第十四章 第3节 热机的效率-【新课程能力培养】2025-2026学年新教材九年级上册物理同步练习（人教版2024）

第十四章内能的利用《○ 第3节热机的效率 知识清单 1.燃料的热值 (1)燃料燃烧的能量转化：化学能转化为内能。 概念：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，用符号g表示； (2)燃料的热值 公式：9=（造用于固态和液态），9=号（造用于气态）： m 单位：J/kg(或Jm); 影响因素：燃料的种类和状态。 2.热机的效率 (1)燃料的能量流向图：燃料的化学能，内能懒功机械能（做功冲程的有用功）。 ②气缸、零件吸收一部分能量； ①燃料很难完全燃烧； ③废气带走一部分能量； ④克服零件间摩擦做功 (2)定义：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的热量之比。 电动汽车的效率：= W 油电混动汽车的效率：门= W有 E电+Q發9 (3)公式：7= Q放 沙子烧水的效车：亦治经 →m= 有用的能量 总能量 电水壶烧水的效率：， Q； 大阳能烧水的效率：FE。 Q吸 (4)提高燃料利用率的途径： ①改善燃烧环境，使燃料尽可能完全燃烧，提高燃料的燃烧效率； ②尽量减少各种热散失； ③充分利用废气带走的能量，从而提高燃料的利用率； ④减小各部件间的摩擦，以减小因克服摩擦做功而消耗的能量。 基础巩固()达标闯关 知识点1燃料的热值 1.如下表所示列出一些燃料的热值。 029 0理山九年级上册人教版》 燃料 热值 燃料 热值 汽油 4.6×10Jg 烟煤 2.9x10J/kg 柴油 4.3×102J/g 爱 1.4x108J/kg (1)根据热值表可知，汽油的热值是4.6×I0Jg,它表示的物理意义是 ;1kg汽油和2kg汽油的热值 (选填“相同”或“不同”)。 (2)运载火箭运送飞船升空的过程中，从能量转化的角度来看，燃料燃烧的 能 转化成燃气的 。选择液态氢作为卫星运载燃料，原因是液态氢的 较大。 (3)某同学在参加中考体育考试的过程中，其身体消耗的总能量约为5.8x10J,这些能 量相当于完全燃烧0.2kg的 释放的热量。 2.实验室有5kg酒精，用去一半后，剩余酒精的() A.热值减少一半 B.比热容减少一半 C.比热容、热值都减少一半 D.比热容、热值都不变 3.关于燃料的热值，以下说法中正确的是(） A.燃料燃烧时，质量越大，热值越大 B.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 C.燃烧1kg某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 D.相同质量的不同燃料，完全燃烧时热值大的放出的热量多 4.在标准大气压下，使用煤气灶将2kg的水从20℃加热到100℃，在此过程中，求： (1)水吸收的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)] (2)若不计热量损失，此过程需要完全燃烧多少立方米的煤气。(g气=1.4×10Jm) 030 第十四章内能的利用《● 知识点2热机的效率 5.提高热机效率不但能节约能源，还能减少污染。关于提高热机的效率，下列措施正确 的是() A.尽量减少废气带走的热量 B.尽量增加燃料的质量 C.尽量增加热机的工作时间 D.尽量使用功率大的热机 6.内燃机的发明，使人类的许多梦想得以实现，飞机、潜艇、坦克等，都是在内燃机发 明之后才研制成功的。如图是某内燃机的能量流向图， 。6槛烧燃料释放的热量(10) 关于内燃机，下列说法正确的是() 废气(30%) A.该内燃机的热机效率为30% 冷却水(30%)》 B.内燃机是一种环保型的机器 有 摩擦与辐射(5%)· C.减小机械摩擦可提高内燃机的效率 用 D.内燃机的四个冲程都把内能转化为机械能 第6题图 7.张同学和家人“十一”长假开车外出旅游，在某段行程中汽车消耗了10kg的汽油。 (q汽=4.6×107J/g）求： (1)这些汽油完全燃烧放出多少热量？ (2)若该同学家汽车热机的效率为30%，在这段行程中，汽油机做了多少有用功？ 8.某家庭用的燃气热水器，将20kg水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的天然 气。已知水的比热容为4.2x103J/(kg·℃)，天然气的热值为4x107J/m。求： (1)天然气完全燃烧放出的热量。 (2)水吸收的热量。 (3)该热水器烧水的效率。 01 加理九年级上册人教版》 能力提升坤综合拓展 1.一台柴油机中的燃料完全燃烧放出了8×107J的热量，共计损失了4.8×107J能量，下 列说法错误的是() A.该柴油机的效率为40% B.用来做有用功的能量为3.2×10？J C.通过科技进步，在未来可以实现能量零损失 D.减少机械间的摩擦可以提高热机效率 2.甲、乙两台汽油机使用相同的汽油，若在同一时间内，甲、乙两汽油机做的有用功之 比为3：2，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在同样的时间内，甲、乙两汽油机消耗汽 油的质量之比为() A.2:5 B.5:2 C.5:6 D.6:5 素养探究©综合实践 1.(多选)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致的工作过程 是空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃 烧，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力。关于该发动机的工作过程，下列说 法正确的是() A.燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B.燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C.压气机压缩空气，空气的内能减小 D.高温高压气体推动涡轮转动时，将内能转化为机械能 2.某实验小组学习了燃料的热值后，很想知道家中使用的天然气的热值是多少，但在教 材的燃料热值表中没有查到。于是，他们在家里进行了相关实践探究：将装有2kg水的水 壶放到天然气灶上，用温度计测量水的温度，当水从20℃加热至80℃的过程中，观察到天 然气表的数字变化了0.035m。他通过上网查阅得知天然气灶的效率约为36%，已知水的比 热容c水=4.2×103J/(kg·℃)。求： (1)在这个过程中，水吸收的热量是多少？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)忽略水壶吸收的热量，可计算出天然气的热值是多少？ 032加理九年级上册人教版》 运动(4)12 (2)Q=0=5.04X0」=14x10J。 第十四章内能的利用 36% 第1节能量的转化与守恒 6)g-9-g-4x10m 【基础巩固达标闯关】 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.(1)机械能 (2)光能(3)内能 (4)化 【学科拓展】 学能 1.(1)内机械(2)①水蒸气②外燃机 2.C3.不变方向性4.D5.B6.C 2.(1)易拉罐扇叶笔芯(2)③化学内热传 【能力提升综合拓展】 递升高做功机械(3)可以在叶轮与主轴间加润滑 1.机械能量守恒定律2.BD 油，减小叶轮和主轴之间的摩擦。（答案合理即可） 【素养探究综合实践】 【应用实践】 1.化学机械2.A3.AD4.B 1.C2.AC3.(1)热传递(2)内机械做功 第2节热机 第十四章测试题 【基础巩固达标闯关】 一、选择题 1.化学内热传递做功内机械2.C 1.C 2.B 3.B 4.B 5.B 6.C 7.ACD 8.ABC 3.(1)吸气做功压缩排气甲丙乙丁(2)乙 9.BCD 丙(3)做功惯性(4)做功(5)12260 二、填空题 240(6)内机械做功 10.不变不可能11.不能小于12.做功3000 4.AD 13.不变比热容14.化学减少15.高汽油和空气的 【能力提升综合拓展】 混合物16.8.6×10220%17.8.4×1050.04 1.400热传递2.做功压缩3.B4.BD5.AD 三、实验题 【素养探究综合实践】 18.(1)自下而上(2)①甲、丙②相同加热时 1.热传递压缩2.机械做功3.A4.C 间的长短③b(3)①甲、乙②cm(-)③不可靠， 第3节热机的效率 m1-m2 【基础巩固达标闯关】 由于燃料很难完全燃烧，部分热量会散失等因素会导致液 1.(1)质量为1kg的汽油完全燃烧放出的热量为4.6× 体吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量，使所测热 10?J相同(2)化学内能热值(3)烟煤 值偏小 2.D3.D 四、综合题 4.解：(1)Q殿=c水m水(t-to)=4.2×103J/(kg.℃)x2kg× 19.解：(1)由图可知，输出有用机械能所占比例为 (100℃-20℃)=6.72×105J. 7=100%-33%-25%-7%=35%。 (2)若不计热量损失，Q做=Q股， (2)由g=9得Q=qm=4.2×10'Jg×0.1kg=4.2x10J。 由g=0得V==67210】=0.048m. g1.4×10'J/m3 (3)由7=得0版=n0=25%x4.2x10J=1.05×10J, Q 5.A6.C 1.05×10°J 7.解：(1)由g=2丝得Q数=mg=10kgX4.6× 由Q限=cm△t得△= c*m水4.2×102J/kg℃)x5kg =50℃。 m 20.解：(1)Q殿=cm(t-6)=4.2×103J/(kg·℃)×100kg× 107J/g=4.6×108J。 (65℃-20℃)=1.89×102J 2由示只得=a0=304610h13x10J (2)由9==得0=9V-4.2x10Jkgx15m63x10J。 &.解：（1)）由g=号得0=g=021mx4×10Jm (3)元g=189x10=30%6 Q做6.3×107J 8.4×10°J。 (2)Q吸=c水m水(t-t)=4.2×10J/(kg·℃)×20kg×(60℃ =063101,a79a-525e。 -10℃)=4.2×10J。 21.(1)热值减少(2)化学(3)做功吸收 (6)亦8-餐-50%. (4)①3.08×102②1.584×109 【能力提升综合拓展】 第十五章电流和电路 1.C2.D 第1节两种电荷 【素养探究综合实践】 【基础巩固达标闯关】 1.AD 1.电荷吸引轻小物质2.两负异 2.解：(1)Q骏=c水m(i-o)=4.2×10J/(kg℃)×2kg× 3.同种电荷相互排斥是否带电正 (80℃-20℃)=5.04x105J. 4.正负不带电5.D6.D7.A8.B