（九上预习篇）第14章 第3节 热机的效率-【假期好时光】2025年新教材物理八升九暑假作业（人教版2024）

假期好时光 RJ·物理·九年级·上 第3节 热机的效率 学习目标☐ 1.知道燃料热值的概念，理解燃料热值的物理意义。 2.知道热机效率的概念，知道热机效率是衡量热机性能的重要指标。 3.会用热值求燃料完全燃烧释放的热量，会计算所给热机的热机效率。 厂知识点讲解☐ 知识点一燃料的热值 1.定义：某种燃料 燃烧放出的热量与其 之比，叫作这种燃料的热值。热值用 符号 表示。 2.单位：由 的单位和 的单位组合而成，在国际单位制中，热值的单位是 符号是 3.物理意义：表示一定 的燃料在 时所放出热量的多少。热值是燃料本身的 一种性质，它只与燃料的 有关。 4.燃料燃烧放热计算：基本公式是 5.对于气体而言，热值的单位还常用“焦每立方米”，符号是J/m3,若气体的热值单位是J/m3, 则计算燃料完全燃烧时放出的热量的基本公式是 ,其中V的单位是m3,g的单位是 J/m,Q数的单位是J。 【易错剖析】关于热值注意两点：①燃料的质量，数值上等于1kg。②“完全燃烧”是指燃料全部 烧完、烧尽，不能把定义中的“完全”二字忽略掉。 【典型例题1】关于热值的概念，下列说法中正确的是 A.燃料燃烧越充分，其热值越大 B.燃料没有燃烧，其热值为零 C.燃料燃烧时放出热量越多，其热值越大D.燃料的热值与燃料的质量及燃烧情况无关 解析：正确理解热值的概念以及影响热值大小的因素是解决这类问题的关键，热值是燃料 的一种特性，与燃料的质量和燃烧状况无关，故选D。 答案：D 【跟踪训练1】酒精的热值是3.0×10'J/kg,下列说法中错误的是 ( A.燃烧1kg酒精一定能放出3.0×10'J的热量 B.燃烧1kg酒精可能放出少于3.0×10'J的热量 C.燃烧1kg酒精最多能放出3.0×10'J的热量 D.完全燃烧1kg酒精能放出3.0×10？J的热量 知识点二热机的效率 1.影响燃料利用率的因素：(1)燃料很难 燃烧：(2)》 带走了相当一部分热 量：(3)还有一部分热量直接 掉了。 2.热机效率：用来做 的这部分能量，与燃料 放出的热量之比，叫作热机的效 率。其计算公式为 3.蒸气机的效率只有 %到 %,汽油机的效率为 %到 %,柴 油机的效率为 %到 %,飞机上的喷气发动机的效率能达到50%到60%。 58 第十四章内能的利用 预习篇 4.提高热机效率的主要途径： (1)使燃料 燃烧：(2)设法利用 的能量：(3)尽量减少各种 【易错剖析】 ①区分热机效率与热机功率：热机的效率是指用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的 能量之比，热机的功率是指热机做功的快慢。 ②热机效率总小于100%，因为各种热损失以及燃烧条件限制，热机中用于做有用功的能量 只是燃料完全燃烧所放出的能量的一部分。 【典型例题2】以下提高热机效率的方法中，错误的是 A.尽量减小热机功率 B.尽量使燃料充分燃烧 C.保证转动部分良好的润滑 D.尽量减少各种热损失 解析：热机功率是指单位时间内对外输出的功，与热机的效率高低无关，故A选项符合题意：然料 燃烧得越充分，能量损失越少，热机的效率越高，故B选项不符合题意：保证转动部分良好的润 滑，可以减少由于摩擦消耗的能量，可以提高热机效率，故C选项不符合题意：尽量减少各种热损 失，可以提高热机能量的利用率，即提高热机的效率，故D选项不符合题意。 答案：A 【跟踪训练2】甲、乙两台热机的燃料种类和燃烧情况相同，甲的效率比乙的效率低，这表明() A.甲热机比乙热机做的有用功少 B.甲热机比乙热机消耗的燃料多 C.在做的有用功相同的条件下，消耗同种燃料，甲消耗的比乙消耗的多 D.在做的有用功相同的条件下，甲损失的能量比乙少 自主检测☐ 一、选择题 1.新素材〔时事热点〕北京时间2024年10月30日，搭载“神舟十九号”载人飞船的“长征二号"F 遥十九运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。如图所示，“神舟十九号”载人飞船与“长征 二号”F遥十九运载火箭一同升空的过程，下列说法正确的是 A.用液态氢作为燃料，主要原因是液态氢的热值较大 B.“神舟十九号”飞船相对于运载火箭是运动的 C.在火箭加速升空的过程中，飞船的动能仅转化为重力势能 D.火箭与大气剧烈摩擦，通过热传递的方式使得火箭表面温度急剧升高 2.砖的制作工艺流传数千年，从晒制到烧制，从青砖到红砖，小小的砖块见证了人类迈向文明的 历程，下列说法正确的是 A.晒制泥坯时，泥坯温度越高含有的热量越多B.高温烧制时，通过热传递的方式改变砖块的内能 C.烧制红砖时，燃料燃烧越充分，其热值越大D.在质地均匀的砖上雕刻花纹，砖的比热容变小 3.如图所示，植物油燃料是一种新型燃料，可用来替代传统燃料。其不易燃、不易爆、无烟无异 味，在节能方面比传统燃料更胜一筹，进行同样的工作消耗的燃料更少，是因为该燃料具有较 大的 A.热值 B.体积 C.质量 D.密度 59 假期好时光 只J·物理·九年级·上 4.新素养〔科技创新)2025年1月7日长征三号乙运载火箭成功将实践25号卫星送入预定轨 道。此次在轨实验中，该卫星成功对目标卫星实施了燃料补加，验证了卫星延寿服务的关键 技术。以下说法正确的是 A.火箭燃料未完全燃烧时的热值比完全燃烧时小 B.火箭发射时，地面水池上方产生大量的水雾弥漫在空中，属于扩散现象 C.火箭发动机周围使用隔热材料，可有效减少发动机向火箭其他部分进行热传递 D.燃料燃烧产生的高温高压燃气向下喷出，燃气对外做功，燃气内能增加 5.断素树[地域特色〕“淄博烧烤”是淄博饮食文化的重要组成部分，已经成为淄博的新名片。 “烧烤”过程中涉及的物理知识分析正确的是 ( A.烧烤签常选用不锈钢，主要是利用不锈钢的比热容大 B.烧烤时边烤边撒佐料，利用了温度越高扩散现象越慢 C.烤肉变熟的过程，通过热传递改变其内能 D.木炭燃烧的过程中，释放热量，热值变小 玉 6.有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2kg,乙燃料的质量为1kg,当甲、乙温度都升高 1℃，吸收的热量如图所示：甲、乙两种燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则下列说 法正确的是 () ↑Q1] QM×10JD 5000 5 4000 3000 2000 1000 0 甲乙物体 甲 乙物体 图a 图b A.甲燃料的比热容等于乙的比热容 B.甲燃料的热值大于乙的热值 C.甲、乙物体温度都降低1℃，甲、乙放出的热量一样多 D.相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多 7.内燃机的发明是第二次工业革命中应用技术领域的一项重大成就。如图所示为单缸四冲程 汽油机的一个冲程示意图，若该汽油机的效率为30%，飞轮每分钟转动1800圈，则下列说法 正确的是(9汽曲=4.6×10'J/kg) A.图中所示冲程是压缩冲程 B.若该汽油机完全燃烧5kg汽油，则汽油机做的有用功为2.3×10J C.该汽油机在1s内做功30次 D.汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 8.如图所示为某柴油水泵机组（水泵机组动力由单缸四冲程柴油机提供），正常工作1小时可 以将54m的水抽到20m高处，该水泵机组的效率为40%，下列说法正确的是(P*=1.0× 103kg/m3,9袋油=4.3×10J/kg,g取10N/kg) A.水泵机组对水做的功为12×10J B.水泵机组对水做功的功率为30O0W 60 第十四章内能的利用 预习篇 C.水泵机组消耗柴油的质量为0.46kg D.单缸四冲程柴油机的压缩冲程将内能转化为机械能 二、填空题 9.漳州市某段道路进行“喷火防滑”一用火焰喷烧路面石板材，使其表面部分颗粒热胀松动 脱落，形成自然凹凸起伏的表面纹理，这是通过 来增大摩擦达到防滑效果： 当罐中的煤气用掉一半后，煤气的热值将 10.长征十号运载火箭的火箭芯三级采用氢氧发动机，选用氢作为燃料是因为氢具有较大的热 值，指的是1kg的氢 很多。火箭发射时向下喷出高温高压的气体，火箭 受到的推力的施力物体是 (选填“空气”或“喷出的气体”)。 11.100g液态氢完全燃烧可以放出 J的热量，若这些热量有30%被水吸收，水温升高 10℃，则水的质量为 kg。当液态氢未完全燃烧时，其热值 (选填“变大” “变小”或“不变”)[9微数=1.4×10J/kg,c本=4.2×103J/(g·℃)] 三、实验探究题 12.如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初 温也相同。 温度℃ 60 温度计 温度计 温度计 40 液体a 液体a 液体b 20 燃料1 燃料2 可燃料1 05101520时间/min 甲 乙 丙 丁 (1)比较不同物质的吸热能力，应选择甲和 两个实验。 (2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像，由图像可知，液体 的比热容小：如 果已知液体a的比热容为0.9×103J/(kg·℃)，则b的比热容为 J/(kg·℃)e (3)比较不同燃料的热值，应选择 和 两个实验。 (4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，若、b液体的比热容已知，并记 录相应的实验数据，利用公式Q=cm(t-t。)计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算 出某种燃料的热值 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)，理由是 四、计算题 13.在2025年汽车以旧换新补贴活动的推动下，某同学家购置了一辆新款四轮轿车。已知该轿 车的整车质量为1.5t,每个轮胎与水平地面的接触面积为150cm2。某次该车行驶100km 的路程用时1小时20分钟，此过程中发动机的输出功率恒为30kW,消耗汽油6kg。求解 下列问题：(g取10N/kg,汽油的热值g取5×10J/kg) (1)该车空载停在水平地面时，对地面的压强是多少？ (2)6kg汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)该车发动机的效率是多少？ 61【跟踪训练3】 C【解析】A.在吸气冲程吸入的物质不同，汽油机 吸入空气和汽油的混合物，柴油机吸入的只有空 气，该选项说法正确，不符合题意；B.点火方式不 同，汽油机的点火方式是点燃式，柴油机的点火方 式是压燃式，该选项说法正确，不符合题意；C.压 缩冲程中，都是机械能转化为内能，做功冲程中都 是内能转化为机械能，因此工作过程中能量转化 的形式相同，该选项说法不正确，符合题意；D.汽 油机的效率低，用在轻型机械上，柴油机的效率 高，用在重型机械上，该选项说法正确，不符合题 意。故选C。 【跟踪训练4】 (1)热传递(2)内机械做功 自主检测 1.C2.A3.C4.C5.D6.A 7.D【解析】A.柴油机气缸顶部是喷油嘴，汽油机 气缸顶部是火花塞，故A错误；B.在吸气冲程 中，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物， 柴油机吸入气红的是空气，故B错误：C.柴油机 压缩冲程末的温度远高于汽油机压缩冲程末的 温度，因此柴油机的压缩程度要比汽油机的压 缩程度大，故C错误；D.汽油机采用的是点燃式 点火，而柴油机采用的是压燃式点火，故D正 骑。故选D。 8.内能机械能乙 9.做功2400【解析】瓶塞跳起来，机械能增大， 这是暖瓶内气体膨胀做功造成的，水蒸气的内能转 化为瓶塞的机械能；汽油机在做功冲程中，气缸内 高温气体膨胀推动活塞做功，内能转化为机械能； 由于汽油机一个工作循环完成4个冲程，飞轮和曲 轴转2圆，对外做功1次，若汽油机每秒钟对外做 功20次，则汽油机每秒飞轮转40图，则该汽油机 飞轮转速为：0L=240/min。 60 min 10.机械做功 11.因为月球上面没有氧气，内燃机没有助燃的条 件，无法工作。 第3节热机的效率 知识点讲解 知识点一燃料的热值 1.完全质量q2.热量质量焦每千克J/kg 3.质量完全燃烧种类4.Q做=mq5.Q数=Vg 【跟踪训练1】 A【解析】燃烧1kg酒精一定能放出3.0×10'J的 热量，说法错误，应该是完全燃烧1kg酒精才能放 出3.0×10'J的热量，A符合题意；燃烧1kg酒精可 能放出少于3.0×10'J的热量，说法正确，不完全燃 烧放出的热量就会少于3.0×10'J,B不符合题意； 燃烧1kg酒精最多能放出3.0×10'J的热量，说法 正确，C不符合题意；完全燃烧1kg酒精能放出 3.0×10J的热量，符合热值的概念，说法正确，D 不符合题意。故选A。 知识点二热机的效率 1.(1)完全(2)高温的烟气(3)散失 2.有用功完全燃烧刀=Q 有用 3.61520403045 4.(1)充分(2)废气(3)热损失 【跟踪训练2】 C【解析】甲热机的效率低，说明甲热机工作时用 于做有用功的能量与燃料完全燃烧时所放出的能 量的比值要比乙的小，即在均完全燃烧等质量的同 种燃料的条件下，甲热机做的有用功要比乙少。选 项A中，因未明确燃料的质量情况，所以选项A错 误；选项B中，没有说明热机所做的有用功是多少， 所以选项B错误：选项D中，结论正好与甲的效率 低相反，因为甲热机效率低，在做的有用功相同的 条件下，甲损失的能量应多一些，所以选项D错误。 故选C。 自主检测 1.A2.B3.A4.C 5.C【解析】A.用不锈钢将肉串起来放在炭火上 烤，主要是利用了钢的导热性好，故A错误；B.烧 烤时要一边烤一边撒佐料，是因为温度越高，分子 运动越剧烈，扩散现象越快，烤肉更容易入味，故 B错误：C,用炭火烤是利用热传递的方式将炭火 15 的内能传给肉串，故C正确：D.热值是燃料的一 种特性，木炭燃烧的过程中，木炭的热值不变，故 D错误。故选C。 6.C【解析】A.由图a知，甲、乙升高相同的温度， 吸妆相同的热量，mp=2m2,由c=9可知， m△t C甲=2Cu,即：甲的比热容小于乙的比热容，故A 错误；B.mw=2m乞，完全燃烧后甲、乙放出的热量 之比Qm:Qz=(4×10'J):(3×10J)=4:3,由 g=0可知99-2：8=号23 m 即：甲的热值小于乙的热值，故B错误；C.c甲= 2c元，m甲=2m乙，都降低1℃，由Qt=cm4可 知，放出的热量相等，故C正确：D.甲的热值小于 乙的热值，由Q:=mg可知，相同质量的甲、乙燃 料完全燃烧放出的热量Q<Q2,故D错误。故 选C。 7.A【解析】A由图可知，两气门关闭，活塞向上 运动，是压缩冲程，故A正确：B.汽油机做的有用 功为：W有用=7Q我=7m汽墙9汽抽=30%×5kg× 4.6×10J/kg=6.9×10J,故B错误；C.该汽油 机飞轮每分钟转动1800圈，则每秒转动30圈， 该汽油机飞轮转动2圈对外做功一次，则在1s 有题可知， 内做功15次，故C错误；D.报据刀=Q 汽油机消耗的燃料越少，燃料完全燃烧释放的热 量越少，做的有用功未知，故效率不一定越高，故 D错误。故选A。 8.B【解析】A.1h所抽送的水的体积为：V=54m3,这 些水的重力大小：G=mg=p水g=1.0×10kg/m3× 54m3×10N/kg=5.4×10N,这些水被提升的高度 为h=20m,所做的功为：W=Gh=5.4×103N× 20m=1.08×10J,故A错误；B.水泵机组对水 做功的功率为：P=里=108X10」=3000W,故 36008 B正确：C根据刀=0可得，柴油完全燃烧所效 出的热量：Q数= W_1.08×10」=2.7×10J,则 7409% 16 消托油的质量为：m-0.27x10 9象油4.3×10J/kg 0.63kg,故C错误；D.四冲程柴油机的压缩冲程 将机械能转化为内能，故D错误。故选B。 9.增大接触面的粗糙程度不变 10.完全燃烧放出的热量喷出的气体 11.1.4×107100不变 12.(1)丙(2)a1.8×103(3)甲乙 (4)偏小由于存在热损失，实验中液体吸收的 热量比燃料完全燃烧时放出的热量少 13.解：(1)该车空载停在水平地面时，对地面的压 力等于自身的重力，即 F压=G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1,5× 10°N, 则该车空载停在水平地面时，对地面的压强为： p=专-4x00。=25x10. (2)6kg汽油完全燃烧放出的热量为： Q煎=mg=6kg×5×10'J/kg=3×10J。 (3)此过程中发动机输出的机械功为： W=Pt=30×103W×(3600s+20×60s)= 1.44×10°J, 则该车发动机的效率为： =里_144x10J=48%。 -0=3x10J 答：(1)该车空载停在水平地面时，对地面的压 强是2.5×103Pa; (2)6kg汽油完全燃烧放出的热量是3×10J; (3)该车发动机的效率是48%。 章末预习自测 1.B2.B3.B4.A 5.D【解析】汽油机和柴油机都有进气门和排气 门，故①错误：柴油机气缸顶端有个喷油嘴，汽油 机顶端是火花塞，故②正确；汽油机和柴油机一个 工作循环都有四个冲程，故③错误；汽油机在吸气 冲程中吸入了汽油和空气的混合物，柴油机在吸 气冲程中吸入空气，故④正确。故选D。 6.D 7.A【解析】据图甲可知，两个气门关闭、活塞向上