第十四章 第3节 热机的效率-【支点·同步系列】2025-2026学年新教材九年级上册物理（人教版2024）

8.(1)质#(2)水和煤油升高的温度水(3)8.4× 103(4)比热容大 第十四章内能的利用 第1节能量的转化与守恒 知识清单 D机械能内能③转移①转化的消失⑤产 生⑦保持不变 归类探究 1.D2.B 基础达标 1.转化转移2.机械不变 3.不可行“永动机”违背能茕好相定律 4.A5.C6.D7.D 能力提速 1.变人化学2.内能降低 3.内能做功机械能 4.A 5.C 6.C 7.ABD 思维拓展 (1)能量转化：汽汕的化学能转化为内能，然后转化为 机械能。 损耗途径：绝大部分是以内能的形式损失的，克服壁 擦力做功导致发动机的能量损失，还有少量是汽汕蒸 发导致的损尖 (2)汽车司机和乘客都要系上安全金带：不要超速行驶； 不超戴等，（写出一条即可） 第2节热机 知识清单 ①内能机械③汽洲机④柴满机压缩 做功机械③内⑨内@机械⑩火花寒 2喷油嘴③空气 归类探究 D 基础达标 1.压缩增大2.80压缩 3.甲丙甲、乙、丁 4.热传递热机 5.B 6.C 7.ACD 能力提速 1.乙丙2.做功20 3.A4.C5.A) 思维拓展 解：(1)由趣意可知，活寒面积S=30cm=3X 10 由一可知，做功冲程中燃气对活寒的平均压力 F-pS-9.0×102Pa×3X103m2-2700N (2)一个做功冲程中燃气对活寒儆的功 W-F1.-2700N×5X10÷m-135J (3)因为飞轮每转两圈对外做功一次，所以飞轮1min 转动1800圈，做功900次，则燃气对活寒做的总功 Wa-W×900-135J×900-1.215×10J 该汽油机的功率 P=ws=1.215X10J=2025w 1×60s 第3节 热机的效率 知识清单 ①完企燃烧②质量③J/kg④Q=⑤化学能 有有判功列，一收修热量损天@光分旅战 归类探究 3.6×102 25% 基础达标 1.不变1g的煤气完全燃烧所放1的热量为4.2× 10J8.4×10 2.热值化学 3.30%2.7×10°不会 4.D5.C6.B 能力提速 1.4.2×1021.25×10 2.2×10"70% 3.A4.C 5D【解析】通过水吸收热量的多少来休现燃料燃烧放 出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和开 高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q =Q,而Qa一c*m*△t,Q生一mq,即c*△f一mg: 解得g一生m。m相同，△r越小，由q一生△ 月1 可知，燃料的热值越小，放A情误。△相同，？越大， 由q=生m兰可知，燃料的热值越小，放B借误。是 7月 的伯越人，兴的值越小，由9=生丛可知，燃料的 热值越小，放C钻关。兰的值越大，由g一生m兰可 灯1 知，燃料的热值越大，故D正确。 6.ABD) 7.解：(1)水吸收的热量Qs一cm(t)一4.2× 10J/(kg·℃)×1kg×(60℃一20℃)=1.68×10」 (2)天然气宽全燃烧放出的热量 Qs=Vg=0.01m×4.0×10J/m3=4×105J (3)此次燃气灶烧水的效率 -Q=1.68×101=0.12=42% 9Q4X10了 思维拓展 B【解析】由题意可知，由于甲、乙两个烧杯中装的水 的质量相等，水的初始温度相同，根据Q。=△￥可 知，水沸腾前.内个烧环中的水败收的热量相等，收收 上四多老答案 167 的热量Qa=Ewm△1=4.2×10J/(kg·℃)×0.1kg ×(98℃一18℃)=3.36×10°J,且同一烧杯中的水沸 腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲 乙两个烧杯中的水所吸收的热量分别为Q。一号Qs -号X3.36×10j=4682×101.Q.-Qa-× 3.35×10J=4.48×10J,所以整个过程中，乙烧杯 中的水吸收的热苹更多，故A斩误。由图可得.第 3min时，乙烧杯中的水恰好沸瑞，则吸收的热量Q =3.36×10J,故B正确。整个过程消耗的煤油完全 燃烧放出的热量Q4=9供n=4.6×10J/kg× 2,5×10kg一1.15×10J,故C猎误。在整个过程 中，完企燃烧4g洲精所释放的热量Q细，一9m一 3.0×10°J/kg×4×10kg=1,2×10°J,可得酒楷灯 加热的效率习一 Q-4.032X10▣-0.336- 1.2×10°J 33.6关，故D错误. 专项提优一热学的综合计算 1.解：(1)放出的热量 Q-csm(1-1)-4.2×10J/(kg·℃)×6X103kg× (42℃30℃)-3.024×10J (2)天然气放出的热量Q一Q一3.024×10°J 则天然气的体积 ,g32Xi07a-9.45m V=Q=3.024×10J 2.解：(1)该热水器内水的体积 V=1001=100dm=0.11n 由p一晋可知，水的质量 m-eV-1.0×103kg/m'×0.1m2-100kg 水吸收的热量 Qa-cm(t)一4.2×10J/(kg·℃)×100kg× (60℃-20℃)=1.68×10J (2)水的温度升高30，水吸收的热量 Q'=cm△=1.2×103J/(kg·℃)×100kg×30℃= 1.26×10J 可知，天然气完全燃烧放山的热量 由nQ Q-8a-126X101-2.1×10J 50% 由Q:=g可知，蒂要全燃烧天然气的体积 y=Q=2.1×10J g4.2×]0J/m =0.5m 3.解：(1)牛奶吸收的热量 Qa=c*5m+△1=2.5X10J/(kg·℃)×0.2kg× (47.2℃-22℃)=1.26×10J (2)若不考虑热量损失，热水放出的热量 Qx-Qa-1.26×10J 168 物理九任级RJ版 出Q=6ma可知，热水的质荣m= 1.26×10J 4.2X10J/kg·C)×(63.2℃42.2C-0.5kg 4.解：(1)该金属桦放出的热量 Q一c鱼准mes#△1经6准一0.42×10J/(kg·℃)X 0.2kg×(820℃-20℃)=6.72×10J (2)因为不计热损失，所以Qa=Q=6.72×10'J 出(=Q可得，水的质t 3n△4 Q红 6.72×10J *d=1.2X10j/0kg·CX(29℃-10C 州数三 =1.6kg 5.解：(1)炭完企燃烧放出的热量 Q发=g.=3×10J/kg×0.04kg=1.2X10°J (2)水啦收的热量 Q级=本ns△1=4.2×103J/(kg·℃)×1kg× (70℃-200)-2.1×10J (3)测得炭火炉的热效举 90-80,175-1.5% 6.解：(1)汽车的平均速度 .3_360km-90km/h 4h (2)全程消耗汽油的体积V-25L-0.025m 汽油的质苹n一pV-0.8×10kg/m×0.025m- 20 kg 汽油完全燃烧放出的热最 Q-i9-20kg×4.5×10J/kg-9×10J (3)汽车全程所做的有用功 W-P1-25×10W×4×3600s-3.6×104J 则汽布发动机的效率 w_=3.6×101=0.1=40% 1-Q=9×10J 7.(1)2.94×10°J (2)70℃ (3)1.2kg 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 实践训练 1.内机械C 2.B3.C 4.(1)棕化汽化小水滴(2)压缩喷出的水 (3)飞行时问 进阶突破 考向聚焦 1.做功扩做 2.D3.B 4.解：(1)体积为0.01m的可燃冰完全燃烧放出的热量 Qa=9rsV=7×1031/m×0.01m2-7X10J第3节 热机的效率 知识清单 知识链接 知识点1燃料的热值 热值反映了所有能燃烧 1.物理学中，把某种燃料① 放出的热量与其 的物所的一种性质，反碳了 ② 之比叫作这种燃料的热值，可用字母9表示，它是燃 不同燃料在赠烧式程中，将 料的一种性质。热值在数值上等于1kg某种燃料完全燃烧放 化学能转化为内能的本领的 出的热量。 大小。京就是说，它是燃料 2.热值的单位一般是焦每千克，符号是③ 本的一种性质，它只与燃 3.放出热量的计算公式：④ ,其中m表示完全 料的种类有关，与燃料的形 燃烧的燃料的质量，9表示该种燃料的热值，Q表示燃料完全燃 态、质昼、体积、是否完全燃 烧放出的热量。（气体燃料完全燃烧放出热量的计算公式为Q 烧均没有关系 =Vg) 4,燃料燃烧的过程中，燃料储存的⊙ 转化为 温馨提示 内能。 对于气体襟料，蒸值在 知识点2热机的效率 数量上可以用1m3燃斜在 1.对于热机而言，燃料燃烧释放的热量只有·部分用米做 标准米态下完全燃烧放出的 热受来表示，因此气体燃料 有用功，还有相当一部分散了。用来做⑥@ 的这部 的蒸值单位也可以是焦每立 分能量，与燃料完全燃烧放出的热量之比，叫作热机的效率。 方米，格号是J/m。 2.用公式表示为：⑦ 。热机的效率总是小 课堂笔记 于1。 3.热机的效率是热机性能的重要指标。热机的效率高，在 做功同样多的情况下，就消耗更少的燃料，从而节约能源，减少 污染。 4.提高热机效率的途径 (1)尽量减小各种⑧ (2)保持良好的润滑，尽量减小摩擦。 (3)尽可能使燃料@ 等。 归类探究心… 量是 J,该车的工作效率是 考点热机的效率 (g汽油=4.5X10J/kg,P%游= 【例】小智一家驾车旅行，车的总质量为 0.8×103kg/m3,g取10N/kg》 1.5t,在一段平直的道路上匀速直线行驶 【点拨】根海密度公式求出1L汽油的质 6km,所受的附力为该车总重力的0.1倍，完 最，根据Q=g求出汽油完全燃烧放出的热 全燃烧汽油1L,则1L汽油完全燃烧放出的热 量：根摇二力平衡条件可知该车的牵引力，根 上乐弟十四耳 据W=Fs求出该车所做的有用功，利用效率 放出的热量的3倍。由此可！，液态氢比汽 公式即可求出该车的工作效率。 油 +▣年，。。0eg 基础达标 A.内能大 B.温度高 一、填空题 C.热值大 D.密度大 1.小明家使用煤气灶烧完水后，剩余煤气的热值 6.(2024一2025吉安月考)下列措施不能提高 (选填“增大”“减小”或“不变”)。 热机的效率的是 ( ) 已知煤气的热值是4.2×10J/kg,它所表示的 A,尽量使燃料充分燃烧 物理意义是 B.尽量选用功率史大的发动机 :200g煤气完全燃烧可 C.尽量减少废气带走的热量 释放的热量为 J D.尽量减少热机部件间的摩擦损耗 2.(2024海南)火箭州液态氢作为燃料，是因为 能力提速 液态氢具有较高的 (选填“热 一、填空题 值”或“比热容”)：火箭升空的过程中，燃料 1.(2024广元)随着科技发展，人们已经开始将 燃烧将 能转化为内能 氢能作为一种新能源加以利用。已知氢燃 3.下图是一辆汽车的汽油机的能量流向图，则 料的热值为1.4×10J/kg,水的比热容为 该汽汕机的效率为 :完全燃烧 4.2×103J/(kg·℃)。如果一辆汽车平均 0.2kg的汽油能够输出 每月消耗氢燃料30kg,这些氢燃料完全燃 的有用功。增大该汽油机的工作时间，汽油 烧所释放的热量为 J:若 机的效率 (选填“会”或“不 这些热量完全被水吸收，可使 会”)增大。（汽油的热值为4.5×10J/kg) kg的水的温度从20℃八高到100℃。 燃料完全燃烧释成的热量(100%)】 2.“运-20”飞机是我国研制的新一代大型运输 岁气(33%)→ 机。若“运-20”飞机在空中飞行1h,发动机 冷却水(30%》→ 学擦与精射(7%》 输出的机械功为1,4×10J,需燃烧航空煤 用 油5000kg,已知q空爍油=4之10J/kg,则 功 二、选择题 1h内，航空煤汕完全燃烧放出的热量为 4.(2024连云港)下列关丁燃料的热值的说法， J,发动机的效率为 正确的是 A.燃料燃烧越充分，其热值越大 二、选择题 B.燃料的热值越小，完全燃烧放出的热量 3.有甲、乙两台汽油机，甲做的有用功是乙的 越少 1.5倍.甲的效率是25%，乙的效率是30%， C.·瓶洒精用去三分之·，剩余酒精的热值 那么甲与乙消耗的汽油的质量之比是 将减小 D.焦炭的热值是3.0×10？J/kg,完全燃烧 A.9:5B.5:8C.5:9 D.6:5 1kg焦炭能放出3.0×10J的热量 4.小轿车的发动机一般是汽油机，汽油的热值 5.(2024济南)完全燃烧1g液念氢能释放出 为4.6×10J/kg。若某汽油机的能量流向 1.4×10°J的热量，是完全燃烧1g汽油所释 如下图所示，如卜列说法正确的是() 烟尹才，年级RJ版 机械月片废气带走 10J/m3。求这一过程中： 消耗能量25%能带40% (1)水吸收的热量. 燃料完全 (2)天然气完全燃烧放出的热量。 烧释放的内 E100% 有用机敲 (3)此次燃气灶烧水的效率。 A.换用热值较大的燃料，汽油机的效率会 提高 B.燃烧1kg的汽油·定能够释波4.6× 10J的能量 C.该汽油机的效率为35% D.如果改进技术，汽汕机的效率可以达 到100% 5.如下图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量 和初温相同的水进行加热，两图装置均相 同。燃料的质量用加表示，燃料允分燃尽时 水小高的温度用△：表示（水未沸腾）。下列 之思维拓展◆ 说法正确的是 小美在老师的指导下进行了以下实验：在 甲，乙两个烧杯巾各装100g水，用酒精灯加 热甲烧杯，煤油灯加热乙烧杯，直至怀内水 甲燃料 乙燃料 沸腾1分钟，熄灭两盏灯，测得消耗酒精4g, A.若m相同，则△t越小.燃料的热值越大 消耗煤油2.5g。她根据实验数据绘制了水 的温度与加热时问关系的图像（如下图）。 B.若△1相同，则m越大，燃料的热值越大 若水沸腾前质量不改变，同一杯水沸腾前后 C器的值越大，燃料的热值越大 单位时间内吸收的热量相等，9精=3.0× D.的值越大，燃料的热值越大 10J/kg,g牌=4.6×102J/kg,c水=4.2× 103J/(kg·℃)，则下列说法正确的是() 6.(2024江西，多选)用比值法定义物理量是物 ↑流度 甲 理学中常用的方法。以下物理量是用这种 方法定义的是 A密度 B.比热容 0123456时间mim C.质量 D.热值 A.鉴个过程，甲烧杯中的水吸收的热量更多 三、计算题 B.前3分钟，乙烧杯中的水败收的热吊为 7.小明利用家巾的燃气表和温度计测量燃气 3.36×104J 灶烧水的效率。将1kg的水从20℃加热到 C.消耗的煤汕完全燃烧放出的热量为1.15 60℃，消耗了0.01m3的大然气（假设大然 ×10J 气完全燃烧)，已知水的比热容为4.2× D.酒精灯如热的效率为28% 103J/(kg·℃)，大然气的热值为4.0× 上乐弟十四辛