第十二章 第7课时 热值-【课时提优计划作业本】2024-2025学年九年级物理上册（苏科版）

第十二章 机械能和内能 第7课时 热 值 知识 导引 1. 燃料的燃烧过程是 能转化为 能的过程,燃料 放出的热量与燃料 的质量之比叫作这种燃料的热值,用 表示,其单位是 2. 酒精的热值为3.0×10J/kg,表示的物理意义是 一杯酒精用掉一半后,剩余酒精的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”). 3. 质量为n的燃料完全燃烧放出的热量Q= _,利用燃料燃烧加热时的热效率是指 被加热物体吸收的热量Q。与燃料完全燃烧放出的热量Q之比,即= 4. 热机的效率:热机工作时,用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比,用 公式一Q WX100%表示. 课堂作业 1. 一个成年人参加一次长跑,身体消耗的能量为6.6×10J.这些能量相当于0.55kg的干木柴 完全燃烧释放的能量,则干木柴的热值为 J/kg.干木柴用去一半后,剩余干木柴的 热值将 (选填“变大”“变小”或“不变”). 2.(2023·镇江)小兵利用图示装置测算酒精的热值.燃烧II中酒精的质量为 12.g,烧杯中水的质量为200g,初温为23C,点燃酒精,当水温升高到 43C时,立即熄灭火焰.该过程中水吸收的热量Q一 J.他想利用 Q. 一Q计算酒精的热值,还需进行的实验操作是 ,他所 测算出的热值与真实值相比偏 .[c-4.2×10J/(kg·*C)] 3. 下列关于热值的说法正确的是 _ A. 2kg煤的热值大于1kg煤的热值 B. 燃料热值越大,燃烧放出的热量越多 C. 燃烧不完全时,燃料热值变小 D. 不同种类的燃料热值一般不同 4.(2023·邵阳)2023年5月30日,长征二号F遥十六运载火箭搭载神舟十六号 载人飞船成功发射(如图所示).火箭使用一种叫作偏二甲腊的液体燃料,是因 为该燃料具有较大的 ) A. 热值 B.比热容 C. 密度 D.体积 5. A、B两种燃料完全燃烧时放出的热量之比Q.:Q。-5:3,它们的热值之比;q-2:3; ,_ 则两种燃料的质量之比是 ) C.5:2 A.10:9 B. 9:10 D. 2:5 6. 某家用燃气热水器将20kg的水从10C加热到60C,完全燃烧了0.21m的燃气.已知水 的比热容为4.2×10J/(kg·C),燃气的热值为4×10J/m}.问; (1)燃气完全燃烧放出的热量是多少? (2)水吸收的热量是多少? 73 课时提优计划 作业本物理九年级上>>>>>>>))) (3)该热水器烧水的效率是多少? 课后作业 7. 如图所示,甲、乙、丙三幅图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内液体的质量也相同. 下列说法正确的是 ) 。 __温度i I_温il A. 比较不同液体的比热容,可以选择图甲、丙 B. 比较不同燃料的热值,可以选择图乙、丙 C. 比较不同液体的比热容,可以选择图乙、丙 D. 比较不同燃料的热值,不可以选择图甲、乙 8. 如图所示是甲、乙两种燃料完全燃烧时释放的热量Q与其质量n的关系图像,下列有关说 法正确的是 ( ) A. 甲燃料的热值大于乙燃料的热值 0/1 B. 甲燃料的热值随着质量的增大而增大 C. 乙燃料的热值随着质量的增大而增大 n D. 燃料的热值越大,燃烧的效率越高 9.(2023·随州)汽车是现代生活中常见的一种交通工具,图甲、乙分别是汽油机的某冲程及能 量流向图.下列有关说法正确的是 ) 克服摩擦机械散热 废气带走 耗能6% 耗能30% 耗能36% ### 燃料完全燃烧释放的能量100% 有H 机能 能流图 A. 图甲是压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,气体的温度升高 B. 由图乙可知,该汽油机的效率是30% C. 汽车尾气中的“汽油味”越浓,燃料燃烧得越不充分,这会降低燃料的热值 D. 为了节能,冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖,该举措大大提高了燃料的热值 10.(2022·泰州)实验小组在做“比较酒精和碎纸片完全燃烧时放出的热量”的实验 (1)由于燃料充分燃烧放出热量的多少不只与燃料的种类这一个因素有关,因此实验时必 须控制酒精和碎纸片的 相等;实验中还需控制被加热的水的质量和初温均相 同,以便 74 第十二章 机械能和内能 (2)如图所示是小明安装好的实验装置,其中存在的错误是 __温度计 (3)小华纠正了小明的错误,又组装了一套相同的实验装置,备好秒表,在两个燃 烧I中分别加入准备好的酒精和碎纸片,读出水的初温后,进行如下操作 1一石拙网 ①先点燃酒精,再点燃碎纸片; ②保证酒精和碎纸片燃烧时间相同,读出温度计的示数; ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束,分别读出温度计的示数. 小红认为上述操作中,操作 是错误的,小明根据正确操作获得的数据算出了燃 料的热值,发现结果小于该燃料的实际热值,原因是 11. 用燃气吐烧水,使50kg的水从20C升高到70C.已知水的比热容为4.2×10J/(kg·C). 煤气的热值为4.2×10J/kg,燃气烛的效率为50%. (1)求水吸收的热量 (2)求煤气完全燃烧放出的热量 (3)求需要消耗煤气的质量 经典提优 12. 疫情期间,伊朗一度流传“甲醇可治新冠”的遥言,导致多人中毒,本着国际主义精神,我国 支援伊朗乙醇(即酒精)等大量医疗物资,并外派专家指导民众科学抗疫,甲醇、乙醇是不同 的物质,属性如下表所示。 物质 毒性 可燃性 密度/(kg·m)沸点C 比热容/[]·(kg·C)]热值/(J·kg) 甲醇毒性大 易燃 0.8×10 64.7 2.5X10{ 2.3X10f 乙醇 毒性低 易燃 78 0.8X10 2.4X10{ 3X10 实验室中两个相同容器内分别装有甲醇、乙醇,但标签污损,为准确鉴别,同学们将这两种 液体分别用字母A、B标识,并设计如图所示的三种实验方案,展开可行性、安全性论证. 方案甲 方案乙 方案丙 1 #3 过精行{ (1)方案甲可测量A、B液体的 ,但无法鉴别. (2)方案乙可根据A、B液体的 不同进行鉴别,当把两个同规格烧杯内的水均由常 温加热至90C,同规格燃料瓶内剩余较多的液体是 (3)方案丙是用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内初温相等的液体A、B,一段时间后 (液体都未沸腾)温度较高的液体是 ;继续加热,直至两个烧杯内液体都沸腾,温 度较高的液体是 .从安全性考虑,由于 ,该方案被明令禁止. 75做功快慢的物理量,热机的效率与功率无关,C错误;柴油机 1.发动机的单缸排量V一SL,燃气对活塞所做的功W 的压缩冲程中:活塞对气体做功;将机械能转化为内 FL.=SL-/V.(2)由题图可知,2号汽缸处在吸气冲程中. 能,D正确. (3)在单缸发动机中,飞轮转2周完成一个工作循环,当发动 课后作业 机转速为3000r/min-50r/s时,每秒钟完成25个工作循 10. 向上运动 机械 解析:点燃蜡烛时,气体的温度升高, 环,做功25次,则四缸发动机每秒做功100次;做功冲程中 气体的密度变小,热空气就会向上运动,运动的热空气推动 燃气对活塞的平均压强为)。,发动机排量为V.,则一个汽 纸风车和固定在转轴上的纸马转动;运动的热空气对外做 缸排量为-Vt,做功冲程中燃气对活塞的平均压力F= 功,将内能转化为机械能。 11.(1)增大 热传递 升高 克服摩擦做功 温度 (2)① P.S,一个做功冲程中燃气对活塞做的功W。一FL' 解析;(1)①活塞压缩气体做功,气体内能增大,温度升高,升 9SL.'s-Vt,当发动机曲轴转速为”r/s时,燃气对活 温的气体通过热传递使简壁温度升高,②打气时活塞与简壁 之间不断地克服摩擦做功,将机械能转化为内能,使简壁的 内能增加、温度升高.(2)由于打气简活塞和简壁之间通常都 2“PVa.(4)根据题表 要加适量润滑油,摩擦力较小,克服摩擦力做的功也比较少。 而打气时活塞压缩气体做的功较多,气体内能增大,温度升 中数据描点,然后用平滑的线连接起来,(5)由答图可知,当 高,被压缩的下方气体通过热传递使简壁温度升高,且气简 1-0.7s时,再生制动器产生的刹车阻力为9.4×10N,如 下方简壁温度更高,故解释①比较合理. 果汽车制动时需要产生的恒定刹车阻力为1×10N,此时油 12. C 解析:锯条的温度升高,内能增大,可能是其他物体 压制动器还需产生的利车阻力为1×10*N-9.4×10*N- 对它做了功,也可能是锯条吸收了热量,这两种方法对于改 600N.(6)关闭发动机后,关闭再生制动器,汽车克服摩擦力 变内能是等效的. 做功,动能全部转化为内能;开启再生制动器,有部分动能转 13. C 解析:礼花简内的高压气体膨胀,对外做功,其自身 化为电能,克服摩擦力做功的能量减少,所以汽车运动的距 的内能减小,温度降低,所以不是向外界传递热量,分子热运 离减小,所以开启再生制动器时,汽车动能变化曲线是②;由 动变慢:A、B、D错误;高压气体的内能转化为机械能, 题图乙可知,正常行驶的情况下,关闭再生制动器行驶的距 C正确. 离为40m一30m=10m,开启再生制动器行驶的距离为 14. A 解析;宇宙飞船在匀速下降的过程中,质量不变,高 36m一30m=6m;相当于克眼摩擦运动4m所做的功转化 E.X4m 度减小,速度不变,则重力势能减小,动能不变,B、C、D不符 为电能,所以储能效率n一 合题意;由于受到空气阻力作用,需要克服阻力做功,所以宇 --×100%-40%,则有 宙飞船的内能增大,A符合题意. 60%的动能转化为内能,故W-3.75×101×60%= 15. D 解析:来回摩擦两块冰时,克服摩擦力做功,机械能 2.25×10*1. 转化为内能,冰块的内能增加、温度升高,冰块熔化,炙手可 第7课时 热 值 热、扬汤止沸、滴水成冰均是通过热传递改变物体的内能,A B.C不符合题意;钻木取火时,克服摩擦力做功,机械能转化 知识导引 为内能,木头的内能增加、温度升高,温度达到木头的着火点 1. 化学 内 完全燃烧 Jkg 2. 质量为1kg的酒精 完全燃烧时释放出的热量为3.0x10J 不变 3. mg 时木头会燃烧,是通过做功改变物体的内能,D符合题意. 16. D 解析;管口出现的“白气”是水蒸气液化形成的小水 滴,A错误;水蒸气推出橡胶塞导致水蒸气内能减少,B错误; 课堂作业 水被加热的过程中,其内能是通过热传递的方式改变的,C错 1. 1.2×10 不变 解析:因为干木柴完全燃烧放出的热量等 误;水蒸气推出橡胶塞时,水蒸气对橡胶塞做功,水蒸气的内 能转化为橡胶塞的机械能,D正确 n 0.55kg 经典提优 1.2×10}J/kg;热值是燃料的特性,其大小与燃料的质量无 17.(1)V(2)吸气(3)100 P-Va (4)如图所 关,用掉一半后,干木柴的热值不变. 示(5)600(6)② 开启再生制动器,有部分动能转化为 2. 1.68×10 测出剩余酒精的质量 小 解析:根据题意可 得,水吸收的热量Q-c*n=4.2x10J/(kg·C)x 电能,用来克服摩擦力做功的动能减少,所以汽车运动的距 $ 0 0X10-kgX(43C-23C)-1.68X10*]:根据题意可 离减小40% 2.25×10* 知,Q-Q,由- -Q可知还需计算出燃烧的酒精的质量,才 //(×10) l00 9. 能计算酒精的热值,所以应测量出剩余酒精的质量;由于存 在热量损失,酒精燃烧放出的热量没有被水全部吸收,即 8. Q<Q,又因为燃烧的酒精的质量是一定的,根据y-Q可 n 8 知,所测算出的热值与真实值相比偏小. 8 10t/s 0.5 3. D 解析:燃料的热值是燃料本身的一种特性,热值的大 解析:(1)在做功冲程中,设活塞的面积为S,移动的距离为 小只与燃料的种类有关,与燃料的质量、放出热量的多少、燃 .28. 料的形状以及燃料的燃烧情况等无关,A、C错误,D正确;由 放出的热量,故实验算出的热值小于实际热值 Q一n可知,燃料燃烧放出的热量与热值、质量有关,与燃 11.(1)水吸收的热量Q-cm(-t)-4.2×10 1/(kg·C)x 50 kgx(70C-20C)-1.05×10J(2)由-。 烧是否充分有关,所以燃料热值大,燃烧放出的热量不一定 Q×100% 多,B错误. Q1.05×10]-2.1×10J(3)消耗的煤气质 4. A 解析:火箭使用一种叫作偏二甲耕的液体燃料,主要 可知:Q= n 50% 的原因是它具有较大的热值,完全燃烧相同质量的燃料时, 量m-02.1110-0.5kg 解析:见答案. 该液体燃料可以释放出更多的热量,A正确 1 4.2x101/kg 5. C 解析:由题意可知,Q:Q-5.3.q。·q-2:3,根据 经典提优 Q 12.(1)密度 (2)热值 乙醇 ( (3)乙醇 乙醇 两种液体 均易燃 “n{ 解析:(1)方案甲利用天平和量简,可以测量液体 A、B的密度,但是A、B两者的密度相等,无法鉴别.(2)方 #3 案乙是根据液体A、B的热值不同进行鉴别,把两个相同规 格烧杯内的水均由赏温加热到90C时,水吸收的热量相 6.(1)燃气完全燃烧放出的热量Q -V-0.21m×4x 等,由于乙醇的热值大于甲醇的热值,所以需要完全燃烧的 10J/m-8.4×10”J(2)水吸收的热量Q-cm(-t) 乙醇的质量小于甲醇的质量,则同规格燃料瓶内剩余较多 4.2t101/(kg·C)x20kgx(60 C-10 C)-4.2$10] 的是乙醇.(3)用两盏相同的酒精灯同时加热同规格烧杯内 初温相等的液体A、B(都没有沸腾),相同时间内吸收的热 8.4×10|1 量相等,由于甲醇的比热容大于乙醇的比热容,所以一段时 100%一50% 解析:见答案 间后,甲醇升高的温度小于乙醇升高的温度,即温度较高的 课后作业 是乙醇;继续加热至两者都沸腾,因为乙醇的沸点高于甲醉 7. A 解析:为了比较不同液体的比热容,需要燃烧相同的 的沸点,所以沸腾时温度较高的是乙醇;由于甲醇和乙醇是 燃料,加热不同的液体,且液体和燃料的质量应相同,进而判 易燃物品,从安全角度来说,该方案被明令禁止, 断两种液体比热容的大小关系,故应选择题图甲、丙,A正 专题二 机械能与内能的相互转化的综合计算 确,C错误;为了比较不同燃料的热值,要用不同的燃料加热 类型一: 同一种液体,使不同燃料的质量相同,液体的质量相同,通过 $. (1)Q-Vq=0.06mti4$t10 J/m-2.4$10*$$$$ 温度计的示数变化得出吸热多少,进而判断热值大小,故应 (2)Q=Q-70%x2.410*J-1.68×10*1(3)r= 选择题图甲、乙,B、D错误. 1.68×10] 8. A 解析:由题图可知,在燃料的质量相同时,两种燃料完 cn 4.2X1037(kg·C)X5 kg -80C,1-+△= 全燃烧时释放的热量的大小关系为QQz,根据-可 22C+80C-102C 解析:(1)0.06m的燃气完全燃烧 所放出的热量Q-V-0.06mt4$t101/m-24$ 知,>,A正确;热值是燃料的一种特性,只与燃料的种 10*1.(2)该燃气姓烧水的热效率n-70%,则水吸收的热量 类有关,与其质量和燃烧是否充分无关,B、C错误;在质量相 Q=nQ-70%x24×101-1.68×10*1.(3)水烧开时,水 同时,燃料的热值大,燃料完全燃烧放出的热量多,但有效利 的温度变化量-Q 1.68×101 用的热量不一定多,即效率不一定高,D错误 cn 4.2×101/(kg·C)X5kg -80C. 9. A 解析:由题图甲可知,两个气门关闭、活塞向上移动, 密闭锅内气压高于1标准大气压,故水的沸点高于100C. 故题图甲为压缩冲程,活塞对气缸内的气体做功,机械能转 密闭锅内水烧开时的温度1-。+△-22C+80C- 化为内能,气体的温度升高,A正确;热机效率是指有效利用 102C. 的能量与燃料完全燃烧放出的热量的比值,由题图乙可知, 2.(1)水吸收的热量Q-csn-4.2×101/(kg·C)x 有用机械能所占比例为100%一36%一30%一6%-28%,即 5 kgX(100C-20C)-1.68X10J(2)煤气完全燃烧放 该汽油机的效率为28%,B错误;热值是燃料本身的一种物 出的热量Q -mq-0.16kgx4.2t10 Jkg-6.72$ -x:00000 理属性,由燃料种类决定,和燃料的质量、放出热量的多少。 101.煤气姓烧水的效率”一 燃烧是否充分、温度高低无关,C、D错误. 6.72×101 10.(1)质量 根据温度计示数确定水吸收热量的多少 100%-25%解析:见答案. (2)温度计的玻璃泡没有与水充分接触 ③② 燃烧过程 3. ( 1)m=V=1t10k/mt2x10*m-2$$$ 中有热量损失 解析;(1)燃料充分燃烧放出热量的多少不 (2)Q=csn(t-t)-4.2x10J(kg·C)X2kgx(80C- 20 C)-5.04×101(3)Q--5.04×10_1.4× 仅与燃料的种类有关,还与燃料的质量有关,所以要控制酒 7 36% 精和碎纸片的质量相等;实验中还需控制被加热的水的质量 10 1.n-0-1.410_4x10/m 和初温均相同,方便根据温度计观察水的末温,末温高说明 0.035 m 解析:(1)水的质 水吸收的热量多,反之说明水吸收的热量少.(2)使用温度计 量n-V-1×10kg/mx2x10-m-2kg.(2)水吸收的 测量液体的温度时,应将温度计的玻璃泡浸没在液体中,且 热量Q=cs n(-to)-4.2x10 J(kg·C)x2kg$ 不接触烧杯底和烧杯壁。(3)不需要保证燃料燃烧时间相同。 (80C-20C)-5.04×101.(3)已知天然气姓的效率约为 应该让它们都充分燃烧结束,使质量相同,所以操作②是错 误的;燃烧过程中有热量损失,水吸收的热量小于燃料燃烧 .2.