水送到高處____. 2．如圖是一種在喜慶場合使用的禮炮．使用禮炮時，旋轉底部的鋼瓶．鋼瓶被打開后，其內部的高壓空氣迅速膨脹，將筒內禮花噴向空中，營造喜慶氛圍．在使用禮炮過程中，下列有關說法錯誤的是( ) A．鋼瓶內的高壓空氣對外做功，內能減少 B．鋼瓶內高壓空氣的部分內能轉化為禮花的機械能 C．鋼瓶內的高壓空氣在膨脹過程中，氣體密度變小 D．禮花綻放過程中，機械能保持不變 3.關于能量的轉化與守恒，下列說法中正確的是(　 　) A．因為能量守恒，所以“永動機”是可以制成的 B．給手機充電時是將電能轉化為化學能 C．空調既能制熱又能制冷，說明熱傳遞不存在方向性 D．由于能的轉化過程符合能量守恒定律，所以不會發生能源危機。 4.如圖所示的擺設，正常運行時，小輪在支架上來回滾動，每次到達的最大高度相同．小明發現擺設上有一電源，關掉電源后，小輪逐漸停下來．小輪從高到低滾動過程中______、______對其一定做了功．正常運行時,_____能轉化為小輪的_______能。 5.將皮球從離地某一高度的O點處水平拋出，球落地后又彈起． 它的部分運動軌跡如圖所示，皮球經過同一高度的A、B兩點時，在A點時的動能_______在B點時的動能，皮球在C點時的重力勢能____在D點時的重力勢能，皮球在D點時的機械能____在C點時的機械能．(均選填“大于”“等于”或“小于”)
答案： 1.C;J;G;A. 2.D; 3.B; 4.重力、摩擦力、電、機械；5.大于、小于、小于
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能從物理學視角觀察周圍事物、解釋有 關現象和解決簡單的實際問題； 優秀 良好 □合格
設計意圖 通過5道題，考查學生運用物理知識解釋生活中的現象以及解決問題的能力，學以致用。
作 業 分析 難度 較易 □中等 □較難
來源 引用 改編 原創
（三）課后作業（B 組）
題量 5 題 完成時間 8 分鐘
題目 1.以下現象中屬于能量轉移的是(　 　) A．啟動汽車發動機，汽車向前開 B．用熱水袋取暖 C．利用太陽能電池給十字路口的紅綠燈供電 D．利用電飯煲燒飯 2.關于四沖程內燃機，下列說法不正確的是(　 　) A．壓縮沖程是把內能轉化為機械能 B．吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程是靠飛輪的慣性來完成的 C．燃料燃燒時，將化學能轉化為內能 D．做功沖程是利用內能做功，把內能轉化為機械能
題目 3.根據能量守恒定律，下列情形中可能發生的是（ ） A. 出膛的子彈射穿木板，以更快的速度繼續前進 B. 不考慮空氣阻力時，小球從光滑的U形槽斜面由靜止滾下后,會永不停息地在兩側來回運動 C.電水壺里的水沸騰了,給該電水壺斷電，水的沸騰卻永遠不會停止 D.孤島上被人們遺忘的一只機械表，默默地走了幾十年 4.常用打火機的打火方式有兩種，一種是用一個粗糙的小輪摩擦“火石”打火；另一種是利用高壓電裝置打火，從能量轉化角度看，前者是把____能轉化為內能。后者是把____能轉化為內能。 5.如圖是一位“發明家”設計的一種永動機。設想“利用上水池的水使水輪發電機發電，然后利用發電機發出的電能驅動抽水機把下水池的水再抽回上水池（一部分電能供用電器使用）. 這樣不斷循環下去，就可以制成一個永動機”.這個永動機______（選填“能”或“不能”）持續運轉。實際中，抽水機和發電機工作時會發熱，有一部分能量轉化為_______能。一段時間內，抽水機向上的抽水量____（選填“大于”“等于”或“小于”）經水輪發電機流下來的水量。
答案 1.B; 2.A; 3.B; 4.機械、電能； 5.不能、內、小于
作業評價 能將所學物理知識與實際情境聯系起 來； 優秀 良好 □合格
能運用物理知識解釋有關現象和解決簡 單的實際問題。 優秀 良好 □合格
設計意圖 利用5道題，加深對能量的了解，加深對能量守恒定律的理解，并且解釋生活現象。
作 業 分析 難度 較易 中等 較難
來源 引用 改編 原創
（四）實踐作業 制作：簡單的永動機
材料 電池、強力磁鐵、焊錫絲
步驟 把電池正極放在強力磁鐵上，哪一端是正極呢？電池一般一頭是平的，是負極。另一頭有凸起，就是正極。強力磁鐵可以吸引正極的鐵片，這樣電池放的很穩當。 2. 截取一段焊錫絲，圍成圈圈的直徑基本上頜電池長度相等，稍微大一些就行。 3. 把焊錫絲彎成這樣，然后擰起來就行。一個線繞在另一個線上，可以看視頻看看具體是怎么做的。 4. 把繞好的焊錫絲放在電池上，上端放在負極上，下端要和強力磁鐵接觸，這樣才可以導電，不然旋轉不起來！ 要適當調整調整，調調平衡，調調接觸點。看看是不是可以旋轉起來了，這就是最簡單的電動機。
觀察分析 思考永動機的工作原理，并查閱資料驗證自己的想法。
作業評價 能獨立按步驟完成制作； 優秀 良好 □合格
能仔細觀察實驗現象，并準確記錄； 優秀 良好 □合格
基于實驗現象，能進行簡單分析。 優秀 良好 □合格
作業分析及設計意圖 讓學生通過動手制作手工，提高學生的動手能力，也更深入學習本節的知識。
六、單元質量檢測作業
（一）單元質量檢測作業內容
檢測內容 內能的利用 題量 18題 完成時間 60 分鐘
一、選擇題(本大題共8小題，每小題3分，共24分) 1．日常生活中沒有利用熱機的交通工具是(　 　) A．蒸汽火車 B．噴氣飛機 C．山地自行車 D．越野摩托車 2．關于四沖程內燃機，下列說法不正確的是(　 　) A．壓縮沖程是把內能轉化為機械能 B．吸氣沖程、壓縮沖程、排氣沖程是靠飛輪的慣性來完成的 C．燃料燃燒時，將化學能轉化為內能 D．做功沖程是利用內能做功，把內能轉化為機械能 3．小宇學習了熱學知識后，對于下列相關概念理解正確的是(　 　) A．內能與溫度的關系：溫度高的物體，內能一定多 B．熱傳遞：熱量可能從內能少的物體傳給內能多的物體 C．熱值：當質量相等的兩種燃料燃燒時，熱值大的燃料放出的熱量一定多 D．比熱容：比熱容是物質的一種特性，其大小只與物質的種類有關 4．內燃機的發明，使人類的許多夢想得以實現，飛機、潛艇、坦克等，都是在內燃機發明之后才研制成功的．如圖是某內燃機的能量流向圖，關于內燃機，下列說法正確的是(　 　) A．該內燃機的熱機效率為30% B．內燃機是一種環保型的機器 C．減小機械摩擦可提高內燃機的效率 D．內燃機的四個沖程都把內能轉化為機械能 5．汽油機和柴油機的主要不同點是(　 　) A．在壓縮沖程中，汽油機和柴油機的點火方式相同 B．在吸氣沖程中，汽油機吸入汽缸的是汽油，柴油機吸入汽缸的是柴油 C．在構造上，汽油機汽缸頂部有火花塞，而柴油機的汽缸頂部有噴油嘴 D．柴油機的效率比汽油機的效率高，是因為柴油的熱值比汽油的熱值大 6．如圖所示是某同學制作的“酒精炮”，他在礦泉水瓶的側壁安裝了電火花發生器，實驗時從瓶口噴入少量酒精并蓋上錐形紙筒，按下發生器按鈕，紙筒即刻飛出．下列分析正確的是(　 　) A．酒精燃燒越充分，其熱值越大 B．酒精燃燒獲得的內能全部轉化為紙筒的機械能 C．紙筒被沖開的能量轉化與內燃機的壓縮沖程相同 D．紙筒飛出后瓶內氣體的內能減小，溫度降低 7．以下現象中屬于能量轉移的是(　 　) A．啟動汽車發動機，汽車向前開 B．用熱水袋取暖 C．利用太陽能電池給十字路口的紅綠燈供電 D．利用電飯煲燒飯 8．關于圖中的表述正確的是(　 　) A．1 kg酒精的比熱容比10 kg煤油的小 B．1 kg酒精的熱值比10 kg煤油的小 C．1 kg酒精完全燃燒放出的熱量是3×107 J D．單價一樣時，用酒精作為燃料更加經濟 二、填空題(本大題共7小題，每空2分，共42分) 9．熱機是將 　能轉化為　 能的裝置．如圖所示是汽油機的_____沖程． 10．如圖是汽油機工作的四個沖程(順序已打亂)，圖中　 　沖程為汽車提供了動力．丁沖程是吸氣沖程，活塞向　 　運動，吸入汽缸的是 　(選填“空氣”“汽油”或“汽油和空氣的混合物”)． 11．“西氣東輸”工程已全線竣工，輸送的燃料為天然氣．天然氣具有
　 　較大的特性，而且使用天然氣時對環境影響較小．使用天然氣做飯，要想把2 kg、20 ℃的水燒開，天然氣完全燃燒放出的熱量全部被水吸收，需要燃燒　 m3的天然氣．天然氣用掉一部分后，剩余天然氣的熱值 　(選填“變大”“變小”或“不變”)．[q天然氣＝8.4×107 J/m3；c水＝4.2×103 J/(kg·℃)；1個標準大氣壓] 12．已知汽油的熱值為4.6×107 J/kg ，則完全燃燒200 g汽油放出的熱量為 　 J．剩余汽油的熱值是　 J/kg．若汽油機的熱機效率為40%，則有用功是　 J． 13．汽車剎車的過程，伴隨著能量從_________________(選填“內能轉化為機械能”或“機械能轉化為內能”，內能散失到空氣中，此過程能量的總和________(選填“增大”“不變”或“縮小”)。散失到空氣中的內能無法自動轉化為機械能再用來驅動汽車，這是因為能量的轉移和轉化具有_______性。 14．如圖所示，小明在酒精燈中放入m1＝10 g的酒精，點燃后對質量為m2＝200 g的水加熱．酒精燃燒完后，水溫升高了50 ℃．此過程中水吸收的熱量Q＝　 J，小明利用公式q＝計算得到酒精的熱值，此熱值比酒精的真實熱值偏　 　，原因是________________________________________________． [c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 15．某汽車汽油機曲軸的轉速為3 600 r/min，則在1 s內汽油機飛輪轉了
　 　r，完成　 個沖程，對外做功　 　次． 三、實驗題(本題12分) 16．為了比較兩種燃料的熱值，小明采用如圖甲所示的兩套完全相同的裝置進行實驗，燒杯內水的初溫和質量相同，實驗中忽略熱量的損失． (1)實驗中應控制燃料燃燒的　 (選填“時間”或“質量”)相同，根據 　比較燃料燃燒放出熱量的多少． (2)小明選用了燃料a和燃料b進行實驗．當燃料燃盡后，小明記下了各個時刻燒杯中的水溫，繪制了圖乙的圖象，則可初步判斷燃料　 　的熱值大． (3)另一組的小華也用圖甲所示的兩套完全相同的裝置進行實驗，比較燃料c和燃料d的熱值，并重新在燒杯內加入初溫和質量相同的水，在燃料燃盡后也畫出了水的溫度隨時間變化的圖象，如圖丙所示．燃料c在第6 min時就把水加熱至沸騰了，造成水過早沸騰的原因可能是　 ．分析圖象可知，燃料c燃燒10 min放出的熱量　 (選填“大于”“等于”或“小于”)燃料d燃燒15 min放出的熱量． (4)你認為根據圖丙　 (選填“能”或“不能”)比較兩種燃料熱值的大小． 四、計算題(本大題共2小題，第17小題10分，第18小題12分，共22分) 17.2022年9月27日，由中國自主研制的“鯤龍”AG600M滅火機以全新消防涂裝在湖北荊門漳河機場成功完成12 t投汲水試驗，如圖所示．若該飛機某段時間內消耗航空燃油1 t，飛機發動機做的功為2×1010 J，航空燃油的熱值為4×107 J/kg．求： (1)消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量． (2)飛機發動機的效率． 18．李華家新裝的燃氣熱水器如圖所示，銘牌標注能效等級為2級．國家規定能效等級為2級的熱水器，其熱效率值不低于88%．李華想通過洗澡來估測一下這款燃氣熱水器的能效等級是否達標，于是他將燃氣熱水器的溫度設定在40 ℃(即水從熱水器中流出的溫度)，某次洗澡用水90 kg，使用燃氣0.2 m3．已知進入熱水器的冷水溫度為5 ℃，水的比熱容c＝4.2×103 J/(kg·℃)，天然氣的熱值q＝7.0×107 J/m3，求： (1)消耗的燃氣完全燃燒放出的熱量； (2)水吸收的熱量； (3)該款熱水器的能效等級是否達標．
活動作業 計算家中燃氣灶的效率 完成時間 一周
19.搜集資料，利用家中現有物品，測量燃氣灶的效率。（20 分） （1）器材： （2）原理： （3）燃氣灶的機械效率：
答案 一、選擇題 1. C 2.A 3.B 4.C 5. C 6. D 7.B 8.D 二、填空題 9.內，機械，壓縮； 10.丙，下，汽油和空氣的混合物； 11.熱值，0.008，不變； 12. 9.2×106， 4.6×107 ，3.68×106 　； 13.機械能轉化為內能，不變，方向性； 14. 4.2×104，小，酒精不能完全燃燒； 15.60,120,30； 三、實驗題 16. （1）質量，水升高的溫度； （2）b； （3）燃料c的燃燒速度比較快(合理即可)　，大于； （4）能 四、計算題 17.解：（1）消耗航空燃油的質量：m油＝1 t＝1×103 kg 消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量： Q放＝m油q＝1×103 kg×4×107 J/kg＝4×1010 J； （2）飛機發動機的效率：η＝＝50%． 答：(1)消耗的航空燃油完全燃燒放出的熱量是4×1010 J； (2)飛機發動機的效率是50%． 18.解：(1)消耗的燃氣完全燃燒放出的熱量： Q放＝qV＝7.0×107 J/m3×0.2 m3＝1.4×107 J； (2)水吸收的熱量： Q吸＝cm水Δt＝4.2×103 J/(kg·℃)×90 kg×(40 ℃－5 ℃)＝1.323×107 J； (3)熱水器的熱效率： η＝＝94.5% 熱水器的熱效率94.5%＞88% 所以該款熱水器的能效等級達標． 答：(1)消耗的燃氣完全燃燒放出的熱量為1.4×107 J； (2)水吸收的熱量為1.323×107 J； (3)該款熱水器的能效等級達標．
（二）單元質量檢測作業內容
序號 類型 對應單元作業目標 對應學 難度 來源 完成時間
了解 理解 應用
1 選擇題 1 √ 較易 選編 60 分鐘
2 選擇題 2、3 √ 較易 選編
3 選擇題 4 √ 中等 選編
4 選擇題 2、6 √ √ 較易 選編
5 選擇題 2、3 √ 較難 選編
6 選擇題 1、4、8 √ √ 較難 選編
7 選擇題 8 √ 較易 選編
8 選擇題 4、5 √ √ 較難 選編
9 填空題 1、2 √ 較易 選編
10 填空題 2 √ 較易 選編
11 填空題 4、5 √ √ 中等 選編
12 填空題 4、5、6 √ √ 較難 選編
13 填空題 7、8、9 √ √ 較易 改編
14 填空題 4、5 √ √ 中等 選編
15 填空題 2 √ 中等 選編
16 實驗題 4、5 √ √ 較難 選編
17 計算題 5、6 √ √ 中等 選編
18 計算題 5、6 √ √ 較難 選編
19 活動題 4、5、6 √ 較難 原創 一周

展開更多......

收起↑