第2章 2 热机效率-【鸿鹄志·名师测控】2025-2026学年新教材九年级上册物理（教科版2024）

2.热村 》新知梳理邑 知识建模 1.热机所做 与 之比叫作热机的效率。公式： 2.热机效率始终 1,是因为燃料燃烧释 放的部分内能会通过 、热散失、机械 运转等途径损失掉。 3.热机应用 热机类型 应用 早期的火车、现代大型火力发电 轮机 厂、大型舰船 喷气式发动机 航空航天 4.火箭发动机原理：燃料燃烧产生的气体体积 ,向后高速 ,利用 推动前进。 》基础过关⊙ 逐点击破 知识点1热机效率 1.如图所示为某品牌内燃机工作过程中能量 流向扇形图，则该热机的效率为 A.有效利用38% B.废气带走30% C.克服摩擦22% D.散热损失8% E.未燃烧完全2% A.38% B.30% C.22% D.8% 2.两台汽油机，甲的效率比乙的效率高，其意 义是 ) A.甲的功率比乙的大 B.甲消耗的汽油比乙少 C.在消耗相同的汽油时，甲输出的功率比乙大 D.在消耗相同的汽油时，甲做的有用功比乙多 3.热机的效率较低，下列方法不能提高热机效 率的是 A.尽量使燃料充分燃烧 B.尽量减少各种散热损失 18物理九年级·上册JK 几效率 C.尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量 D.增加热机的传动装置 知识点2热机效率的计算 4.如图所示为内燃机的能量流向图，则内燃机 的效率可表示为 ( ) 废气内能 燃气内能E 有用机械能> 敢热损失〉E, 机械损失正 A7-E+B+E+E×100% E .00 C.= 1+E+E4X100% -层×100% D.E 5.某热机的效率是40%，表示它每做100J的 有用功 A.要消耗40J的热能 B.向外释放60J的废热 C.需2.5s的时间 D.额外浪费150J的能量 6.(2024·辽宁中考)汽油机在 冲程中 将内能转化为机械能。若某汽车的汽油机 在一段时间内所做的有用功为2.3×10？J, 效率为25%，则该汽油机在这段时间内消耗 了kg的汽油(q汽油=4.6×10？J/kg)。 7.一般情况下，柴油机的效率比汽油机的要 高，若柴油机的效率为43%，汽油机的效 率为25%，某次汽车所消耗的燃料完全燃 烧放出的热量是4.3×10'J,则相同条件下， 柴油机汽车输出的有用功比汽油汽车多 J。 知识点3改变世界的热机、飞向太空 8.[鸿鹄原创]万户的火箭和现代火箭发动机 在工作原理上都属于热机的一种，因为它们 都 A.使用燃料燃烧产生的气体膨胀做功 B.通过压缩空气产生动力 C.需要外界氧气支持燃烧 D.使用电能作为主要能源 》能力提升9 整合运用 9.(2024·北京月考)甲、乙两台汽油机，甲的 效率比乙高，则 A.甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少 B.消耗同样多的汽油，甲做的有用功比乙做 的有用功多 C.甲每秒钟做的功比乙每秒钟做的功多 D.做同样多的有用功，甲消耗的汽油比乙消 耗的汽油多 10.(2024·保定期中)有甲、乙两台汽油机，在 相同的时间内，它们所做的有用功之比是 5：4,消耗汽油的质量之比是3：2，那么它 们的效率之比是 A.15:8 B.8:15 C.6:5 D.5:6 11.[科技成就](2024·成都校级月考)2024年 10月22日，我国使用“长征六号”运载火 箭，成功将“天平三号”卫星发射升空，发射 任务取得圆满成功。下列说法正确的是 A.火箭上升时外壳温度升高，内能增大 B.燃料在燃烧过程中，其热值逐渐变小 C.火箭上升时外壳温度升高，所含热量增多 D.火箭的发动机在工作过程中效率可 达100% 12.(2024·广安中考)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(q汽袖=4.6×10J/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5kg汽油，则汽油 机做的有用功为6.9×10J 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 13.[社会发展]近年来，我国汽车工业发展迅 猛，各种新型汽车不断投放市场，进入普通 百姓家庭，如表是我国某品牌轿车的一次 测试报告。已知汽油的热值q=4.6× 107J/kg,汽油的密度为0.75×103kg/m3。 则该品牌轿车在本次测试过程中： 车型 轿车 测试道路 平直国道 测试距离 20 km 测试速度（平均） 80 km/h 消耗汽油 8L 发动机输出功率（平均） 92 kW (1)汽油完全燃烧放出的热量为多少？ (2)发动机所做的有用功为多少？ (3)发动机的效率为多少？ 第2章改变世界的热机19参考答案 第1章内能 1.分子动理论 新知梳理 1.分子原子1012.进人对方无规则3.引力斥力斥力 引力 基础过关 1.D2.A3.C4.模糊扩散无规则运动5.C6.C7.B 能力提升 8.A9.C10.B11.扩散斥力12.(1)分子间存在间隙(2)下 (3)大小分子间存在引力 思维拓展 13.引力 m p元R2 2.内能和热量 第1课时内能及改变方式 新知梳理 1.无规则越高2.动能势能零3.做功热传递增加减少 4.转移转化等效 基础过关 1.热水越高2.扩散不停地做无规则运动剧烈3.D4.(1)质量 温度(2)丁(3)甲、乙5.不变增大6.B7.B8.做功热传递 9.做功热传递不能做功和热传递改变物体的内能是等效的 能力提升 10.C11.A12.夏扩散13.做功内能热传递内机械 思维拓展 14.(1)外界对壶内气体做功，气体的内能增加(2)壶内气体对外界做 功，气体的内能减小 第2课时热量和热值 新知梳理 1.内能】2.燃料完全燃烧放出的热量Qq=号 J/m3 基础过关 1.D2.放出吸收3.A4.C5.B6.热传递1.4×107.4.5× 1058.C9.A10.内能热量温度 能力提升 11.B12.A13.A14.1:215.0.916.(1)质量通过水升高的 温度来判断燃料完全燃烧放出的热量(2)温度计的玻璃泡没有充分 浸入到烧杯的水中(3)②燃料难以完全燃烧且燃料燃烧放出的热 量难以完全被水吸收 61 3.比热容 第1课时比热容的概念及应用 新知梳理 1质量温度2是cJ/(kgC)c=Q 3.吸热或放热 m△t 性能 基础过关 1.ABD2.加热时间的长短温度计示数升高的快慢3.D4.C 5.质量为1kg的冰，温度升高或降低1℃吸收或放出的热量是2.1× 103J不变6.C7.C 能力提升 8.A9.D10.快多11.(1)加热时间(2)42(3)A(4)控制变量 思维拓展 12.城市A 第2课时热量的计算 新知梳理 1.cm(t-to)2.cm(to-t) 基础过关 1.大4.2×1052.1003.4704.增大热传递1005.40冰 熔化吸热，温度不变6.90热传递7.解：(1)水吸收的热量Q吸= cm(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(100℃-20℃)=6.72X 10J。(2)由Q做=Vg=Q可得，需要燃烧天然气的体积V=Q题= 9 6.72×10J=8.4×10-8m。 8×10J/m 能力提升 8.D9.B10.8:311.甲2.1×103J/(kg·℃)4.2×10 12.2.52×1041.4×10313.解：①在1标准大气压下，沸水的温度为 100℃，冷水升高的温度△t1=40℃一20℃=20℃，热水降低的温度 △t2=100℃一40℃=60℃，因为不计热量损失，所以Q吸=Q微，因为热 水和冷水的比热容相同，即c水m1△t1=c水m2△t2,所以300X10-3kgX 20℃=m2×60℃，解得：m2=0.1kg=100g,即需添加沸水100g; ②沸水在此过程释放的热量Q微=c水m2△t2=4.2X103J/(kg·℃)× 0.1kg×60℃=2.52×104J,由题意知，Q缀'=Q微=2.52×104J,由Q最= cm可得，水升高的温度△y=' 2.52×10J c水m4.2X103J/(kg·℃)X200X103kg 30℃，所以水的末温t=to十△t=80℃+30℃=110℃，由于是在1标 准大气压下，故最终可使水温升高到100℃。 思维拓展 14.B 4.跨学科实践：风 1.南比热容2.乙海面陆地海水和陆地的比热容不同 3.(1)用酒精灯对风车下方的空气加热(2)空气温度升高，体积膨胀， 密度变小，向上运动 4.(1) (2)下部(3)1 62 5.(1)运行时不用电、无噪音，可长期运转(2)可以空气对流(3)厨房 第1章整合与提升 本章知识构建 ①分子②无规则运动③引力④越高⑤热运动⑥动⑦势 ⑧做功⑨热传递①内能①热量@质量西种类@号® Q 772 Q⑥ m△t ⑦种类①⑧状态四吸收或放出热量④cmt一6)①cm,一) 教材素材延伸 引力分子间存在斥力变大分子间存在引力热水剧烈升高 做功 重点实验突破 (1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度(4)B66(5)水 中考考点强化 1.C2.B3.扩散温度4.减小分子间的引力5.大气压力 分子间引力6.A7.BD8.D9.热传递扩散10.硝化棉燃烧起来 增大11.D12.B13.ACD14.比热容放出热传递15.C 16.8.4×105不变比热容大17.0.6×10318.保持不变4.2×10 大于19.b煤油2.52×10420.解：(1)40(2)水吸收的热量 Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×500×10-3kg×(40℃- 20℃)=4.2×104J。(3)忽略热量的损失以及盛牛奶和水的器皿吸、放 热的影响，牛奶放出的热量等于水吸收的热量，即Q做=Q吸=4,2× 10J,由Qk=0m(6。一)可知，牛奶的比热容c年期=m4书6年期-t年奶) Q感 4.2×104J 300X103kg×(80℃-40℃)=3.5X103J/(kg·℃)。 第2章改变世界的热机 1.热机 新知梳理 1.燃料燃烧机械能蒸汽机瓦特2.燃气汽油机3.吸气压缩 做功排气221做功压缩 基础过关 1.A2.化学内内机械3.C4.汽缸内能机械能5.B 6.C7.B8.做功9.甲、丁、乙、丙 能力提升 10.B11.B12.内能机械13.做功节约能源14.压缩30 思维拓展 15.(1)机械(2)8×107(3)A 2.热机效率 新知梳理 1,有用功所用燃料完全燃烧释微的热量×100%2.小于 摩擦4.膨胀喷出反作用力 63 基础过关 1.A2.D3.D4.D5.D6.做功27.7.74×1068.A 能力提升 9.B10.D11.A12.B13.解：(1)由p=可得，消耗汽油的质量 m=pV=0.75×103kg/m3×8×10-3m3=6kg,汽油完全燃烧放出的 热量Q微=qm=4.6×10?J/kg×6kg=2.76X108J。(2)因为汽车匀 780km76-0.25h= 速行驶，由0一可得，汽车行驶的时间1=三=20km 900s,由P-W可得，发动机所做的有用功w=P1=92X10W× 0s=8&.28×10.3)发动机的效率7”X100%=828X10 2.76×108J 100%=30%。 小专题一热量的综合计算 1.3.4×104热传递2.做功比热容9×103.2.1×10750 4.小于5.25×1045.解：(1)每100g这种油炸食品可提供的能量约 为1.26×10J,假设这些能量全部被水吸收，则Q吸=1.26×10°J,根据 公式Q=km(:-),则水升高到的温度1=十。= c水m 1.26×106J 4.2×103J/(kg·℃)×5kg 十25℃=85℃。(2)如果上述能量全部用 于克服重力做功，把物体提高10m,则W=1.26×10J,根据W=Gh= mgh得，物体的质量m=”=126X0】=1.26X10kg。 gh10N/kg×10m 6.1.68×1042%7.4×1064×1038.1.8×10702min 21%9.解：(1)水吸收的热量Q吸=c*(:一)=42×103J/(kg·℃)× 30kg×(45℃-15℃)=3.78×105J。(2)天然气完全燃烧放出的热量 Q做=q天然气V=4×10?J/m3×0.1m3=4×10J。(3)热水器的效率7= ×100%=3.78X10J×100%=94.5%。10.解：1)该渔船满载 Q放 4×106J 时排开水的质量m排=200t=200×103kg=2×105kg,因为渔船漂浮， 渔船满载时受到的浮力F浮=G排=m排g=2×105kg×10N/kg= 2×106N.(2)满载时，船底受到海水的压强p=P嗨水gh=1×103kg/m3× 10N/kg×2.1m=2.1×104Pa。(3)此过程中海水放出的热量Q放= c海水m悔水(6-t)=4.2×103J/(kg·℃)×3X103kg×(19℃-4℃)= 1.89×10J。(4)发动机输出的机械能，即动力所做的功W=Pt= 280kW×1h=280kW·h=1.008×10°J。消耗燃油60kg,释放的能 量Q=m油q=60kg×4.2×10?J/kg=2.52×10°J,内能转化为机械 能的效率)8×10%-238X1X×10%=40%. 3.跨学科实践：保护地球家园 1.C2.C3.C4.不变不变增大5.答：(1)①汽油不能完全燃 烧；②机械散热时，部分内能转移给周围物体；③克服机械摩擦做功，将 部分内能转化为机械能；④尾气带走大部分能量。(2)出行少开私家 车，尽量选择步行、骑自行车或乘坐公共交通工具。6.解：(1)这一天 水吸收的热量Q吸=cm水(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×200kg× (70℃一20℃)=4.2×107J。(2)若这些热量由煤来提供，即Q微= -64 Q吸=4.2×10？J,根据Q做=mg可知，完全燃烧煤的质量m=Q邀= 4、2X10J-1.4kg。7.解：(1)水吸收的热量Q级=cm*（:-） 3×10J/kg 4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(80℃-30℃)=4.2×105J。(2)根据 知生物航空煤油完全燃烧放出的热量Q-Q题-4.2，X0」- 0一Q放 725% 1.68×10J。(3)生物航室煤油的热值g-盘-，68X10」=4.2× m油0.04kg 10J/kg。8.解：(1)电池储存电能的最大容量E容=45×3.6× 106J=1.62×108J,最多能提供的动能W=80%E容=80%×1.62× 108J=1.296×108J。(2)汽车行驶的速度v=36km/h=10m/s,由 P-W-=Fu可得所受的牵引力F=P-6000W=600N,汽车在 v 10 m/s 电池充满电的情况下以36km/h最多可行驶的路程s=罗- F 1.296×10J=2.16×105m=216km。(3)汽车的有用能量W= 600N 1.296×10J,汽油完全燃烧所需放出的热量Q=”=1.296×10」- 25% 5.184×10J,由Q=mg可得，所需汽油的质量m=Q- 9汽油 5.184X108J≈11.3kg。 4.6×107J/kg 第2章整合与提升 本章知识构建 W有用×100% ①机械能②做功③机械能④有用功⑤1一Q:位 教材素材延伸 蒸汽机内吸气压缩做功排气2机械内内机械 惯性汽油机内能内内机械热机 中考考点强化 1.C2.D3.C4.A5.B6.压缩E7.压缩机械内20 8.9.2×101259.2.8×10675%10.答：乙内燃机对外做功能量 占比大于甲内燃机，并且尾气带走能量、散热损失能量、摩擦损失能量 占比均不大于甲内燃机，所以乙内燃机热机效率高。要提高甲内燃机 的效率，可以采取让燃料充分燃烧、加润滑油减少摩擦等方式。 11.解：(1)汽车平均速度0=三=360km=90km/h。(2)消耗汽油的 4h 质量m-pV=0.8×103kg/m3×25×10-3m3=20kg;燃烧释放的热量Q= qm=4.5×10'J/kg×20kg=9×108J。(3)汽车发动机做的机械功W= _Wx P=25×103W×4X3600s=3.6×10°J;发动机的机械效率7一Q 100%-3)80×100%=40.2.解：(14kg汽油完全燃挠放 出的热量Q微=qm油=4.5×10？J/kg×4kg=1.8×108J。(2)废气带 走的能量Q=Q放7度=1.8×10J×42%=7.56×10”J,水吸收的热量 Q=Q=7.56X10J,由Q级=cm△可知，水升高的温度M=Q:= C水m水 —65 4.2X10J7(kg·℃)×200kg=90℃，标准大气压下水的沸点为 7.56×10J 100℃，水的初温为10℃，90℃十10℃=100℃，因此水实际升高的温度 为90℃。(3)由7一Q可知，汽车做的有用功W=Q1.8X10正 30%=5.4×10?J,汽车匀速运动时受到的阻力与汽车的牵引力是对平 衡力，由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力F=f=900N,汽车通过 的路程s= _=5.4X103J=60000m=60km。 F 900N 第3章简单电路 1.电现象 新知梳理 1.带电轻小物体2.玻璃棒毛皮3.正负4.排斥吸引 检测物体是否带电同种电荷互相排斥5.定向正电荷 基础过关 1.D2.电荷 餐巾纸3.负吸引轻小物体防止4.B5.异种 电荷互相吸引负电荷6.C7.正极负极8.正从金属球到金 属箔片 能力提升 9.C10.B11.正异种电荷相互吸引12.头发带上同种电荷相互 排斥而张开滑梯流向小朋友 思维拓展 13.(1)水流偏离竖直方向的角度(2)不可靠，没有控制摩擦次数和水 流的粗细相同(3)摩擦过的梳子对水流吸引作用的强弱与摩擦次数 无关水流粗细 2.电路 新知梳理 1.开关2.电能电能电能通断3.接通断开用电器 4.电路图形⑧个①止 基础过关 1.B2.开关用电器3.电源4.B5.开路短路通路 6.(1)断(2)通(3)短7.C 9.丙 能力提升 10.D11.B12.D13.(1)闭合S、S2(2)闭合S 思维拓展 15.(1)b通短路不能(2)切断能(3)闭合a 3.电路的连接 新知梳理 1.首尾一条整个电路2.并列两条支路整个电路支路 66