初三物理 第3讲 热量的计算（基础版）（七大题型） ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 初三物理 第3讲 热量的计算(基础版) 考情揭秘 素养点击 基本考察点 燃料的热值、比热容的利用、燃料燃烧放热的计算、物体吸放热的计算 1. 掌握燃料热值的概念； 2. 掌握燃烧放热的计算； 3.掌握比热容的概念及生活中的应用； 4. 掌握含比热容的相关计算。 热点及难点 燃料燃烧放热的计算、物体吸放热的计算 题型及难度 选择题、填空题和计算题为主 中考中地位 多以选择题的形式出现，填空题的形式出现较少 知识梳理·题型预览 知识点1：燃料的热值 题型1：比较不同燃料的热值 题型2：热值的概念、单位及物理意义 题型3：热值的简单计算 知识点2：比热容 题型4：探究不同物质的比热容 题型5：水比热容的应用 知识点3：吸放热的计算 知识点4：效率问题 题型6：物体温度变化时吸放热的计算 题型7：热水器的效率 温故知新·课前5分钟 一、知识检测： 1.热机 （1）定义：通过燃料燃烧，获取内能，并利用内能对外做功，像这样的机械叫做热机。 （2）能量转化： 2. 汽油机 （1）一个完整的工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中吸气冲程、压缩冲程、和排气冲程靠飞轮的惯性转动。 （2）在压缩冲程中，将机械能转化为内能，在做功冲程中，将内能转化为机械能。 （3）一个完整的工作循环，包括四个冲程，曲轴（或主轴或飞轮）转2圈，活塞往返运动2次，对外做功1次。 3. 汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 燃油 汽油（着火点低） 柴油（着火点高） 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程吸入的物质 空气和汽油的混合物 空气 二、重点题型检测 知识点1：燃料的热值知识点1：燃料的热值 1. 燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能，也就是我们常说的释放能量。 2. 燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳每千克（或焦耳每立方米），符号：J/kg（或J/m3） 常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10²J/kg 柴油 4.3×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×10²J/kg 煤油 4.6×10⁷J/kg 无烟煤 约3.4×10⁷J/kg 汽油 4.6×10⁷J/kg 焦炭 3.0×10⁷J/kg 氢 1.4×10⁷J/kg 木炭 3.4×10⁷J/kg 煤气 约3.9×10⁷J/m³ 酒精 3.0×10⁷J/kg 沼气 约1.9×107⁷J/m³ （3）热值的理解 ①热值反应了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小； ②不是任何物质都有热值，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； ③热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。 （4）物理意义 热值在数值上等于1kg燃料完全燃烧时放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。 （5）热量的计算： 3. 热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 经典好题 题型1：比较不同燃料的热值 1．（24-25九年级上·陕西西安·期中）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验，记录结果见下表。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制燃油的质量以及水的质量 （选填“相同”或“不同”），但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整： ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以实验中两杯水的初温可以不同； ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同；如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就可能出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况，所以实验时必须控制水的初温相同； (2)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量，实验结束后小辉由记录的数据计算出煤油和菜籽油的热值。小明认为他的计算结果不可靠，理由是 。 【答案】(1) 相同 水温升高的多少 控制变量 种类 散热 (2)燃油不可能完全燃烧且燃油放出的热量不能完全被水吸收 【详解】（1）[1]根据，燃料燃烧放出热量的多少与物体的质量和热值有关，所以要探究热值的大小，需使菜籽油和煤油的质量相等。水吸收热量后温度的变化，与吸热的多少及质量有关，所以还要控制两杯水的质量相同。 ①[2]质量相同的水，温度变化越大，说明吸收热量越多，所以实验中通过水温升高的多少来表示煤油和菜籽油放出热量的多少。 ②[3][4]要探究不同燃料热值的大小，应使其它条件相同，只有燃料的种类不同，即用到控制变量法。 [5]根据热传递的条件，水温与周围环境温度相差越大，越容易发生热传递，若水的初温不同，便可造成水的散热情况不同，所以实验中应控制水的初温相同。 （2）[1][2]在实验过程中，燃油不可能完全燃烧，且燃料燃烧放出的热量一部分直接散失掉、一部分被烧杯吸收，同时水也会向外散热，所以不能通过水温的变化得出燃料燃烧放出的热量，计算结果不可靠。 2．（24-25九年级上·福建莆田·阶段练习）小华学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 (1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （“由下而上”或“由上而下”）； (2)实验除了温度计，还需要的测量工具是 。 (3)烧杯中液体的种类 （选填“相同”或“不同”）质量 （选填“相等”或“可以不等”）； (4)燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，则 （选填“酒精”或“碎纸片”）放出的热量更多； (5)小华在两燃烧皿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，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作 是错误的。 (6)实验数据记录如表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（J·kg-1） 酒精 15 35 2.4×107 碎纸片 15 25 ？ 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J·kg-1。 【答案】(1)由下而上 (2)托盘天平 (3) 相同 相等 (4)酒精 (5)② (6) 【详解】（1）酒精和碎纸燃烧时外焰温度最高，为了保证用酒精和碎纸的外焰给烧杯加热，同时为了保证温度计的玻璃泡完全浸没在水中，且不能碰到容器底，应先固定下边装置，再固定上边，所以四个器件的安装顺序是由下而上。 （2）燃料完全燃烧放出热量的多少跟燃料的质量和种类有关，所以本实验中需要控制不同燃料的质量相等，则还需要的测量工具为托盘天平。 （3）[1][2]本实验中不能直接测量燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反应燃料燃烧放出热量的多少，所以烧杯中需要装同种液体且质量要相同。 （4）燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，说明图甲中液体吸收的热量多，则酒精完全燃烧放出的热量更多。 （5）为了比较燃料燃烧放出热量的多少，应该让准备好的燃料完全燃烧结束，在分别读取温度计的示数。故②是错误的。 （6）由表格数据可知，酒精完全燃烧放出的热量可以使水的温度升高20℃，碎纸片完全燃烧放出的热量可以使水的温度升10℃；说明相同质量的酒精完全燃烧放出的热量是相同质量的碎纸片完全燃烧放出热量的两倍，所以碎纸片的热值为酒精热值的一半，即 题型2：热值的概念、单位及物理意义 3．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）我国长征系列火箭常用的燃料为偏二甲肼，选择偏二甲肼做燃料的主要原因是（　　） A．热值大 B．密度大 C．比热容大 D．内能大 【答案】A 【详解】采用偏二甲肼作为火箭的燃料，原因是偏二甲肼具有较大的热值，由Q放=mq可知，完全燃烧相同质量的偏二甲肼时，可以放出更多的热量。 故选A。 4．（24-25九年级上·四川南充·阶段练习）2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十六颗北斗导航卫星，中国北斗定位能精确到几厘米，发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　） A．较多的热量 B．较小的体积 C．较大的比热容 D．较大的热值 【答案】D 【详解】发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有较大的热值，相同质量的液态氢和其它燃料相比，完全燃烧时可以放出更多的热量，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 5．（24-25九年级上·宁夏吴忠·阶段练习）对于某种特定的燃料，其完全燃烧放出的热量为Q，根据可知（　　） A．热值跟热量成正比 B．热值跟质量成反比 C．热值与燃料是否完全燃烧有关 D．完全燃烧放出的热量与质量之比是恒量 【答案】D 【详解】热值表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出的热量的多少，是燃料的一种特性，只决定于燃料的种类，与质量和燃烧情况等无关，即完全燃烧放出的热量与质量之比是恒量，故ABC 不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．（24-25九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）汽油的热值的是： q=4.6×107J/kg它表示的物理意义是： 。某车间运来一批这种汽油，在使用过程中当它燃烧不完全时，这桶汽油的热值会 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】 1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J 不变 【详解】[1]汽油的热值是4.6×107J/kg，它表示的物理意义是：1kg汽油完全燃烧时放出的热量是4.6×107J。 [2]燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料是否完全燃烧无关，所以某车间运来一批这种汽油，在使用过程中当它燃烧不完全时，这桶汽油的热值不变。 题型3：热值的简单计算 7．（24-25九年级上·四川雅安·阶段练习）酒精的热值是3.0×107J/kg，要获得0.6×106J的热量，至少要燃烧 kg的酒精。 【答案】0.02 【详解】要获得0.6×106J的热量，至少要燃烧酒精的质量为 8．（24-25九年级上·山东菏泽·阶段练习）为了节能减排，市政府要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将化学能转化为 ，要产生的热量，至少需要燃烧 的天然气。[q天然气] 【答案】 内能 【详解】[1] 天然气燃烧时，发生化学变化，释放出热量，将化学能转化为内能。 [2] 需要燃烧的天然气的质量为 9．（24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习）十一黄金周小芳同学一家驾车沿高速公路到某地旅游，路程为460km，所用时间为10h。假设轿车是匀速直线行驶，且受到的阻力为400N，用了20kg汽油。汽油的热值为4.6×107J/kg。求： (1)汽车牵引力做功是多少？ (2)汽油机的效率是多少？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）汽车做匀速直线运动，受力平衡，则牵引力为 则汽车牵引力做功为 （2）汽油完全燃烧放出的热量为 则汽油机的效率为 10．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶60km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求： （1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小； （2）汽车在匀速行驶过程中牵引力的大小； （3）汽车在此过程中牵引力做的功； （4）5kg汽油完全燃烧放出的热量； （5）汽车在匀速行驶时的热机效率。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）；（5） 【详解】解：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小为 （2）汽车在匀速行驶过程中受到的牵引力和阻力是一对平衡力，大小相等，牵引力的大小为 （3）汽车在此过程中牵引力做的功为 （4）5kg汽油完全燃烧放出的热量为 （5）汽车在匀速行驶时的热机效率为 答：（1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小为； （2）汽车在匀速行驶过程中牵引力的大小为； （3）汽车在此过程中牵引力做的功为； （4）5kg汽油完全燃烧放出的热量为； （5）汽车在匀速行驶时的热机效率为。 知识点2：比热容知识点2：比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃）。 2. 比热容的理解 （1）比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量； （2）影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系； （3）同种物质不同状态下比热容不同； （4）不同物质的比热容一般不同。 3. 比热容的大小判断 （1）在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出相等的热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 （2）在温度——时间轴中，图线越靠近温度轴，比热容反而越小。 4. 一些常见物质的比热容 几种物质的比热[J/(Kg·℃)] 水 4.2×103 砂石 0.92×103 铁钢 0.46×103 冰 2.1×103 玻璃 0.67×103 铜 0.39×103 煤油 2. 1×10³ 橡胶 1.7×10³ 水银 0.14×103 酒精 2.4×103 水蒸气 1.88×103 铝 0.88×103 甘油 2.5×103 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×103 5. 水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 经典好题 题型4：探究不同物质的比热容 11．（24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习）为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体。将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热； (1)两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量 选填“相等”或“不相等”； (2)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂，则应选择 选填“A”或“B”液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 水的比热容为]。 【答案】(1)相等 (2) B 【详解】（1）如图甲所示，两试管放在同一烧杯的水中加热即热源相同，故加热相同的时间，吸收的热量相等。 （2）[1][2]根据乙图知，升高60℃，A用时10min，B用时20min，因用同一热源加热，故B吸热是A的2倍，根据比较吸热能力的方法，故B的吸热能力强，比热容大根据可知，相同质量的两种液体升高相同的温度，B吸热多，故若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂，则应选择B液体；根据可知，在质量和升高温度相同的情况下，吸收热量与比热容成正比，假如B液体是水，则A液体的比热容为 12．（24-25九年级上·山东青岛·阶段练习）探究不同物质的吸热能力。 (1)给质量 的煤油和水，加热相同时间，发现 的温度升高的更高，若让水和煤油升高相同温度，发现 加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。 (2)图乙是水和煤油的“温度-时间”图象，A反映的是 的温度随时间的变化图象。 【答案】(1) 相同 煤油 水 (2)水 【详解】（1）[1][2][3]根据比较吸热能力的方法，要控制不同物质的质量相同，故给质量相同的煤油和水，加热相同时间，发现煤油的温度升高的更高。若让水和煤油升高相同温度，发现水加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。 （2）给质量相同的煤油和水，加热相同时间，发现煤油的温度升高的更高，图乙是水和煤油的“温度-时间”图像，A反映的是水的温度随时间的变化图像。 题型5：比热容和热值的理解 13．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）将一瓶酒精用去二分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（　　） A．酒精的密度、比热容和热值都不变 B．酒精的密度、比热容和热值都变为原来的三分之二 C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变 【答案】A 【详解】密度、比热容、燃料的热值都是物质的一种特性，它们的大小与物体的质量和体积均无关系。酒精用去二分之一后，质量减少，体积减小，但物质的种类没有变化，所以密度、比热容和热值都不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 14．（24-25九年级上·山西晋城·阶段练习）已知，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 D．无论物体质量多大，比热容都不变，比热容只与物质的种类和状态有关 【答案】D 【详解】比热容是物质的一种特性，与物质的种类和状态有关，与质量、温度变化和吸热多少无关，故D正确，ABC错误。 故选D。 15．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）将一瓶酒精倒去一半，则剩下的一半酒精的是：（　　） A．比热容和热值都变为原来的一半 B．比热容和热值都不变 C．比热容变为原来的一半，热值不变 D．比热容不变，热值都变为原来的一半 【答案】B 【详解】比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热容，某种物质的比热容与物质的种类和物态有关，与物质的质量大小无关；所以剩下的酒精的比热容不变；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关，所以剩下的酒精的热值不变，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 16．（24-25九年级上·广东汕头·阶段练习）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 【答案】B 【详解】A．热量为热传递过程中的过程量，不能说具有或含有，只能说吸收或放出热量，故A错误； B． 高温烧制时，砖块温度升高，内能增加，通过热传递的方式增加内能，故B正确； C．热值是燃料的属性，与燃料是否 完全燃烧无关，故C错误； D．比热容是物质的属性，与物质的种类和物态有关，故D错误。 故选B。 题型6：水比热容的应用 17．（2024·山东临沂·一模）在炎热、晴朗的天气里，沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风，其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差，带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时（　　） A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 【答案】D 【详解】水的比热容比泥土、砂石的比热容大，白天海面温度上升的慢，温度低空气下降，陆地温度升高，温度高空气上升，风从海面吹向陆地，夜晚海面温度降低的慢，温度低空气下降，陆地温度降低的快，温度低空气下降，风从陆地吹向大海，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 18．（24-25九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）下表是几种物质的比热容，判断下列说法中错误的（　　） 物质 水 水银 冰 沙石 比热容/ 4.2×103 0.14×103 2.1×103 0.92×103 A．同种物质的比热容可能会由于物体状态的不同而不同 B．北方楼房中的取暖器用水做介质，利用了水的比热容大的特性 C．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好 【答案】D 【详解】A．由表中数据可知，水和冰的比热容大小不同，说明同种物质的比热容可能会由于物体状态的不同而不同，故A正确，不符合题意； B．北方楼房中的取暖器用水做介质，利用了水的比热容大的特性，在其他变量量一定时，水放出的热量更多，故B正确，不符合题意； C．由于水比沙石的比热容大，白天吸收相同的热量，水温升高的少，夜晚放出相同的热量，水温下降的少，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大，故C正确，不符合题意； D．虽然水比冰的比热容大，但在冷却食品时0℃的冰需要先熔化成水，吸收热量，所以冰的冷却效果好，故D错误，符合题意。 故选D。 19．（多选）利用水的比热容较大的特性，可以为人类生产、生活服务，下列各项与此无关的是（　　） A．夏天洒水降温 B．汽车发动机用水做循环液进行冷却 C．早春晚上向田里放入水来防止冻坏秧苗 D．在较大河流上修建水电站用来发电 【答案】AD 【详解】A．夏天洒水降温，是利用水的汽化吸热的特点，与比热容无关，故A符合题意； B．水的比热容较大，与质量相同的其它物质相比，吸收的热量较多，所以汽车发动机用水做循环液进行冷却，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故C不符合题意； D．在较大的河流上修建水电站用水发电，是将水的机械能转化为电能，与比热容无关，故D符合题意。 故选AD。 20．（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）如图所示，北方冬季的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的 的性质，暖气片中的水温度降低后，其比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 比热容较大 不变 【详解】[1]因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以暖气装置中用水来供热。 [2]比热容是物质的属性，与温度变化无关，暖气片中的水温度降低后，水的比热容不变。 知识点3：吸放热的计算知识点3：吸放热的计算 物体吸收热量 物体放出热量 Q吸=cm△t=cm(t-t0) Q放=cm△t= cm(t0-t) 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 知识点4：效率问题知识点4：效率问题 2. 热水器的效率 （1）定义：热水器中水吸收的热量与燃气完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 经典好题 题型7：物体温度变化时吸放热的计算 21．质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后（c铁＜c水），将铁块铁放入水中 （　　） A．温度由水传递给铁块 B．热由铁块传递给水 C．热由水传递给铁块 D．铁块和水之间没有热传递发生 【答案】B 【详解】A．温度是表示物体冷热程度的物理量，热传递的过程中传递的是内能不是温度，故A不符合题意； BCD．水的比热容比铁大，当质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后，铁块的末温比水高。将铁块放入水中，热量将由温度高的铁块向温度低的水传递，故B符合题意，CD不符合题意。 故选B。 22．质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到，然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了，金属块B使D杯的水温升高了20℃，设两金属块比热容为和，则与的比值为（　　） A．： B．： C．： D．： 【答案】A 【详解】因为C的初温度为0℃，金属块A使C杯的水温升高了10℃，故C杯中水和A的末温度都为10℃；对于金属块A来说有   ① 因为D的初温度为0℃，金属块B使D杯的水温升高了20℃，故D杯中水和B的末温度都为20℃；对于金属块B来说有   ② 因为，则①除以②得,即,故,故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 23．（24-25九年级上·四川成都·阶段练习）为研究物质的吸热性能，小华同学分别对质量都为1kg、初温都为30℃的水和煤油加热，结果水温升高到80℃，则：（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，煤油的沸点为150℃） (1)水吸收的热量是多少J。 (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少℃。 【答案】(1)2.1×105J (2)130℃ 【详解】（1）水吸收的热量； （2）由题知煤油吸收的热量 由得煤油温度升高值 煤油升高到的温度为 24．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）小明家使用的太阳能热水器水箱中装有80L的水，在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则 （1）该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？ （2）若该热水器每天吸热10小时，吸收的热量由煤气燃烧供给（不计热损失），需要多少kg的煤气？（，煤气的热值为） 【答案】（1）；（2）0.8kg 【详解】解：（1）[1]热水器中水的质量 热水器中的水每小时吸收的热量 （2）若该热水器每天吸热10小时，吸收的热量 不计热损失，煤气燃烧放出的热量 由得，煤气的质量 答：（1）该热水器中的水每小时吸收的热量是 （2）若每小时吸收的热量由煤气燃烧供给，需要0.8kg煤气。 题型8：热水器的效率 25．（24-25九年级上·福建福州·阶段练习）小明家新安装了一台太阳能热水器，加入50kg水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃，问： (1)在这4h内水吸收了多少热量？ (2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg] 【答案】(1)4.2×106J (2)0.7千克 【详解】（1）在这4h内水吸收的热量为 （2）若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则焦炭完全燃烧放出的热量为 则焦炭的质量为 26．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）无烟煤的热值是3.4×107J/kg，20g无烟煤充分燃烧时可放出多少热量？若这些热量中的42%被2kg的水吸收，在1标准大气压下，可以使水的温度从30℃升高到多少℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 【答案】6.8×105J，64℃ 【详解】20g无烟煤充分燃烧时可放出的热量为 根据题意可知，水吸收的热量为 由可知，水的末温为 27．（24-25九年级上·湖北荆州·阶段练习）某家庭用的燃气热水器，容积为20L，装满水后从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3。试求： (1)容器装满水后水的质量为多少？ (2)煤气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)水吸收的热量是多少？ (4)该热水器烧水的效率是多少？ 【答案】(1)20kg (2)8.4×106J (3)4.2×106J (4)50% 【详解】（1）水的体积V水＝V＝20L＝20×10-3m3 由可得m水＝ρ水V水＝1.0×103kg/m3×20×10-3m3＝20kg （2）煤气完全燃烧放出的热量Q放＝Vq＝0.21m3×4×107J/m3＝8.4×106J （3）水吸收的热量Q吸＝cm（t﹣t0）＝4.2×103J/（kg•℃）×20kg×（60℃﹣10℃）＝4.2×106J （4）该热水器烧水的效率 课后提升·查漏补缺 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．（24-25九年级上·河南南阳·阶段练习）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．燃料燃烧不完全使热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与它放出热量的多少无关 【答案】D 【详解】ACD．燃料的热值是燃料本身的一种特性，热值的大小只与燃料的种类有关，与燃料的质量、放出热量的多少、燃料的形状以及燃料的燃烧情况等无关，故AC错误，D正确； B．由知，燃料燃烧放出的热量与热值、质量有关，与燃烧是否充分有关，所以燃料热值大，燃烧放出的热量不一定多，故B错误。 故选D。 2．（24-25九年级上·河南商丘·阶段练习）如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 【答案】C 【详解】A．t1时刻物体温度为零，但其分子仍不停地做无规则运动，所以具有内能，故A错误； B．t2、t3时刻温度相同，但在熔化过程中物体不断吸热，所以内能增大，故B错误； C．比较图像可以看出，在时间相同时，吸收相同的热量，这种物质在固态时升温快，表明固态时的比热容小于液态时的比热容；故C正确； D．t1时刻物体与t2时刻的温度相同，因此t1时刻物体分子动能与t2时刻物体分子动能相同，故D错误。 故选C。 3．（24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（　　） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 【答案】B 【详解】初春培育水稻秧苗时，为了不使秧苗受冻，傍晚多灌水，当夜晚温度降低时，因为水的比热大，水放出热量，水的温度降低的比较少，不至于使秧苗受冻；在早晨把稻田内是水排出，稻田接受太阳光的照射，泥土的比热小，泥土吸收热量，温度升高快，有利于秧苗的生长，故ACD符合题意，B符合题意。 故选B。 4．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生产、生活服务。下列事例不是主要利用这一特性的是（　　） A．夏天洒水降温 B．汽车发动机用循环水冷却 C．让热水流过散热器供暖 D．傍晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 【答案】A 【详解】A．夏天，我们在室内地板上洒水后往往感觉凉爽一些，是因为水蒸发吸热，能够降低周围温度，所以我们感到凉爽，故A符合题意； B．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以汽车发动机用循环水冷却，故B不符合题意； C．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以让流动的热水流过散热器取暖，故C不符合题意； D．因为水的比热容大，相同质量的水和其它物质比较，降低相同的温度，水放出的热量多，所以晚上向秧苗田里放水，水可以放出更多的热量以防冻坏秧苗，故D不符合题意。 故选A。 5．（24-25九年级上·云南昆明·阶段练习）昆明滇池水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的（　　） A．比热容大 B．沸点较高 C．密度较大 D．流动性好 【答案】A 【详解】因为水的比热容较大，相同质量的水和沙石比较，白天，吸收相同的热量时，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量时，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小，故能有效调节周围环境的气温。故BCD不符合题意，A符合题意。 故选A。 二、填空题 6．（24-25九年级上·辽宁本溪·阶段练习）如图是给车加水的情景因为水的 大，所以用水做冷却液。若汽车保养不好，燃油不能充分燃烧时，燃油的热值 。 【答案】 比热容 不变 【详解】[1]水的比热容较大，与其它物质相比，质量相同、升高温度相同时，吸收热量较多。 [2]燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料充不充分燃烧无关，所以煤油的热值不变。 7．汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是，做功冲程中活塞移动的距离是30cm。气体的平均压强是，汽油的热值是，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J，此汽油机的效率是 。 【答案】 1800 8100 22.2% 【详解】[1]气体一次膨胀对活塞做的功 [2]每次汽油燃烧放出的热量 [3]汽油机的效率 8．（24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习）有一台汽油机在一个工作循环中消耗了5g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。 【答案】6.9×104 【详解】汽油的质量m＝5g＝0.005kg 汽油完全燃烧产生的热量Q放＝qm＝4.6×107J/kg×0.005kg＝2.3×105J 一个工作循环中输出的有用机械能W有＝ηQ总＝30%×2.3×105J＝6.9×104J 9．（24-25九年级上·贵州遵义·阶段练习）在探究水的沸腾特点时，小明用酒精灯给初温为、质量为的水加热至，若酒精灯的加热效率为，则此过程中会消耗酒精 。[,] 【答案】2.8 【详解】质量为、初温为的水加热到吸收的热量 根据得酒精完全燃烧放出的热量为 根据得,消耗酒精的质量为 三、实验题 10．（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）如图a所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。 （1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（在图a中）： （选填“从上到下”或“从下到上”）； （2）将 相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温。然后用相同的酒精灯加热并不断搅拌，不断进行搅拌的原因是 。每隔1min记录一次温度；实验记录如下表 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 25 29 34 38 水 20 21 22 23 24 （3）实验中，水和沙子吸收热量的多少通过 来反映； （4）根据实验数据，在图b中画出沙子和水的温度随时间变化的图像； （5）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，吸收相等热量，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学中将这种属性叫做 。 【答案】 从下到上 质量 使沙子和水受热均匀 加热时间 沙子 水 比热容 【详解】（1）[1]由安全实验的原则可知，安装实验器材时应当从下到上，先安装好酒精灯再安装调整其他器材，这样才能保证安全。 （2）[2]根据控制变量法，在研究沙子和水的吸热能力时应当保证两者的质量相同。 [3]通过不断地搅拌可以使沙子和水受热均匀，从而是实验结果更加准确。 （3）[4]相同的酒精灯燃烧相同的时间放出的热量相同，燃烧时间越长释放的热量就越多，因此在不计热量损失的情况下可以用加热时间来反映沙子和水吸收热量的多少。 （4）[5]以时间为横坐标，水和沙子对应的温度为纵坐标描点，将各点连接起来即可得到水和沙子分别对应的温度随时间变化的图像，如下图所示： （5）[6]由图像可知，初始温度相同时，相同质量的沙子和水在加热相同时间时，沙子的温度要高于水的温度，所以质量相等的沙子和水吸收相等的热量时沙子的温度升高得较快。 [7]由图像可知，初始温度相同、质量相等的沙子和水升高到相同的温度时，水需要的加热时间更长，吸收的热量更多。 [8]描述物体吸热本领的物理量叫做比热容。 四、计算题 11．（24-25九年级上·河南许昌·阶段练习）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20L的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了3kg的煤，水的密度为1×103kg/m3，水的比热容为，煤的热值约为，求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】解：（1）煤完全燃烧产生的热量 （2）20L的水质量为 由图可知，经过6min时间加热后水温由20℃达到80℃，则水吸收的热量 （3）煤炉烧水时的热效率 答：（1）煤完全燃烧产生的热量为； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量为； （3）煤炉烧水时的热效率为。 12．（24-25九年级上·安徽池州·阶段练习）新能源汽车逐渐取代传统的燃油汽车，如图所示是我国自主研制生产的一款新能源电动观光汽车。该车在水平路面最大行驶速度9m/s，最大功率是4500W。 (1)该车以最大速度在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少？ (2)若换用规格完全相同的燃油车，在水平路面上以最大速度行驶30min牵引力所做的功由燃烧汽油来完成，燃油车的效率为30%，则需要燃烧多少汽油？（汽油热值取4.5×107J/kg） 【答案】(1)500N (2)0.6kg 【详解】（1）根据 可得，该车以最大速度在水平路面上匀速行驶时牵引力是 （2）由知，牵引力做的功为 根据可得，燃料完全燃烧放出的热量为 根据可得，需要燃烧汽油的质量为 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $你需要的是一直变好，而不是一直后悔。 初三物理 第3讲 热量的计算(基础版) 考情揭秘 素养点击 基本考察点 燃料的热值、比热容的利用、燃料燃烧放热的计算、物体吸放热的计算 1. 掌握燃料热值的概念； 2. 掌握燃烧放热的计算； 3.掌握比热容的概念及生活中的应用； 4. 掌握含比热容的相关计算。 热点及难点 燃料燃烧放热的计算、物体吸放热的计算 题型及难度 选择题、填空题和计算题为主 中考中地位 多以选择题的形式出现，填空题的形式出现较少 知识梳理·题型预览 知识点1：燃料的热值 题型1：比较不同燃料的热值 题型2：热值的概念、单位及物理意义 题型3：热值的简单计算 知识点2：比热容 题型4：探究不同物质的比热容 题型5：水比热容的应用 知识点3：吸放热的计算 知识点4：效率问题 题型6：物体温度变化时吸放热的计算 题型7：热水器的效率 温故知新·课前5分钟 一、知识检测： 1.热机 （1）定义：通过燃料燃烧，获取内能，并利用 对外做功，像这样的机械叫做热机。 （2）能量转化： 2. 汽油机 （1）一个完整的工作循环包括：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程，其中 冲程、 冲程、和 冲程靠 转动。 （2）在压缩冲程中，将机械能转化为内能，在做功冲程中，将内能转化为机械能。 （3）一个完整的工作循环，包括 个冲程，曲轴（或主轴或飞轮）转2圈，活塞往返运动2次，对外做功1次。 3. 汽油机和柴油机的区别 汽油机 柴油机 燃油 汽油（着火点低） 柴油（着火点高） 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程吸入的物质 空气和汽油的混合物 空气 二、重点题型检测 知识点1：燃料的热值 1. 燃料 （1）燃料的种类 燃料是指可燃烧的物质，根据不同标准，燃料可分为不同的种类，最常见的是按其物理状态分类。 （2）燃料燃烧时能量转化 燃料在燃烧时将化学能转化为内能，也就是我们常说的释放能量。 2. 燃料的热值 （1）定义：把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量（或体积）之比，叫做这种燃料的热值。 （2）单位：焦耳每千克（或焦耳每立方米），符号：J/kg（或J/m3） 常用燃料的热值对应表 燃料 热值 燃料 热值 干木柴 约1.2×10²J/kg 柴油 4.3×10⁷J/kg 烟煤 约2.9×10²J/kg 煤油 4.6×10⁷J/kg 无烟煤 约3.4×10⁷J/kg 汽油 4.6×10⁷J/kg 焦炭 3.0×10⁷J/kg 氢 1.4×10⁷J/kg 木炭 3.4×10⁷J/kg 煤气 约3.9×10⁷J/m³ 酒精 3.0×10⁷J/kg 沼气 约1.9×107⁷J/m³ （3）热值的理解 ①热值反应了燃料在燃烧过程中，化学能转化为内能的本领大小； ②不是任何物质都有热值，如石块、铁块等非燃料物质没有热值； ③热值是燃料本身的一种特性，它与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧等没有关系。 （4）物理意义 热值在数值上等于1kg燃料完全燃烧时放出的热量。如汽油的热值为4.6×107J/kg，它表示1kg汽油完全燃烧放出的热量是4.6×107J。 （5）热量的计算： 3. 热机效率 （1）定义：用来做有用功的热量与燃料完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 对热机而言，其中用来做有用功的能量Q有用等于热机对外的有用功W有用，故热机的效率公式又可写成：。 经典好题 题型1：比较不同燃料的热值 1．（24-25九年级上·陕西西安·期中）小明和小辉学习了燃料的热值后，他们一起设计了一个实验来探究煤油和菜籽油热值的大小关系。他们组装了如图1和图2所示的装置进行实验，记录结果见下表。 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 44 菜籽油 25 34 (1)为了保证实验结论的可靠性，小明和小辉选择了两套完全相同的装置，并且控制燃油的质量以及水的质量 （选填“相同”或“不同”），但对于两杯水的初温他们的看法却不同，请将下列他们的想法补充完整： ①小辉认为实验中是直接用 来表示煤油和菜籽油放出热量的多少，所以实验中两杯水的初温可以不同； ②小明认为因为探究过程中他们采用了 法，所以只有燃料的 不同，其他因素都必须控制相同；如果两杯水的初温不同，那么水的蒸发快慢以及水与周围环境的温差都不相同，于是两杯水的 就不相同，就可能出现燃料燃烧放出的热量多，而水吸收的热量少、水温变化小的情况，所以实验时必须控制水的初温相同； (2)小明和小辉在实验前用天平分别测出了烧杯中水的质量以及燃料的质量，实验结束后小辉由记录的数据计算出煤油和菜籽油的热值。小明认为他的计算结果不可靠，理由是 。 2．（24-25九年级上·福建莆田·阶段练习）小华学习燃料的热值之后，自己设计一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 (1)实验装置如图甲、乙所示，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序是 （“由下而上”或“由上而下”）； (2)实验除了温度计，还需要的测量工具是 。 (3)烧杯中液体的种类 （选填“相同”或“不同”）质量 （选填“相等”或“可以不等”）； (4)燃料完全燃烧后，图甲的温度计示数升高较多，则 （选填“酒精”或“碎纸片”）放出的热量更多； (5)小华在两燃烧皿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，读取温度计的示数。 ③待酒精和碎纸片充分燃烧结束，分别读取温度计的示数。 小红认为上述操作中，操作 是错误的。 (6)实验数据记录如表： 燃料 加热前水温/℃ 燃料燃尽时水温/℃ 燃料的热值/（J·kg-1） 酒精 15 35 2.4×107 碎纸片 15 25 ？ 根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J·kg-1。 题型2：热值的概念、单位及物理意义 3．（24-25九年级上·吉林·阶段练习）我国长征系列火箭常用的燃料为偏二甲肼，选择偏二甲肼做燃料的主要原因是（　　） A．热值大 B．密度大 C．比热容大 D．内能大 4．（24-25九年级上·四川南充·阶段练习）2019年6月25日02时09分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射第四十六颗北斗导航卫星，中国北斗定位能精确到几厘米，发射卫星的火箭常使用液态氢作为燃料，主要是因为液态氢具有（　　） A．较多的热量 B．较小的体积 C．较大的比热容 D．较大的热值 5．（24-25九年级上·宁夏吴忠·阶段练习）对于某种特定的燃料，其完全燃烧放出的热量为Q，根据可知（　　） A．热值跟热量成正比 B．热值跟质量成反比 C．热值与燃料是否完全燃烧有关 D．完全燃烧放出的热量与质量之比是恒量 6．（24-25九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）汽油的热值的是： q=4.6×107J/kg它表示的物理意义是： 。某车间运来一批这种汽油，在使用过程中当它燃烧不完全时，这桶汽油的热值会 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 题型2：热值的简单计算 7．（24-25九年级上·四川雅安·阶段练习）酒精的热值是3.0×107J/kg，要获得0.6×106J的热量，至少要燃烧 kg的酒精。 8．（24-25九年级上·山东菏泽·阶段练习）为了节能减排，市政府要求推广使用天然气，天然气燃烧时，将化学能转化为 ，要产生的热量，至少需要燃烧 的天然气。[q天然气] 9．（24-25九年级上·贵州黔东南·阶段练习）十一黄金周小芳同学一家驾车沿高速公路到某地旅游，路程为460km，所用时间为10h。假设轿车是匀速直线行驶，且受到的阻力为400N，用了20kg汽油。汽油的热值为4.6×107J/kg。求： (1)汽车牵引力做功是多少？ (2)汽油机的效率是多少？ 10．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游，车和人的总质量为2.4t，他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶60km，用时50min，消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。已知汽油的热值为4.6×107J/kg。求： （1）汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小； （2）汽车在匀速行驶过程中牵引力的大小； （3）汽车在此过程中牵引力做的功； （4）5kg汽油完全燃烧放出的热量； （5）汽车在匀速行驶时的热机效率。 知识点2：比热容 1. 比热容 （1）定义：一定质量的某种物质在温度升高时，吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比叫做这种物质的比热容，用符号c表示。 （2）公式及单位：；单位：焦耳每千克摄氏度，符号是：J/（kg·℃）。 2. 比热容的理解 （1）比热容是物质本身的特征，它是反映物质吸、放热本领强弱的物理量； （2）影响因素：只与物质的种类和物质存在的状态有关，与物体的质量、温度变化情况、吸收或放出的热量等因素没有关系； （3）同种物质不同状态下比热容不同； （4）不同物质的比热容一般不同。 3. 比热容的大小判断 （1）在同样环境中，质量相同的不同物质，当吸收或放出相等的热量时，比热容较大的物质温度变化较小，比热容较小的物质温度变化较大。 （2）在温度——时间轴中，图线越靠近温度轴，比热容反而越小。 4. 一些常见物质的比热容 几种物质的比热[J/(Kg·℃)] 水 4.2×103 砂石 0.92×103 铁钢 0.46×103 冰 2.1×103 玻璃 0.67×103 铜 0.39×103 煤油 2. 1×10³ 橡胶 1.7×10³ 水银 0.14×103 酒精 2.4×103 水蒸气 1.88×103 铝 0.88×103 甘油 2.5×103 干泥土 0.84×10³ 铅 0.13×103 5. 水的比热容 （1）大小：水的比热容是4.2×103J/(kg·℃) （2）物理意义是：1千克的水温度升高1℃吸收的热量是4.2×103J。 （3）有关水比热容的利用 ①冷却和取暖。冬天，北方地区用热水取暖；汽车发动机用水作为冷却液。 ②调节气温。沙漠地区的昼夜温差大，沿海地区昼夜温差小。 经典好题 题型4：探究不同物质的比热容 11．（24-25九年级上·安徽芜湖·阶段练习）为了比较A、B两种液体比热容的大小，物理兴趣小组设计了如图甲所示的实验，在两个相同的试管中，分别装入质量相等的A、B两种液体。将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热； (1)两试管在此烧杯中加热相同的时间，吸收的热量 选填“相等”或“不相等”； (2)若只能从A或B中选一种液体作为汽车冷却剂，则应选择 选填“A”或“B”液体。假如B液体是水，则A液体的比热容为 水的比热容为]。 12．（24-25九年级上·山东青岛·阶段练习）探究不同物质的吸热能力。 (1)给质量 的煤油和水，加热相同时间，发现 的温度升高的更高，若让水和煤油升高相同温度，发现 加热时间长，说明不同物质吸热能力不同。 (2)图乙是水和煤油的“温度-时间”图象，A反映的是 的温度随时间的变化图象。 题型4：比热容和热值的理解 13．（24-25九年级上·广东佛山·阶段练习）将一瓶酒精用去二分之一，则剩余酒精的密度、比热容和热值（　　） A．酒精的密度、比热容和热值都不变 B．酒精的密度、比热容和热值都变为原来的三分之二 C．热值不变，密度、比热容变为原来的三分之二 D．热值变为原来的三分之二，密度、比热容不变 14．（24-25九年级上·山西晋城·阶段练习）已知，关于同一种物质的比热容c，下列说法正确的是（　　） A．若吸收的热量增大一倍，则比热容增大一倍 B．若质量增大一倍，则比热容减至一半 C．若加热前后的温度差增大一倍，则比热容增大一倍 D．无论物体质量多大，比热容都不变，比热容只与物质的种类和状态有关 15．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）将一瓶酒精倒去一半，则剩下的一半酒精的是：（　　） A．比热容和热值都变为原来的一半 B．比热容和热值都不变 C．比热容变为原来的一半，热值不变 D．比热容不变，热值都变为原来的一半 16．（24-25九年级上·广东汕头·阶段练习）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 题型5：水比热容的应用 17．（2024·山东临沂·一模）在炎热、晴朗的天气里，沿海地区的“海陆风”对抑制暑热、调节气候有很好的作用。海陆风是具有日周期的地方性风，其成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差，带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流区域运动而形成。当出现如图所示风向时（　　） A．发生在白天，且陆地温度较高 B．发生在白天，且海水温度较高 C．发生在夜晚，且陆地温度较高 D．发生在夜晚，且海水温度较高 18．（24-25九年级上·内蒙古赤峰·阶段练习）下表是几种物质的比热容，判断下列说法中错误的（　　） 物质 水 水银 冰 沙石 比热容/ 4.2×103 0.14×103 2.1×103 0.92×103 A．同种物质的比热容可能会由于物体状态的不同而不同 B．北方楼房中的取暖器用水做介质，利用了水的比热容大的特性 C．由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大 D．由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0℃的水比0℃的冰效果好 19．（多选）利用水的比热容较大的特性，可以为人类生产、生活服务，下列各项与此无关的是（　　） A．夏天洒水降温 B．汽车发动机用水做循环液进行冷却 C．早春晚上向田里放入水来防止冻坏秧苗 D．在较大河流上修建水电站用来发电 20．（24-25九年级上·山东聊城·阶段练习）如图所示，北方冬季的暖气片用水做循环物质，主要是应用了水的 的性质，暖气片中的水温度降低后，其比热容 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。 知识点3：吸放热的计算 物体吸收热量 物体放出热量 Q吸=cm△t=cm(t-t0) Q放=cm△t= cm(t0-t) 其中：Q吸—吸收的热量，单位：焦（J），Q放—放出的热量。 c—比热容，单位：焦每千克摄氏度（J/(kg·℃)）；m—质量，单位：千克（kg） △t—变化的温度（升高或降低的温度），单位：摄氏度（℃）；t0—初始温度、t—末温。 知识点4：效率问题 2. 热水器的效率 （1）定义：热水器中水吸收的热量与燃气完全燃烧放出的热量的比值。 （2）计算公式： 经典好题 题型6：物体温度变化时吸放热的计算 21．质量、初温均相等的铁块和水吸收了相同的热量后（c铁＜c水），将铁块铁放入水中 （　　） A．温度由水传递给铁块 B．热由铁块传递给水 C．热由水传递给铁块 D．铁块和水之间没有热传递发生 22．质量相同的A、B两金属块，把它们都加热到，然后分别投入装有质量相同、初温都为的C、D两杯水中，测量的结果：金属块A使C杯的水温升高了，金属块B使D杯的水温升高了20℃，设两金属块比热容为和，则与的比值为（　　） A．： B．： C．： D．： 23．（24-25九年级上·四川成都·阶段练习）为研究物质的吸热性能，小华同学分别对质量都为1kg、初温都为30℃的水和煤油加热，结果水温升高到80℃，则：（已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，c煤油=2.1×103J/(kg·℃)，煤油的沸点为150℃） (1)水吸收的热量是多少J。 (2)若水吸收的热量全部被煤油吸收，煤油的温度能升高到多少℃。 24．（24-25九年级上·四川泸州·阶段练习）小明家使用的太阳能热水器水箱中装有80L的水，在太阳照晒下每小时温度升高10℃，则 （1）该热水器中的水每小时吸收的热量是多少？ （2）若该热水器每天吸热10小时，吸收的热量由煤气燃烧供给（不计热损失），需要多少kg的煤气？（，煤气的热值为） 题型7：热水器的效率 25．（24-25九年级上·福建福州·阶段练习）小明家新安装了一台太阳能热水器，加入50kg水后，经过4h阳光的照射，水温升高了20℃，问： (1)在这4h内水吸收了多少热量？ (2)若这些热量由效率为20%的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少千克焦炭？[水的比热容c水=4.2×103J/（kg·℃）、焦炭的热值q＝3.0×107J/kg] 26．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）无烟煤的热值是3.4×107J/kg，20g无烟煤充分燃烧时可放出多少热量？若这些热量中的42%被2kg的水吸收，在1标准大气压下，可以使水的温度从30℃升高到多少℃？[水的比热容为4.2×103J/（kg·℃）] 27．（24-25九年级上·湖北荆州·阶段练习）某家庭用的燃气热水器，容积为20L，装满水后从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4×107J/m3。试求： (1)容器装满水后水的质量为多少？ (2)煤气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)水吸收的热量是多少？ (4)该热水器烧水的效率是多少？ 课后提升·查漏补缺 一、单选题 1．（24-25九年级上·河南南阳·阶段练习）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．燃料燃烧不完全使热值变小 D．燃料的热值是燃料本身的特性，与它放出热量的多少无关 2．（24-25九年级上·河南商丘·阶段练习）如图是某物质由固态变为液态过程温度随时间变化的图像，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻物体内能为零 B．t2、t3时刻物体内能相等 C．物质固态时的比热容比液态的比热容小 D．t1时刻物体分子动能比t2时大 3．（24-25九年级上·江苏徐州·阶段练习）如图所示是某校学生参加农业生产实践活动的场景。初春时昼夜温差大，培育水稻秧苗时，为了不使秧苗冻伤，可采取的做法是（　　） A．早晨多灌水，傍晚多排水 B．早晨多排水，傍晚多灌水 C．早晨和傍晚都要多灌水 D．早晨和傍晚都不要灌水 4．水的比热容较大，人们往往利用它的这一特性为生产、生活服务。下列事例不是主要利用这一特性的是（　　） A．夏天洒水降温 B．汽车发动机用循环水冷却 C．让热水流过散热器供暖 D．傍晚向稻田里放水以防冻坏秧苗 5．（24-25九年级上·云南昆明·阶段练习）昆明滇池水对周围气温起到很好的调节作用，这是由于水的（　　） A．比热容大 B．沸点较高 C．密度较大 D．流动性好 二、填空题 6．（24-25九年级上·辽宁本溪·阶段练习）如图是给车加水的情景因为水的 大，所以用水做冷却液。若汽车保养不好，燃油不能充分燃烧时，燃油的热值 。 7．汽车是我们现代生活中重要的交通运输工具之一。某单缸汽油发动机汽缸的活塞面积是，做功冲程中活塞移动的距离是30cm。气体的平均压强是，汽油的热值是，每次做功耗油0.2g，气体一次膨胀对活塞做的功是 J；若每次做功过程中汽油的90%完全燃烧，每次汽油燃烧放出的热量是 J，此汽油机的效率是 。 8．（24-25九年级上·安徽合肥·阶段练习）有一台汽油机在一个工作循环中消耗了5g汽油（汽油的热值为4.6×107J/kg），如果这台汽油机的效率为30%，则一个工作循环中输出的有用机械能为 J。 9．（24-25九年级上·贵州遵义·阶段练习）在探究水的沸腾特点时，小明用酒精灯给初温为、质量为的水加热至，若酒精灯的加热效率为，则此过程中会消耗酒精 。[,] 三、实验题 10．（24-25九年级上·云南文山·阶段练习）如图a所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验。 （1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（在图a中）： （选填“从上到下”或“从下到上”）； （2）将 相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温。然后用相同的酒精灯加热并不断搅拌，不断进行搅拌的原因是 。每隔1min记录一次温度；实验记录如下表 加热时间/min 0 1 2 3 4 温度/℃ 沙子 20 25 29 34 38 水 20 21 22 23 24 （3）实验中，水和沙子吸收热量的多少通过 来反映； （4）根据实验数据，在图b中画出沙子和水的温度随时间变化的图像； （5）分析图像可知，对于质量相等的沙子和水，吸收相等热量，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多。通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学中将这种属性叫做 。 四、计算题 11．（24-25九年级上·河南许昌·阶段练习）某物理兴趣小组的同学，用煤炉给20L的水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了3kg的煤，水的密度为1×103kg/m3，水的比热容为，煤的热值约为，求： （1）煤完全燃烧产生的热量； （2）经过6min时间加热，水所吸收的热量； （3）煤炉烧水时的热效率。 12．（24-25九年级上·安徽池州·阶段练习）新能源汽车逐渐取代传统的燃油汽车，如图所示是我国自主研制生产的一款新能源电动观光汽车。该车在水平路面最大行驶速度9m/s，最大功率是4500W。 (1)该车以最大速度在水平路面上匀速行驶时牵引力是多少？ (2)若换用规格完全相同的燃油车，在水平路面上以最大速度行驶30min牵引力所做的功由燃烧汽油来完成，燃油车的效率为30%，则需要燃烧多少汽油？（汽油热值取4.5×107J/kg） 第 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