第十四章　第3节　热机的效率 - 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

第3节　热机的效率 稳基础 知识点一　热值的理解 1(2分)小明家要买煤,为了区分优质煤和劣质煤,他主要是依据煤的( ) A.热值 B.比热容 C.燃烧速度 D.导热本领 2(2分)“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是因为天然气 较大,而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭,天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值 (选填“变大”“变小”或“不变”)。   3(2分·2024·连云港中考)下列关于燃料的热值说法正确的是( ) 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3.0×107 J/ kg,完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量 知识点二　热值公式简单计算 4(2分)完全燃烧0.5 kg某种燃料时放出的热量为0.6×107 J,则该燃料热值为 J/kg,若这些热量的70%被质量为12.5 kg、初温为15 ℃ 的水在一标准大气压下吸收,水温将变为 ℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  知识点三　热机效率 5(2分)汽油机的热机效率是衡量其经济性能的重要参数,提高热机效率意味着汽油车能实现( ) A.减少汽油消耗 B.增加废气带走的能量 C.增加机械摩擦 D.减少所获得的机械能 6(2分)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是( ) A.25%　　B.35%　　C.40%　　D.75% 7(2分)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为 。  8(6分)有一台以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装3 kg的汽油,消耗3 kg 汽油做功3.45×107 J。(q汽油=4.6×107 J/kg) (1)求3 kg汽油完全燃烧放出的热量; (2)求汽油机工作的效率; (3)简述提高汽油机效率的方法。 易错点　混淆热机效率与功率 9(2分·多选·易错题)关于热机的效率,下列说法不正确的是(　　) A.热机耗费的燃料少,热机的效率就一定高 B.热机的有用功占总功的比例大效率就高 C.热机做的有用功多,效率就一定高 D.热机的功率大,效率就一定高 纠错 热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。比值越大,则效率越高。功率是表示物体做功快慢的物理量。 巧提升 10(2分·多选)下列说法正确的是(　　) A.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大 B.燃料燃烧时,用的燃料越多,燃料的热值越大 C.柴油机的效率一般高于汽油机的效率 D.热机效率高,将内能转化为机械能的比例就大 11(2分·多选)一辆越野车以某一速度在平直路面上匀速行驶200 km,消耗柴油20 L,若这些柴油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动越野车做有用功,所用柴油的热值为4.3×107 J/kg,密度为0.8×103 kg/m3,则以下说法正确的是(　　) A.越野车行驶时将机械能转化为内能 B.这些柴油完全燃烧放出的热量为6.88×108 J C.越野车消耗的有用热量即有用功为2.29×108 J D.这辆越野车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1 032 N 12(7分)冬天来了,浑河成为冰钓爱好者的聚集地,有些冰钓爱好者不但配有帐篷,还配备了便携式丁烷气炉用来烧水或煮食品。如图所示为一款便携式丁烷气炉,它内置一瓶燃气,燃气质量为1 000 g,燃气的热值为8.4×107 J/kg,气炉的热效率为30%,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)将2 L水由40 ℃加热到90 ℃,需要吸收多少热量? (2)使用这台便携式丁烷气炉时,这瓶燃气能将一标准大气压下多少千克的水由20 ℃加热至沸腾? 培素养 13(7分·2024秋·大连月考)将初温不同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯、温度计、铁架台和燃料灯等其他条件完全相同。完成下列实验: (1)实验一:比较水和油吸收热量的情况。 器材选择:选择 两组装置进行实验并得出结论。  (2)实验二:比较酒精和煤油的热值大小。 器材选择:选择①、⑤两组装置进行实验,老师指出这样做不可以,因为被加热液体的 不同。  进行实验:选择正确后,在两个装置的燃料灯中注入 的酒精和煤油,待燃料 后,比较液体的 (选填“末温”或“升高温度”),就可判断燃料热值的大小。  (3)实验三:计算煤油的热值; 选择③装置进行实验,利用水的比热容、质量和升高温度计算出水吸收的热量,再用这个吸收热量计算煤油的热值; 评估:这样计算出的煤油热值会偏 ,因为 。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节　热机的效率 稳基础 知识点一　热值的理解 1(2分)小明家要买煤,为了区分优质煤和劣质煤,他主要是依据煤的(A) A.热值 B.比热容 C.燃烧速度 D.导热本领 2(2分)“西气东输”工程已全线竣工,输送的燃料为天然气,这是因为天然气　热值　较大,而且使用天然气时对环境无污染。使用天然气做饭,天然气用掉一部分后,剩余天然气的热值　不变　(选填“变大”“变小”或“不变”)。   3(2分·2024·连云港中考)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3.0×107 J/ kg,完全燃烧1 kg焦炭能放出3.0×107 J的热量 知识点二　热值公式简单计算 4(2分)完全燃烧0.5 kg某种燃料时放出的热量为0.6×107 J,则该燃料热值为　1.2×107　J/kg,若这些热量的70%被质量为12.5 kg、初温为15 ℃ 的水在一标准大气压下吸收,水温将变为　95　℃。[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]  知识点三　热机效率 5(2分)汽油机的热机效率是衡量其经济性能的重要参数,提高热机效率意味着汽油车能实现(A) A.减少汽油消耗 B.增加废气带走的能量 C.增加机械摩擦 D.减少所获得的机械能 6(2分)如图是某内燃机工作时的能量流向图,该内燃机的热机效率是(B) A.25%　　B.35%　　C.40%　　D.75% 7(2分)小明利用家中的燃气表和温度计测量燃气灶烧水的效率。将1 kg的水从20 ℃加热到60 ℃,消耗了0.01 m3的天然气(假设天然气完全燃烧),已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),天然气的热值为4.0×107 J/m3,则此次燃气灶烧水的效率为　42%　。  8(6分)有一台以汽油机为动力的茶园修剪机。其油箱最多可装3 kg的汽油,消耗3 kg 汽油做功3.45×107 J。(q汽油=4.6×107 J/kg) (1)求3 kg汽油完全燃烧放出的热量; (2)求汽油机工作的效率; (3)简述提高汽油机效率的方法。 解:(1)3 kg汽油完全燃烧放出的热量: Q放=q汽油m=4.6×107 J/kg×3 kg=1.38×108 J; (2)汽油机工作的效率: η===25%; (3)能量的二次利用可以提高利用率;还可以涂润滑油,减小摩擦等。 易错点　混淆热机效率与功率 9(2分·多选·易错题)关于热机的效率,下列说法不正确的是(　A、C、D　) A.热机耗费的燃料少,热机的效率就一定高 B.热机的有用功占总功的比例大效率就高 C.热机做的有用功多,效率就一定高 D.热机的功率大,效率就一定高 纠错 热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的能量之比。比值越大,则效率越高。功率是表示物体做功快慢的物理量。 巧提升 10(2分·多选)下列说法正确的是(　A、C　) A.相同质量的不同燃料完全燃烧时,放出热量较多的燃料,热值较大 B.燃料燃烧时,用的燃料越多,燃料的热值越大 C.柴油机的效率一般高于汽油机的效率 D.热机效率高,将内能转化为机械能的比例就大 11(2分·多选)一辆越野车以某一速度在平直路面上匀速行驶200 km,消耗柴油20 L,若这些柴油完全燃烧放出的热量有30%用来驱动越野车做有用功,所用柴油的热值为4.3×107 J/kg,密度为0.8×103 kg/m3,则以下说法正确的是(　B、D　) A.越野车行驶时将机械能转化为内能 B.这些柴油完全燃烧放出的热量为6.88×108 J C.越野车消耗的有用热量即有用功为2.29×108 J D.这辆越野车以该速度匀速行驶时受到的阻力为1 032 N 12(7分)冬天来了,浑河成为冰钓爱好者的聚集地,有些冰钓爱好者不但配有帐篷,还配备了便携式丁烷气炉用来烧水或煮食品。如图所示为一款便携式丁烷气炉,它内置一瓶燃气,燃气质量为1 000 g,燃气的热值为8.4×107 J/kg,气炉的热效率为30%,水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)。 (1)将2 L水由40 ℃加热到90 ℃,需要吸收多少热量? (2)使用这台便携式丁烷气炉时,这瓶燃气能将一标准大气压下多少千克的水由20 ℃加热至沸腾? 解:(1)水的体积V水=2 L=2×10-3 m3, 由ρ=可得,水的质量: m水=ρ水V水=1×103 kg/m3×2×10-3 m3=2 kg, 水吸收的热量:Q吸=c水m水(t-t0) =4.2×103 J/(kg·℃)×2 kg×(90 ℃-40 ℃) =4.2×105 J; (2)燃气完全燃烧放出的热量: Q放=m燃气q=1 kg×8.4×107 J/kg=8.4×107 J, 由η=可得水吸收的热量: Q吸'=Q放×30%=8.4×107 J×30%=2.52×107 J, 1标准大气压下,水的沸点为100 ℃, 由Q吸=cm(t-t0)得水的质量: m'= = =75 kg。 培素养 13(7分·2024秋·大连月考)将初温不同的液体装入如图所示的五组实验装置中,烧杯、温度计、铁架台和燃料灯等其他条件完全相同。完成下列实验: (1)实验一:比较水和油吸收热量的情况。 器材选择:选择　①④　两组装置进行实验并得出结论。  (2)实验二:比较酒精和煤油的热值大小。 器材选择:选择①、⑤两组装置进行实验,老师指出这样做不可以,因为被加热液体的　种类　不同。  进行实验:选择正确后,在两个装置的燃料灯中注入　相同质量　的酒精和煤油,待燃料　完全燃烧　后,比较液体的　升高温度　(选填“末温”或“升高温度”),就可判断燃料热值的大小。  (3)实验三:计算煤油的热值; 选择③装置进行实验,利用水的比热容、质量和升高温度计算出水吸收的热量,再用这个吸收热量计算煤油的热值; 评估:这样计算出的煤油热值会偏　小　,因为　燃料燃烧放出的热量未全部被水吸收　。  学科网（北京）股份有限公司 $