第14章 专项训练 1 热量的综合计算 &实践 调研我国新能源汽车的发展-【一本】2025-2026学年新教材九年级物理全一册同步训练（沪科版2024）

专项训练1 类型1物体吸、放热的简单计算 ·方法指导 物体吸、放热的基本计算公式 1.物体温度升高吸收的热量： Q吸=cm(t2一t1)。 2.物体温度降低放出的热量： Q放=cm(t1一t2）。 3.燃料完全燃烧放出的热量： Q数=mq(气体燃料Q放=Vq)。 1.为使每个学生喝上放心安全的直饮水，大部分 学校购置了饮水机。某饮水机的出水温度在 20~45℃之间，适合学生直接饮用。水的比 热容为4.2×103J/(kg·℃)，该饮水机将 35kg水由15℃加热至35℃，水需要吸收 J热量。 2.已知天然气的热值为3.4×10J/m3,小明家完 全燃烧0.2m3的天然气，放出的热量为 J;若这些热量由热值为3.4× 10J/kg的无烟煤来提供，则需要完全燃烧 kg无烟煤。 3.用相同的电加热器分别给质量相同的水和煤 油加热，经过5min,水吸收的热量为4.2× 105J,温度与时间变化的关系图像如图所示 (水的比热容大于煤油的比热容)。[c水=4.2× 103J/(kg·℃)]求： (1)水的质量； (2)煤油的比热容。 ↑温度/℃ 50H 40 3 20 10 0 12345时间/min 32 一本·初中物理9年级全一册HK版 热量的综合计算 类型2热平衡方程的应用 ·方法指导 在热传递过程中的等量关系 1.两个物体充分接触过程中的等量关系。 (1)物体的末温相同：t1=t*2。 (2)不计热量损失，温度升高的物体吸收的热量 等于温度降低的物体放出的热量：Q爱=Q做，即 c1m1(t来一t初1)=c2m2(t初2一t末）。 2.燃烧燃料加热物质过程中的等量关系：若不计热 量损失，Q爱=Q数，即cm△t=m'q(燃料为气体时， cm△t=Vg)。 4.国庆节后，天气转凉，气温逐渐降低，小明喝牛 奶前，需要用热水烫一下。小明用60℃的热 水加热200g的袋装牛奶，使牛奶的温度由 15℃升高到45℃。已知水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)，牛奶的比热容为2.5× 103J/(kg·℃)。若不计包装袋吸热及其他热 损失，求： (1)牛奶吸收的热量； (2)加热牛奶至少需要60℃的热水的质量。 (结果保留两位小数) 类型3热效率的相关计算 ·方法指导 W 1.热机的效率：V一Q×100%。 (W表示热机做的有用功，Q表示燃料完全燃 烧释放的热量) 2.炉具的效率：7= Q×100%。 (Q吸表示被加热物质吸收的热量，Q表示燃料 完全燃烧释放的热量) 5.(2025·安徽宿州期中)“围炉煮茶”是一种休闲方 式，源自云南的“火塘烤茶”。用火炉将质量为 2kg、初温为20℃的水加热到100℃，燃烧了 50g木炭，该火炉烧水的热效率为 [水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，木炭 的热值q=3.36×10'J/kg] 6.(2025·安徽合肥包河区期中) 右图是我国自主研制的 第一代实用型地效飞机 DXF100,地效飞机是一种可以低空飞行的飞 机，它能停在水面或地面上。若该飞机以 180km/h的速度沿低空水平匀速直线飞行了 90km,消耗的燃油质量为40kg,已知燃油热 值为4.5×10J/kg,飞机发动机效率为40%， 求该地效飞机在这次执行任务的过程中： (1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量； (2)低空飞行时，所受到的阻力大小。 7.(2025·安徽合肥168中期中)为改善城市空气质 量，合肥经济技术开发区引入了雾炮车洒水除 尘。图甲为一台正在水平路面上洒水的雾炮 车。当雾炮车以恒定的功率在平直的公路上 做直线运动时，其t图像如图乙所示，在第 10s末速度达到20m/s,通过的路程为 120m。设该车在行驶过程中所受阻力恒为 f=4000N。(柴油的热值取4.0×10J/kg)求： ↑w/(ms1) 20- 1020t5 甲 乙 (1)0~10s内雾炮车的平均速度； (2)0~10s内雾炮车发动机产生的牵引力所 做的有用功； (3)若柴油机效率为40%，则10~20s内需要 消耗柴油的质量。 第十四章内能与热机33 实践 调研我国亲 汽车给人们的出行提供了方便，但也带来了 能源消耗、环境污染等问题。新能源汽车逐步进 入了我们的日常生活中，与传统燃油车相比，新 能源汽车具有很多优势。 【项目分解】 任务一：查阅并整理资料。 任务二：对比新能源汽车和燃油汽车的差异，了 解汽车的尾气排放情况。 【项目实施】 任务一：查阅并整理资料。 (1)我国新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混 动汽车、燃料电池汽车等。 (2)近年来，我国新能源汽车产业持续飞速发展， 产销量连续九年位居全球前列。 (3)随着技术的成熟和成本的降低，新能源汽车 将逐渐替代传统燃油车。 1.我国新能源汽车发展迅猛，受到国内外广大消 费者的青睐。给汽车蓄电池充电时，将电能转 化为 储存；新能源汽车在工作时蓄电 池为电动机供电，由电动机提供动力，主要将 电能转化为 能。 任务二：对比新能源汽车和燃油汽车的差异，了 解汽车的尾气排放情况。 新能源汽车在使用过程中能实现零排放，有效减 少了碳排放量，对改善空气质量具有积极作用。 而传统燃油车在行驶过程中会排放污染物，对环 境会造成一定影响。新能源汽车的能耗成本 更低。 2.插电式混动汽车是一种常见的新能源汽车，其 驱动原理如图所示，行驶动力可由电动机或发 动机单独提供，也可以由二者同时提供。可实 现最高发动机效率46%，最高百千米亏电油 耗3L和最长综合续航2100km。 34一本·初中物理9年级全一册HK版 所能源汽车的发展 传动装置目 ☐机械连接} ■电气连接 车架 动 日车轮 机 工机 充电器 池 (1)当电池电量充足时，该汽车行驶时通过电 池使电动机转动，从而驱动汽车行驶。此过程 中能量的转化情况为 (2)当电池电量不足时，插电式混动汽车动力 由发动机提供。发动机是内燃机，通过燃油燃 烧产生高压气体推动活塞做功。发动机产生 动力的冲程是 冲程。 (3)汽车上坡时，将挡位切换为低速挡，以减小 行驶的速度，这样做的目的是 (4)汽车在亏电时正常匀速行驶100km,汽油 完全燃烧放出的能量为 J,在此过程中 所受阻力为400N,若剩余能量全部用于为电 池充电，则电池所增加的电能为 J。 (汽油密度取0.8×103kg/m3,汽油热值取5× 107 J/kg) (5)汽车尾气中的“汽油味”越浓说明燃料燃烧 得越不充分，汽油的热值 （选填“越大” “越小”或“不变”)。 【项目拓展】 当前新能源汽车应用的电池是以锂电池为主的 液态电池，研发固态电池是车企未来的重点课 题。固态电池中使用的是固态电解质而非传统 的液体电解质，大大降低了电池起火或爆炸的风 险。使用固态电解质的电池可以保持更长时间 的高性能状态，延长了电池的有效使用寿命。此 外，固态电解质在高温环境下表现出优异的稳定 性，使用这种电池的设备可以在更广泛的温度范 围内正常工作，拓展了电池的应用场景。11.A机械能转化为内能12.内机械做功 13.(1)做功降低减小(2)热机内机械 14.900A内机械25【解析】氦气吸收的热量Q=cm(t2一t1)= 3000J/(kg·℃)×0.03kg×(30℃一20℃)=900J;撤去力，氦气推动活塞做 功，氦气的内能转化为活塞的机械能，这个过程与汽油机的做功冲程相同。若飞 3000 轮转逢为3000r/mi,则此汽油机每秒对外微功次数n一60X2-25次。 第四节跨学科：热机效率和环境保护 1.B2.C3.2.1×1020.7【变式】3.9×10 4.c5.A6.D7.C8.B9.C10.C 11.4512.0.613.40%14.1.26×108500 15.解：(1)当车速为50km/h时，由题图可知，此时汽车所受的阻力f=4000N 由二力平衡的条件可知，汽车的牵引力F=f=4000N 汽车行驶的路程s=vt=50km/h×0.6h=30km=3X10m 汽车牵引力所做的功W=Fs=4000N×3×10m=1.2×108J (2)已知消耗燃油的体积V=12.5×10-3m3 消耗燃油的质量m=pV=0.8×103kg/m3×12.5×10-3m3=10kg 燃油完全燃烧放出的热量Q#=mq=10kg×4X10?J/kg=4×108J W ③)汽车的热机效率7Q×100%=1:2X10100%=30% 4×103J 专项训练1热量的综合计算 1.2.94×10°2.6.8×1050.2 3.解：(1)因为水的比热容大于煤油的比热容，质量相同的水和煤油，吸收相同的热 量，水升温慢，所以题图中图像B为水的温度随时间变化的图像，由Q=cm(t2 t1)得，水的质量 Q饭 4.2×105J m*=c*(,-t)4.2X10J/0kg·℃)×(30℃-10℃)=5kg (2)用相同的电加热器分别给相同质量的水和煤油加热，经过相同的时间，即水和 煤油吸收的热量相同，煤油的质量m煤墙=m*=5g 经过5min,煤油吸收的热量Q'=Q=4.2X10J 由Q=cm(t2一t1)得，煤油的比热容 Q' 4.2×105J ca-m(i,-t)5kgX(50C-10C=2.1X10J/(kg·℃) 4.解：(1)牛奶吸收的热量Q=c*斯m*(t-t1)=2.5X103J/(kg·℃)X0.2kg× (45℃-15℃)=1.5×10°J (2)若不计包装袋吸热及其他热损失，则热水放出的热量Q就=Q=1.5×10J,由 Q就=c*m*(t2一t)得，至少需要热水的质量 Q 1.5×104J m=cg4,-D-4.2X10J/0kg.C)X(60℃-45℃)≈0.24kg 5.40% 6.解：(1)消耗的燃油完全燃烧放出的热量 Q我=mq=40kg×4.5×10'J/kg=1.8×10°J W (2)已知发动机的效率为刀=40%，由？Q可得飞机做的有用功 W=Q7=1.8×10°J×40%=7.2×10°J 由W=Fs可得，地效飞机飞行过程的牵引力 F=W=7:2X10J=8000N s90×103m 飞机做匀速直线运动，受到的阻力与牵引力是一对平衡力，大小相等，即 f=F=8000N 7.解：(1)雾炮车在10s内通过的路程为120m,则0~10s内雾炮车的平均速度 0=三=120m=12m/s t 10 s (2)由题图乙可知，雾炮车在10s后做匀速直线运动，牵引力F=f=4000N, 由P=W-=F可得，雾炮车的功率 P=Fv1=4000N×20m/s=8×104W W 已知雾炮车的功率恒定，由P= 可得，0~108内雾炮车发动机产生的牵引力所 做的有用功W1=Pt=8×104W×10s=8×105J (3)雾炮车在10一20s内做的有用功 W2=Pt2=8×104W×(20s-10s)=8×105J W 由0一Q我 可得，柴油完全燃烧放出的热量 w:=8×10J=2×10J Q= 740% 由Q=mq可得，需要消耗柴油的质量 m=Q=2X10J 94.0x107J/kg-0.05kg 实践调研我国新能源汽车的发展 1.化学能机械 2.(1)电能转化为机械能(2)做功(3)增大爬坡的牵引力 (4)1.2×1081.52×107(5)不变 章末复习 知识体系构建 ①动能②势能③做功④热传递⑤内能⑥焦耳⑦J/(kg·℃) ⑧内能⑨机械能⑩完全燃烧①有用功 易错二次闯关 1.C2.D3.B4.1.26×1051.26×1035.100 6.B【解析】假设达到热平衡时，水的温度为t,则根据热平衡方程可知cm(100℃一 t)=c*m(t一10℃)，因两球和水的质量均相同，所以水升高的温度取决于铜球和 铁球的比热容大小。因为铜的比热容小于铁的比热容，所以放有铜球的水升高的 温度要小，则铜球降低的温度比铁球的大，水吸收的热量较少；放有铁球的水升高 的温度要大，水吸收的热量较多，所以铁球放出的热量比铜球多，B正确。 考点真题演练 1.D2.D3.B4.0.6×1035.802.1×10A 6.(1)秒表(2)加热时间(3)质量升高的温度(4)水 7.B8.3.36×1050.075 9,解：)汽车的平均速度0==4=90km/h (2)全程消耗汽油的体积V=25L=0.025m 物理9年级全一册(HK版)1⑧ 汽油的质量m=pV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg 汽油完全燃烧放出的热量Q=mq=20kg×4.5×10J/kg=9×10°J (3)汽车全程所做的有用功W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J W 汽车发动机的效率7=气×100%=。08×1006一40% 9×108J 第十五章电与电路 第一节静电现象 1.摩擦轻小物体2.电荷餐巾纸3.正4.电荷排斥 5.(1)正同种电荷相互排斥正(2)负靠近异种电荷相互吸引 6.B7.相互排斥越大不能8.D9.D10.D11.D【变式】C12.A 13.毛皮14.(1)丝线偏离竖直方向的角度(2)距离 第二节让电灯发光 第1课时电路的三种状态 1.B2.电源3.用电器开关4.开关电化学5.A6.B7.D8.C 9.如图所示。 L2☒ S 10.D11.A12.响亮 13.L1S2和S 14.如图所示。 ☐☐1m 15.(1)C、E(2)E 第2课时电路的连接 1.(1)A、B、C灯L被短路(2)A串(3)B、C并2.(1)CD(2)BA 3.C4.并联5.串并6.B 7.如图所示。 L L 8如图所示。 9.A10.C11.SS1、S2