14.3 热机的效率-【众相原创】2025-2026学年九年级全一册物理分层练（人教版2024）广西专版

书 ２５　 　 !"#$%&' 分层作业本 ()*+,-. 第１节　热量　比热容 第一课时　认识比热容 一阶　基础巩固分点练 １．热量　液体升高的温度 ２．（１）物质吸收热量的多少　（２）大于　（３）沙子　（４）控制 变量法　转换法 ３．Ｂ　４．Ｄ ５．１千克的酒精在温度升高（或降低）１℃时所吸收（或放出） 的热量是２．４×１０３Ｊ　２．４×１０３ 二阶　拓展提升综合练 ６．Ａ　７．Ｄ　８．Ｄ　９．ＢＣ １０．每隔３ｍｉｎ记录一次瓶中水的温度，测出多组实验数据　 照射相同的时间内，包着黑纸的瓶子里水的温度升高得比 包着白纸的瓶子里水的温度多 １１．（１）Ｃ　（２）不同　甲　大于 第二课时　比热容的应用及热量的计算 一阶　基础巩固分点练 １．Ｄ　２．Ａ　３．Ｃ　４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｂ ７．不变　１７００ ８．解：（１）由图可知，前 １０ｍｉｎ该物质的初温为 ２０℃、末温为 ５０℃，该物质吸收的热量 Ｑ吸＝７．２×１０ ３Ｊ，质量 ｍ＝１００ｇ＝ ０．１ｋｇ， 则该物质的比热容 ｃ＝ Ｑ吸 ｍ（ｔ－ｔ０） ＝ ７．２ ×１０３Ｊ ０．１ｋｇ×（５０℃－２０℃） ＝ ２．４×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃） （２分）………………………………… （２）水吸收的热量Ｑ水吸＝Ｑ吸＝７．２×１０ ３Ｊ， 由Ｑ吸＝ｃｍΔｔ得，水升高的温度 Δｔ＝ Ｑ水吸 ｃ水 ｍ水 ＝ ７．２ ×１０３Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×０．０５ｋｇ ≈３４℃ （２分） ……… …………………………………………………… 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｄ １０．８．４×１０４　０．４ １１．６．２　１６８０ １２．甲　２．５２×１０３ 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １３．Ｃ　１４．Ａ 第２节　分子动理论的初步知识 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｂ　３．Ｄ ４．扩散　无规则运动 ５．Ａ　６．Ｃ　７．Ｃ 二阶　拓展提升综合练 ８．Ａ　９．Ｂ １０．Ｂ　１１．Ｃ 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １２．（１）分子间有空隙　细　（２）分子间有引力　（３）分子在不 停地做无规则运动　重力　提高 １３．（１）逐渐减小　（２）不能说明两铅柱间有其他引力存在　 （３）能　其他引力存在 第３节　内能 一阶　基础巩固分点练 １．Ｄ　２．Ｃ　３．Ａ ４．Ｂ　５．Ａ　６．Ｄ ７．热传递　扩散 二阶　拓展提升综合练 ８．Ｄ　９．Ｄ　１０．Ｂ １１．热传递　比热容 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １２．晶体　固液共存状态　小于　大于 １３．变大　外界对汽缸内的空气做功，空气内能变大，温度升高 第十三章　复习与提高 思维导图构建体系 ①热传递　②热量　③质量和升高的温度乘积　④种类 ⑤状态　⑥ｃ＝ Ｑ ｍΔｔ 　⑦Ｊ／（ｋｇ·℃）　⑧ｃｍ（ｔ－ｔ０）　⑨ｃｍ（ｔ０－ｔ） ⑩高　瑏瑡分子　瑏瑢原子　瑏瑣无规则运动　瑏瑤引力　瑏瑥斥力　 瑏瑦动　瑏瑧分子势　瑏瑨温度　瑏瑩质量　瑐瑠做功　瑐瑡热传递 瑐瑢转移 广西中考对点攻克 １．Ｄ ２．无规则　引力 ３．相互　斥力 ４．扩散　减弱 ５．Ｂ　６．Ｃ　７．ＢＤ ８．热传递　运动 ９．运动　做功 １０．热传递　熔化 １１．扩散　增加 １２．做功　减小 １３．做功　温度 １４．熔化　热传递 １５．Ｂ　１６．酒精　ｂ １７．（１）天平　（２）２６　（３）加热时间　（４）Ｂ　（５）Ａ　（６）６× １０５　（７）水的比热容比冰的大 １８．Ｃ　１９．Ｄ　２０．Ａ ２１．扩散　比热容大 ２２．０．４６×１０３　无关 ２３．Ｂ ２４．解：（１）完全燃烧２．５ｔ航空燃油放出的热量 Ｑ放＝ｍ燃油 ｑ燃油＝２．５×１０ ３ｋｇ×５×１０７Ｊ／ｋｇ＝１．２５×１０１１Ｊ （２分） … …………………………………………………… （２）因为热机效率为５０％，由η＝ Ｗ机械 Ｑ放 ×１００％可知 Ｗ机械＝ηＱ放＝５０％×１．２５×１０ １１Ｊ＝６．２５×１０１０Ｊ （２分）…… （３）因为推进效率η′＝５４％，由η＝ Ｗ推力 Ｗ机械 ×１００％可知 Ｗ推力＝η′Ｗ机械＝５４％×６．２５×１０ １０Ｊ＝３．３７５×１０１０Ｊ （１分） ………… …………………………………………………… 由Ｗ＝Ｆｓ可知 Ｆ＝ Ｗ推力 ｓ ＝３．３７５ ×１０１０Ｊ １０６ｍ ＝３．３７５×１０４Ｎ （２分）…………… （４）由Ｐ＝ Ｗ ｔ 可知，Ｗ＝Ｐｔ＝ ｓＰ ｖ ， 燃料完全燃烧放出的热量为 Ｑ放′＝ｍｑ，汽车发动机的热 效率 η″＝ Ｗ Ｑ放′ ×１００％＝ ｓＰ ｖ ｍｑ ＝ｓＰ ｖｍｑ （２分）…………………………… ()/+,-.012 第１节　能量的转化与守恒 一阶　基础巩固分点练 １．Ｂ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ｄ ５．Ｄ　６．Ａ　７．Ｄ ８．内　保持不变 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｄ　１０．Ｂ　１１．Ｂ　１２．Ｄ　１３．Ｃ １４．内　电　不能够　遵守 第２节　热机 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ ２．功　不属于 ３．Ａ ４．Ｂ ５．Ｂ ６．减小　做功 ７．做功　内能转化为机械能 ８．４　１　２　柴油机 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｂ １０．压缩　减小 １１．热值　６．７２×１０５ １２．内　热值　比热容 三阶　冲刺Ａ＋培优练 １３．Ｂ １４．汽化　增大　２ 第３节　热机的效率 一阶　基础巩固分点练 １．Ｃ　２．Ｄ ３．化学　１．２６×１０８ ４．４．２×１０７　１２５ ５．５．０４×１０４　小于　酒精不可能完全燃烧（或酒精燃烧放出的 热量没有完全被水吸收） ６．Ｃ ７．提高　做功　不变 ８．降低　３０％　９．２×１０６　４．６×１０７ 二阶　拓展提升综合练 ９．Ｃ １０．Ａ １１．１×１０１２　５０ １２．３．３６×１０５　０．０７５ １３．４５　５．４×１０７ １４．解：（１）汽车的总重力 Ｇ＝ｍｇ＝２×１０３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝２×１０４Ｎ （１分）……………… 汽车受到的平均阻力 ｆ＝０．０５Ｇ＝０．０５×２×１０４Ｎ＝１０００Ｎ （１分）……………… 汽车在平直公路上匀速行驶时，汽车的牵引力和阻力是一 对平衡力，大小相等，即 Ｆ牵＝ｆ＝１０００Ｎ， 汽车行驶８０．５ｋｍ时，牵引力做的功 Ｗ＝Ｆ牵 ｓ＝１０００Ｎ×８０．５×１０００ｍ＝８．０５×１０ ７Ｊ （２分）……… （２）汽油的体积 Ｖ＝１０Ｌ＝１０ｄｍ３＝０．０１ｍ３ （１分）………………………… 由ρ＝ ｍ Ｖ 可知，汽油的质量 ｍ汽油＝ρＶ＝０．７×１０ ３ｋｇ／ｍ３×０．０１ｍ３＝７ｋｇ， 汽油完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝ｍ汽油 ｑ＝７ｋｇ×４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝３．２２×１０８Ｊ （２分）…… （３）汽车发动机的效率 η＝ Ｗ Ｑ放 ×１００％＝ ８．０５×１０７Ｊ ３．２２×１０８Ｊ ×１００％＝２５％ （２分）…………… 第４节　跨学科实践：制作简易热机模型 １．Ｄ ２．（１）内能　（２）Ｄ　（３）做功 ３．（１）热传递　（２）力的作用是相互的　（３）向右　不变　内 　机械　做功 小专题培优１　热量、热效率相关计算 １．解：（１）由Ｑ吸＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）可知， 铁的比热容 ｃ铁 ＝ Ｑ吸 ｍ铁（ｔ－ｔ０） ＝ ６．９ ×１０５Ｊ ３ｋｇ×（５２５℃－２５℃） ＝０．４６× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃） （２分）……………………………………… （２）由题意可知，酒精完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝Ｑ吸＝６．９× １０５Ｊ （１分）………………………………………………… 至少需要酒精的质量ｍ酒精＝ Ｑ放 ｑ酒精 ＝ ６．９ ×１０５Ｊ ３．０×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．０２３ｋｇ （２分）…………………………………………………… （３）铁板在降温过程中放出的热量 Ｑ放′＝ｃ铁 ｍ铁（ｔ０′－ｔ′）＝０．４６×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２ｋｇ×（１５０℃－ １００℃）＝４．６×１０４Ｊ （２分）………………………………… ２．解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸＝ｃｍ水 Δｔ＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）× ５０ｋｇ×（６０℃－２０℃）＝８．４×１０６Ｊ （２分）………………… （２）０．８ｋｇ煤气完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝ｍｑ＝０．８ｋｇ×４．２×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝３．３６×１０７Ｊ （２分）……… （３）若不考虑热量损失，则煤气完全燃烧放出的热量等于水 吸收的热量， 即Ｑ放′＝Ｑ吸＝８．４×１０ ６Ｊ， 根据Ｑ放＝ｍｑ可得，所需煤气的质量 ｍ′＝ Ｑ放′ ｑ ＝ ８．４ ×１０６Ｊ ４．２×１０７Ｊ／ｋｇ ＝０．２ｋｇ （２分）…………………… 故少用的煤气质量Δｍ＝ｍ－ｍ′＝０．８ｋｇ－０．２ｋｇ＝０．６ｋｇ （１分） … …………………………………………………… ３．解：（１）水吸收的热量 Ｑ吸＝ｃｍ水（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２００ｋｇ×（７０℃－ ２０℃）＝４．２×１０７Ｊ （２分）…………………………………… （２）由ρ＝ ｍ Ｖ 可知，燃油的质量 ｍ＝ρ油 Ｖ＝０．７×１０ ３ｋｇ／ｍ３×１．２×１０－３ｍ３＝０．８４ｋｇ （２分）… （３）不计热损失，Ｑ吸＝Ｑ放＝４．２×１０ ７Ｊ，根据Ｑ放＝ｍｑ可知， 这种燃油的热值ｑ＝ Ｑ放 ｍ ＝４．２ ×１０７Ｊ ０．８４ｋｇ ＝５×１０７Ｊ／ｋｇ （２分）… ４．解：（１）由图可知，经过 ６ｍｉｎ时间加热后水温由 ２０℃升高 到８０℃，则水吸收的热量 Ｑ吸＝ｃ水 ｍ（ｔ－ｔ０）＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）×２０ｋｇ×（８０℃－ ２０℃）＝５．０４×１０６Ｊ （２分）………………………………… （２）０．６ｋｇ的氢燃料完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝ｍ氢 ｑ＝０．６ｋｇ×１．４×１０ ８Ｊ／ｋｇ＝８．４×１０７Ｊ （２分）…… （３）公交车所做的功 Ｗ＝ηＱ放＝６０％×８．４×１０ ７Ｊ＝５．０４×１０７Ｊ （２分）…………… 由Ｐ＝ Ｗ ｔ 可知，公交车行驶时间 ｔ＝ Ｗ Ｐ ＝５．０４ ×１０７Ｊ １４００００Ｗ ＝３６０ｓ （１分）…………………………… ５．解：（１）天然气完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝Ｖｑ＝０．０６ｍ ３×４．０×１０７Ｊ／ｍ３＝２．４×１０６Ｊ （２分）……… （２）由η＝ Ｑ吸 Ｑ放 可知，水吸收的热量 Ｑ吸＝ηＱ放＝７０％×２．４×１０ ６Ｊ＝１．６８×１０６Ｊ （２分）…………… （３）由Ｑ吸＝ｃｍ（ｔ－ｔ０）可知，压力锅内水烧开时的温度 ｔ＝ Ｑ吸 ｃ水 ｍ ＋ｔ０＝ １．６８×１０６Ｊ ４．２×１０３Ｊ／（ｋｇ·℃）×５ｋｇ ＋２２℃＝１０２℃ （２分） …… …………………………………………………… ６．解：（１）由Ｗ＝Ｐｔ可知，牵引力所做功 Ｗ＝Ｐｔ＝１．４×１０４Ｗ×３０×６０ｓ＝２．５２×１０７Ｊ （２分）………… （２）根据Ｗ＝ηＱ放可知，汽油完全燃烧释放的热量 Ｑ放＝ Ｗ η ＝２．５２ ×１０７Ｊ ２５％ ＝１．００８×１０８Ｊ （１分）………………… 根据Ｑ放＝ｍｑ可以求得该行程中，汽车消耗汽油的质量 ｍ汽油＝ Ｑ放 ｑ ＝１．００８ ×１０８Ｊ ４．８×１０７Ｊ／ｋｇ ＝２．１ｋｇ （２分）………………… （３）汽车行驶过程中散失的热量                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考答案 九全·第十四章 １７　 第３节　热机的效率 !" #$%&'() !"# １ XY-,Z １．（２０２４济南）完全燃烧 １ｇ液态氢能释放出 １．４×１０５Ｊ的热量，是完全燃烧 １ｇ汽油释放 热量的３倍，由此可知液态氢比汽油 （Ｃ ） Ａ．内能大　Ｂ．温度高　Ｃ．热值大　Ｄ．密度大 ２．（２０２４连云港）下列关于燃料的热值说法正确 的是 （Ｄ ） Ａ．燃料燃烧越充分，其热值越大 Ｂ．燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 越少 Ｃ．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的热值 将减小 Ｄ．焦炭的热值是３．０×１０７Ｊ／ｋｇ，完全燃烧１ｋｇ 焦炭能放出３．０×１０７Ｊ的热量 ３．某中学为学生供应开水，用焦炭作为燃料，焦 炭燃烧过程，将　化学　能转化为内能；已知 焦炭的热值是 ３．０×１０７Ｊ／ｋｇ，现完全燃烧了 ４．２ｋｇ的焦炭，放出的热量为　１．２６×１０８　Ｊ。 ４．某处理厂在高温高压下通过催化剂的作用可 以用１ｔ某种垃圾生产出 １７０ｋｇ的燃料油。 若燃料油的热值为 ４．２×１０７Ｊ／ｋｇ，完全燃烧 １ｋｇ这种燃料油放出的热量是　４．２×１０７　Ｊ。 这些热量可以使　１２５　ｋｇ的水的温度从２０℃ 升高到１００℃。［ｃ水＝４．２×１０ ３Ｊ／（ｋｇ·℃）］ ５．如图所示，小明在燃烧皿中放入 ２０ｇ酒精，点燃后对质量为４００ｇ的 水加热，待酒精燃烧完毕，水温升高 ３０℃，已知水的比热容为 ４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃），此过程中水吸收的热量为 　５．０４×１０４　Ｊ。利用上述数据计算得到的酒 精热值明显　小于　（选填“小于”“等于”或“大 于”）真实值，原因是　酒精不可能完全燃烧　。 !"# ２ $,T-[\ ６．关于热机效率，下列说法正确的是 （Ｃ ） Ａ．燃料燃烧释放的热量越多，热机的效率就 越高 Ｂ．实际应用的热机的效率可以达到１００％ Ｃ．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 Ｄ．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就 越高 ７．涡轮增压是目前汽车发动机中采用的一项新 技术，它利用发动机排出的废气带动涡轮旋 转，将新鲜空气压缩后再送入内燃机的进气 口，使燃料燃烧更充分，从而　提高　（选填 “提高”或“降低”）内燃机的效率；在内燃机的 四个冲程中，给汽车提供动力的是　做功　冲 程；随着汽车行驶，汽车油箱中剩余汽油的热 值　不变　（选填“变大”“变小”或“不变”）。 ８．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”）。某型号汽车发动机 的能量流向图如图所示，则该发动机的效率 是　３０％　。若汽车消耗０．２ｋｇ的汽油做了 ２．７６×１０６Ｊ的有用功，则这些汽油完全燃烧放 出的热量是　９．２×１０６　Ｊ，汽油的热值是 　４．６×１０７　 Ｊ／ｋｇ。 *" +,-./0) ９．如图所示为甲、乙两种燃料完全燃烧时释放的 热量Ｑ与其质量 ｍ的关系，下列有关说法正 确的是 （Ｃ ） Ａ．甲燃料的热值小于乙 燃料的热值 Ｂ．乙燃料的热值随着质 量的增大而增大 Ｃ．甲燃料的热值大于乙燃料的热值 Ｄ．燃料的热值越大，燃烧的效率越高                                                 １８　 广西物理（ＲＪ） １０． !'1; （２０２４陕西）涡轴 ９“玉龙”是我 国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致 工作过程是：空气通过进气道进入压气机， 被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃 料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推 动涡轮转动，从而输出动力。该发动机工作 过程中的相关说法正确的是 （Ａ ） Ａ．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率 越高 Ｂ．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 Ｃ．压气机压缩空气，空气的内能减小 Ｄ．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能 转化为内能 １１． !'1; 一架“运－２０”在一次执行任务的 过程中，飞行距离为４０００ｋｍ，消耗航空煤油 的质量为５０ｔ，若飞机飞行时受到的平均阻 力的大小为２．５×１０５Ｎ，该过程中飞机发动 机的推力做的功为　１×１０１２　Ｊ，发动机的效 率为　５０　％。（航空煤油的热值为 ４× １０７Ｊ／ｋｇ） １２． ,#)* （２０２４达州）在 １个标准大气压 下，小明用天然气灶将质量１ｋｇ的水，从２０℃ 加热到沸腾，水吸收的热量是　３．３６×１０５　Ｊ。 他家天然气热水器的热效率是７０％，他某次 洗澡，耗水２０ｋｇ，热水器进水温度是２２℃， 出水温度是 ４２℃，他这次洗澡消耗天然气 　０．０７５　ｍ３。［已知水的比热容是 ４．２× １０３Ｊ／（ｋｇ·℃），天然气的热值是 ３．２× １０７Ｊ／ｍ３。］ １３． !">?@AB 燃烧秸秆是造成雾霾天气 的原因之一，为保护环境，在市郊建起了加 工秸秆制成秸秆发电的工厂。完全燃烧 ０．５ｋｇ的秸秆煤，放出的热量被质量为１００ｋｇ、 初温为２０℃的水吸收，则在１个标准大气压 下可使水温升高到　４５　℃。该电厂年发 电量可达３．２４×１０１４Ｊ，与发电效率为２０％的 同等规模的火电厂相比，除可减少ＣＯ２的排 放量外，每年还能节约　５．４×１０７　ｋｇ标准煤。 （ｑ秸秆煤＝２．１×１０ ７Ｊ／ｋｇ，ｑ标准煤＝３．０×１０ ７Ｊ／ｋｇ） １４．国庆节期间，爸爸开车带着小华去旅游。汽 车（包括车上的人和物品）质量为２×１０３ｋｇ， 汽车以１００ｋｍ／ｈ的速度在平直公路上匀速 行驶８０．５ｋｍ，所受的平均阻力是汽车总重 的０．０５倍，消耗了汽油１０Ｌ，汽油的热值是 ４．６×１０７Ｊ／ｋｇ，汽油的密度是０．７×１０３ｋｇ／ｍ３，ｇ 取１０Ｎ／ｋｇ。假设汽油完全燃烧，问： （１）汽车行驶８０．５ｋｍ牵引力做了多少功？ （２）汽油完全燃烧放出的热量是多少？ （３）汽车发动机的效率？ 解：（１）汽车的总重力 Ｇ＝ｍｇ＝２×１０３ｋｇ×１０Ｎ／ｋｇ＝２×１０４Ｎ （１分） …… …………………………………… 汽车受到的平均阻力 ｆ＝０．０５Ｇ＝０．０５×２×１０４Ｎ＝１０００Ｎ （１分） ……… …………………………………… 汽车在平直公路上匀速行驶时，汽车的牵引 力和阻力是一对平衡力，大小相等，即 Ｆ牵＝ｆ＝１０００Ｎ， 汽车行驶８０．５ｋｍ时，牵引力做的功 Ｗ＝Ｆ牵ｓ＝１０００Ｎ×８０．５×１０００ｍ＝８．０５×１０ ７Ｊ； （２分）…………………………………… （２）汽油的体积 Ｖ＝１０Ｌ＝１０ｄｍ３＝０．０１ｍ３ （１分）……… 由ρ＝ ｍ Ｖ 可知，汽油的质量 ｍ汽油＝ρＶ＝０．７× １０３ｋｇ／ｍ３×０．０１ｍ３＝７ｋｇ， 汽油完全燃烧放出的热量 Ｑ放＝ｍ汽油ｑ＝７ｋｇ×４．６×１０ ７Ｊ／ｋｇ＝３．２２×１０８Ｊ （２分）…………………………………… （３）汽车发动机的效率 η＝ Ｗ Ｑ放 ×１００％＝ ８．０５×１０７Ｊ ３．２２×１０８Ｊ ×１００％＝２５％ （１分） … ……………………………………                                                   