第5单元 第2节 比热容、热值、热机及其相关计算-【众相原创·赋能中考】2025年中考物理课堂精讲册（河北专用）

　河北物理 ! ２ "#,-.)-/)-01234 !" #$%&'() !"# １ >~• １．定义：一定质量的某种物质，在温度升高（或降低）时吸收（或放出）的热量与它的质量和 升高温度的乘积之比。用符号①　ｃ　表示。 ２．单位：②　焦每千克摄氏度　，符号是Ｊ／（ｋｇ·℃）。 ３．物理意义：表示物质吸（放）热本领的大小。 （１）水的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），其表示的物理意义是③　质量为１ｋｇ的水温度 升高（或降低）１℃时，吸收（或放出）的热量是４．２×１０３Ｊ　。 （２）相同质量的不同物质，吸收相同的热量（或用相同的热源加热相同的时间），温度变化 ④　小　的物质比热容大。 ４．水的比热容大的应用 调节温度 沿海地区昼夜温差小，内陆地区昼夜温差大，修人工湖缓解热岛效应；傍晚农民 在秧田里灌一些水，在夜晚降温时，由于水的比热容⑤　大　，使秧田的温度变化较 ⑥　小　，对秧苗起到了保护作用 冷却和取暖 汽车发动机和发电厂发电机的冷却系统用水作为冷却液的主要成分；“暖气”用 水作为传热介质 ５．热量的计算：Ｑ＝⑦　ｃｍΔｔ　，ｃ表示比热容，单位是Ｊ／（ｋｇ·℃），ｍ表示质量，单位是ｋｇ， Δｔ表示温度的变化量，单位是℃。 变形公式：求质量ｍ＝⑧　 ＱｃΔｔ 　；求温度差Δｔ＝⑨　Ｑｃｍ　。 特别提醒 比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积、温 度等因素无关。 !"# ２ –—&~˜ １．燃料的热值 （１）定义：燃料完全燃烧放出的⑩　热量　与其瑏瑡　质量　之比；用字母瑏瑢　ｑ　表示。 （２）单位：瑏瑣　Ｊ／ｋｇ　或Ｊ／ｍ３。 （３）性质：热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧、 形状、体积等均无关。 （４）公式 ａ．Ｑ放 ＝瑏瑤　ｍｑ　；（适用于固体和液体，ｑ的单位是Ｊ／ｋｇ） ｂ．Ｑ放 ＝瑏瑥　Ｖｑ　。（适用于气体，ｑ的单位是Ｊ／ｍ ３） !"# ３ ~™/0š› １．内燃机：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。最常见的是汽油机和柴油机。 ９２ 　众相原创 赋能中考 ２．工作原理：燃料的化学能 → 燃烧 内能 → 做功 机械能。 ３．四冲程汽油机的工作原理 工作冲程 吸气冲程 瑏瑦　　　　冲程 瑏瑧　　　　冲程 排气冲程 示意图 进气门 打开 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 打开 活塞运动方向 向下 瑏瑨　向上　 瑏瑩　向下　 向上 能的转化 ／ 瑐瑠　机械　能转化为 瑐瑡　内　能 瑐瑢　内　能转化为 瑐瑣　机械　能 ／ 说明 （１）一个工作循环中，活塞往复运动两次，飞轮转动两周，对外做功一次 （２）四个冲程中，除做功冲程对外做功，其余三个冲程都是依靠飞轮的瑐瑤　惯性　 完成 ４．热机效率 （１）定义：热机用来做瑐瑥　有用功　的那部分能量与燃料瑐瑦　完全燃烧　放出的能量 之比。 （２）公式：η＝ Ｗ有 Ｑ放 ×１００％。 （３）提高热机效率的措施：ａ．尽可能地使燃料充分燃烧；ｂ．在设计和制造过程中不断改进 热机，减少各种热量的损失；ｃ．机件间保持良好的润滑，减小摩擦消耗；ｄ．设法利用废气中 的能量。 ５．其他热效率相关计算 （１）火烧水效率： η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ。 Ｑ放（总能量）：燃料完全燃烧放出的热量，Ｑ放 ＝ｍｑ或Ｑ放 ＝ｑＶ{ 。 （２）汽车发动机效率： η＝ Ｗ有 Ｑ放 ×１００％ Ｗ有（有用能量）：做的有用功，Ｗ有 ＝Ｆｓ或Ｗ有 ＝Ｐｔ。 Ｑ放（总能量）：燃料完全燃烧放出的热量，Ｑ放 ＝ｍｑ或Ｑ放 ＝ｑＶ{ 。 （３）太阳能热水器效率： η＝ Ｑ吸 Ｑ放 ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ。 Ｑ放（总能量）：获得的太阳能（根据题目信息计算{ ）。 （４）电烧水效率： η＝ Ｑ吸 Ｗ ×１００％ Ｑ吸（有用能量）：水吸收的热量，Ｑ吸 ＝ｃｍΔｔ。 Ｗ（总能量）：消耗的电能，Ｗ＝ＵＩｔ＝Ｐｔ{ 。 ０３ 　河北物理 *" +,-.'/0 8# １ =>~•&œ １．下列关于比热容说法正确的是 （Ｂ ） Ａ．比热容只和物质的种类有关 Ｂ．因为水的比热容较大所以比较适合作 冷却剂 Ｃ．物质的状态发生变化时其比热容不变 Ｄ．同种物质质量越大比热容就越大 8# ２ =~™/0žŸ&œ ２．（改编自ＪＫ九上Ｐ２４图２－２－２）如图甲 所示，是我们课堂演示的实验，电火花发 生器点火后把盒盖顶出是将　内　能转 化为　机械　能；图乙、丙为汽油机的两 个冲程，图　丙　对应能量转化情况跟图 甲一致。 甲 　 乙 　 丙 8# ３ >~•& ¡{¢ ３．（改编自ＲＪ九年级Ｐ１５习题）水在０℃时 　有　（选填“有”或“没有”）内能；当 ５ｋｇ的水从０℃升高到４０℃，需要吸收 　８．４×１０５　Ｊ的热量。［已知ｃ水 ＝４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ４．（改编自ＲＪ九年级Ｐ１５习题）质量为２ｋｇ 的某种物质温度从２０℃升高到４０℃时， 吸收的热量是１．８８×１０４Ｊ，该物质的比热容 是　０．４７×１０３　Ｊ／（ｋｇ·℃）。如果不考虑 热量损失，需要完全燃烧　４×１０－４　ｍ３甲 烷来提供热量。（ｑ甲烷＝４．７×１０ ７Ｊ／ｍ３） 8# ４ ~™&š› ５．（改编自ＪＫ九上Ｐ２９图２－３－２）当汽油 在发动机内燃烧不充分时会冒“黑烟”，这 时发动机的效率会　降低　（选填“升高” “降低”或“不变”）。某汽车发动机的能量 流向如图所示，该热机的效率是　３０％　，完 全燃烧１ｋｇ的汽油，废气带走的能量是 　１．３８×１０７　Ｊ。（ｑ汽油＝４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ）                                            1" 20345'67 TU f >£¤7o¥|~&¦§ 如图１所示是某同学“探究不同物质吸热情况”的实验装置。 甲 　　 乙 　　 丙 　　 丁 图１ 设计实验 （１）除了图１甲中所给的实验器材外，还需要的测量工具有　天平　和秒表。 １３ 　众相原创 赋能中考 （２）实验中使用搅拌器的作用是：　使液体受热均匀　。 进行实验 （３）图甲是该同学的实验装置，其中有一处明显错误，请指出错误之处：　没有控制两种液体 的质量相同　。实验现象反向考查 （４）纠正错误后继续实验，加热过程中某时刻水的温度如图１乙所示为　４２　℃；选用相同 的酒精灯分别给两种液体加热，目的是保证相同时间内两种液体　吸收的热量　相同。 （５）实验中用　加热时间　表示物质吸热的多少。 分析与论证 （６）根据实验数据作出水和煤油的温度随时间变化的图像（如图１丙），由图像可知，　水　 的吸热能力更强；已知水的比热容为４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃），则煤油的比热容为　２．１×１０３　 Ｊ／（ｋｇ·℃）；加热过程中煤油的比热容　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 评估与交流 （７）结论评估 另一同学分析图像，发现加热相同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明 煤油吸收的热量更多。该同学的判断　不正确　（选填“正确”或“不正确”），请说明理 由：　用相同的酒精灯加热相同的时间，液体吸收的热量相同　。 （８）创新装置 在对实验进行反思时，同学们认为原方案有缺点，因此改进方案并设计了如 图１丁所示的装置，与原方案相比，该方案具有的优点是　用同一热源加热，确保相同时间 内提供的热量相等　。（答出一点即可） （９）此实验用到的物理研究方法有　控制变量　法和　转换　法。 实验创新迁移 （１０）实验拓展 实验结束后，同时停止加热，在水和煤油温度降低的过程中，　水　的温度 下降的慢，水放出的热量与降低的温度之比　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）煤油 放出的热量与降低的温度之比。 （１１）结论应用 冬天，如果你想自制暖手袋，应选　水　（选填“水”或“煤油”）作为供暖物 质，其效果更佳。 　图２ （１２）拓展实验 图２装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤 油和酒精的质量适量且相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关 系”实验，假设６分钟两种燃料全部烧完，实验数据如下表，分析数据 可知：热值较大的是　煤油　；通过实验数据直接计算出燃料的热值 将　偏小　（选填“偏大”或“偏小”）。 加热时间／ｍｉｎ ０ １ ２ ３ ４ ５ ６ Ａ杯水温／℃ ２５ ２７ ２９ ３１ ３３ ３５ ３７ Ｂ杯水温／℃ ２５ ２６ ２７ ２８ ２９ ３０ ３１ ２３ 　 河北物理 第２节　比热容、热值、热机及其效率 一阶　立足教材过基础 　 知识点１　比热容 ｃ　焦耳每千克摄氏度　质量为１ｋｇ的水温度升高（或降 低）１℃时，吸收（或放出）的热量是４．２×１０３Ｊ 小　大　小　ｃｍΔｔ　 ＱｃΔｔ 　Ｑｃｍ 知识点２　燃料的热值 热量　质量　ｑ　Ｊ／ｋｇ　ｍｑ　Ｖｑ 知识点３　热机及其效率 压缩　做功　向上　向下　机械　内　内　机械　惯性 有用功　完全燃烧 二阶　追本溯源过考点 　 １．Ｂ　２．内　机械　丙　３．有　８．４×１０５ ４．０．４７×１０３　４×１０－４　５．降低　３０％　１．３８×１０７ 三阶　要点·迁移过实验 　 实验　比较不同物质吸热的情况 （１）天平　（２）使液体受热均匀　（３）没有控制两种液体 的质量相同　（４）４２　吸收的热量　（５）加热时间 （６）水　２．１×１０３　不变　（７）不正确　用相同的酒精灯 加热相同的时间，液体吸收的热量相同　（８）用同一热源 加热，确保相同时间内提供的热量相等　（９）控制变量　 转换　（１０）水　大于　（１１）水　（１２）煤油　偏小 (I,-+ EJFEKGLB/MN 一阶　立足教材过基础 　 知识点１　能源的分类　核能　太阳能 源源不断地　短期　核裂变　核聚变　核　核反应堆　 可以　内　机械　内　电　化学 知识点２　能源、环境与可持续发展 方向性 知识点３　能量的转化与守恒 转化　转化　转移　保持不变 二阶　追本溯源过考点 　 １．核裂变　核聚变　２．可再生　电磁波　３．内　一次 ４．Ａ　５．机械　                          电 模块四　力学 (O,-+ PQRS 一阶　立足教材过基础 　 知识点１　长度、时间及其测量 米　１０３　０．１　１０－６　分度值　４．２０ｃｍ　１ｍｍ ０～１０ｃｍ　垂直　分度值　Ｂ　２．４８ｃｍ　秒　６０　６０ ３３７．５　不可　平均值　可以 知识点２　运动的描述 标准　运动　静止　参照物 知识点３　运动的快慢 快　快　快慢　 ｓｔ　不变　变化 二阶　追本溯源过考点 　 １．Ｃ　２．旁边的列车　站台（或地面） 所选的参照物不同　相对的 ３．（１）战机Ｂ　地面　（２）９００　（３）变大 ４．静止　运动　相对的　５．运动　短　８．３　惯性 ６．２７６４８　４１４７２　７．２０．０　 ｓｔ　１００ ８．汽车通过该区间行驶的平均速度不得超过１００ｋｍ／ｈ ２２　０．３ ９．２０　１．５　１０．匀速直线运动　３　０．６４ １１．Ｄ　【解析】由图可知，出发前甲在乙的前面６ｍ处， 乙物体从０时刻开始并没有出发而是静止不动，而甲 物体从０时刻已经匀速运动，而乙物体先静止２ｓ后 才开始运动，最终乙在第４ｓ才追上甲，故Ａ错误；由 图可知，乙物体从２ｓ时刻开始出发，而甲物体从０ 时刻开始运动，即甲、乙不是同时出发，故 Ｂ错误； 甲、乙的运动图像都是直线，可知甲、乙在运动后都 做匀速运动，乙直线的倾角大于甲直线的倾角，即乙 运动的速度大于甲运动的速度，故 Ｃ错误；由上述分 析可知，甲比乙先出发２ｓ，甲运动４ｓ和乙相遇，故Ｄ 正确。故选Ｄ。 三阶　要点·迁移过实验 　 实验　测量物体运动的速度 （１）ｖ＝ｓｔ　间接　（２）路程　１　秒表　（３）减小　时间 （４）同一位置　求平均值，减小误差 （５）８０．０　０．１　０．１３　（６）变速　（７）Ａ　（８）＜ （９）偏小　偏大　（１０）不可以　（１１）大于　重力势 (T,-+ U+ RSVU 第１节　力、重力、弹力 一阶　立足教材过基础 　 知识点１　力 受力物体　牛顿　Ｎ　形状　运动状态　大小　方向　 作用点　方向　作用点　大小　相互的　施力物体 相等　相反　 知识点２　重力 地球的吸引　Ｇ　正比　ｍｇ　竖直向下 知识点３　弹力 大　相反　长　正　测量范围　分度值　０～５　０．２　 调零　平行　４．０ 二阶　追本溯源过考点 　 第４题答图 １．ＯＢ　ＯＡ　２．Ａ　作用点　门　 方向　３．１．５　相互的　运动状态 不再　惯性　摩擦力 ４．重心　如答图所示 ５．竖直向下　地球 ６．跳板　跳板　是　７                                          ．Ｂ ３４