第十四章 内能的利用 复习课件 （专题训练一　热量综合计算） ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理单元复习课件围绕“内能的利用”系统构建了能量转化与守恒的核心知识体系，通过思维导图清晰呈现能量种类、转移、转化及守恒规律之间的逻辑关系，帮助学生从物质观念和能量观念出发理解热机工作原理与效率计算，建立科学的认知框架。 其亮点在于融合科学思维与科学态度，设计“情境化真题训练+模型建构解析”活动，如以氢能源汽车为例引导学生分析效率公式并推导燃料质量，强化科学推理与论证能力，同时在第7题中融入环保责任意识，体现社会责任教育。分层练习覆盖基础计算到综合应用，满足不同层次学生需求，助力知识巩固，提升教师教学效率与针对性。

回顾与思考 第十四章 内能的利用 专题训练一　热量综合计算 【解题技巧】 【针对训练】 1．[2024·广安]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1 800圈(q汽油＝4.6×107 J/kg)，则下列说法正确的是( ) A．图中所示冲程是做功冲程 B．若该汽油机完全燃烧5 kg汽油，则汽油机做的有用功 为6.9×107 J C．该汽油机在1 s内做功30次 D．汽油机消耗的燃料越少，效率一定越高 2．[2024·淮安]2024年4月，两辆氢能源汽车实现 了从北京到上海1 500公里长距离运输测试，这是 中国氢能源车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试． 如图所示是某款氢能源汽车，该款氢能源汽车在公路上行驶30 km， 用时0.4 h，受到的牵引力为1.4×103 N，消耗氢气0.8 kg，则此 过程中汽车行驶的平均速度为___km/h，氢气燃烧放出的热量为 _________J，利用氢能的效率为______．(q氢气＝1.4×108J/kg) 75 1.12×108 37.5% 3．[2024·哈尔滨]完全燃烧0.1 m3的天然气放出的热量是 ________J；若这些热量的20%被4 kg的液体吸收，使其温度 升高50 ℃，则该液体的比热容是______J/(kg·℃)． (q天然气＝3.0×107 J/m3) 3.0×106 3×103 4．[2024·广元]随着科技发展，人们已经开始将氢能作为一 种新能源加以利用．已知氢燃料的热值为1.4×108 J/kg，水 的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．如果一辆汽车平均每月消 耗氢燃料30 kg，这些氢燃料完全燃烧释放的热量为________J， 若这些热量完全被水吸收，可使_________kg水的温度从20 ℃ 升高到100 ℃. 4.2×109 1.25×104 5．[2024·达州]在1个标准大气压下，小明用天然气灶将质量 1 kg的水，从20 ℃加热到沸腾，水吸收的热量是_________J． 他家天然气热水器的热效率是70%，他某次洗澡，耗水20 kg， 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______m3.已知水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)，天 然气的热值是3.2×107 J/m3. 3.36×105 0.075 6．[2024·德州]近年来我国大力提倡风力发电，如图所示为某 小型风力发电机，已知该发电机1 s内获得的风能E为8×104 J， 风能转化为电能的效率为25%，当地平均风速v为10 m/s，发电 机一天工作时间按5 h计算． (1)若发电机在1 s内获得的风能E与风速v的定量关系为E＝kv3，则常数k＝________J·(m/s)－3； (2)发电机1天内产生的电能相当于完全燃烧多少千克煤放出的热量；(q煤＝3.0×107 J/kg) (3)若发电机1天产生的电能全部用于给电动汽车提供动力，可供牵引力为1.2×103 N的电动汽车以100 km/h的速度匀速直线行驶多少小时． 7．[2024·陕西]氢能因其低碳、高热值、来源广泛等特点，在 新能源领域备受青睐．某款氢内燃机汽车的总质量为1.8 t，车 轮与地面的总接触面积为0.1 m2.某次测试中，该车匀速直线行 驶6 km用时5 min，牵引力做功的功率恒为36 kW，发动机的效 率为60%.(g取10 N/kg，氢燃料的热值为1.4×108 J/kg，假设 氢燃料完全燃烧) (1)该车静止在水平地面上时，对地面的压强是多少？ (2)本次测试中，该车行驶的速度是多少？受到的牵引力是多少？ (3)本次测试中，消耗氢燃料的质量是多少？(计算结果保留两位小数) 8．[2024·山西]拥有丰富的历史文化遗产．暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台山，进行古建筑研学旅行．平遥古城到五台山全程约360 km，驾车前往大约需要4 h．(汽油的热值q取4.5×107 J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103 kg/m3) (1)求汽车的平均速度； (2)汽车全程消耗汽油25 L，求汽油完全燃烧放出的热量Q； (3)若汽车发动机全程的平均功率为25 kW，求汽车发动机的效率． 解：(1)汽车的平均速度为 (2)全程消耗汽油的体积为 V＝25 L＝0.025 m3， 汽油的质量为 m＝ρV＝0.8×103 kg/m3×0.025 m3＝20 kg， 汽油完全燃烧放出的热量为 Q＝mq＝20 kg×4.5×107 J/kg＝9×108 J； (3)汽车全程所做的有用功为 W＝Pt＝25×103 W×4×3 600 s＝3.6×108 J， 则汽车发动机的效率为 解析：汽车行驶的平均速度为v＝eq \f(s,t)＝eq \f(30 km,0.4 h)＝75 km/h，氢气燃烧放出的热量为Q放＝mq氢气＝0.8kg×1.4×108 J/kg＝1.12×108 J，牵引力做功为W＝Fs＝1.4×103 N×30 000 m＝4.2×107 J，则利用氢能的效率为η＝eq \f(W,Q放)＝eq \f(4.2×107 J,1.12×108 J)×100%＝37.5%. 解：(1)由题可知，该发电机1 s内获得的风能E＝8×104 J，当地平均风速v＝10 m/s，代入E＝kv3，解得 k＝eq \f(E,v3)＝eq \f(8×104 J,（10 m/s）3)＝80 J·(m/s)－3； (2)发电机1天内产生的电能为 W＝Eη×eq \f(5 h,1 s)＝8×104 J×25%×5×3 600＝3.6×108 J， 煤放出的热量为Q放＝W＝3.6×108 J， 需要完全燃烧煤的质量：m煤＝eq \f(Q放,q煤)＝eq \f(3.6×108 J,3.0×107 J/kg)＝12 kg； (3)由W＝Fs得，可供电动汽车行驶的路程为 s＝eq \f(W,F)＝eq \f(3.6×108 J,1.2×103 N)＝3×105 m＝300 km， 可供电动汽车行驶的时间为 t＝eq \f(s,v′)＝eq \f(300 km,100 km/h)＝3 h. 解：(1)该车静止在水平地面上时，对地面的压力和自身的重力相等，即 F＝G＝mg＝1.8×103 kg×10 N/kg＝1.8×104 N， 受力面积为0.1 m2，则对地面的压强为 p＝eq \f(F,S)＝eq \f(1.8×104 N,0.1 m2)＝1.8×105 Pa； (2)该车行驶的速度为v＝eq \f(s,t)＝eq \f(6×103 m,5×60 s)＝20 m/s， 由P＝Fv可得，受到的牵引力为F牵＝eq \f(P,v)＝eq \f(36×103 W,20 m/s)＝1 800 N； (3)牵引力做的功为 W＝Pt＝36×103 W×5×60 s＝1.08×107 J， 由η＝eq \f(W,Q放)可得，氢燃料完全燃烧释放的热量为 Q放＝eq \f(W,η)＝eq \f(1.08×107 J,60%)＝1.8×107 J， 由Q放＝mq可得，消耗氢燃料的质量为 m氢＝eq \f(Q放,q)＝eq \f(1.8×107 J,1.4×108 J/kg)≈0.13 kg. v＝eq \f(s,t)＝eq \f(360 km,4 h)＝90 km/h； η＝eq \f(W,Q)×100%＝eq \f(3.6×108 J,9×108 J)×100%＝40%. $