第十四章 第3节 热机的效率-【优+学案】2025-2026学年新教材九年级全一册物理课时通(人教版2024)

可知，该物质在t5~一t:时间段，处于固态，该物质在0一t1时 间段，也处于固态，所以该物质在t;~t6时间段的比热容等 于在0t1时间段的比热容，故D正确.故选D. 6.比热容6.3×10做功 7.大于增加 8.(1)自下而上(2)质量热传递 (3)加热时间的长短(4)33(5)B 第十四章内能的利用 第1节能量的转化与守恒 1.BC2.B3.CD4.D5.D6.A 7.A8.AD9.BD10.B11.C12.D 13.方向保持不变14.化学机械内能减少 15.不是小球在空气中运动以及和其他小球碰撞过程中，一部 分机械能转化成了小球与空气的内能，导致小球的机械能不 断变小，因而摆动的幅度会越来越小 第2节热机 1.D2.C3.D4.A5.压缩E6.B7.C 8.C9.做功10.做功25 11.压缩机械内20 12.做功内机械2 3解：(1)根据p三、可得，做功冲程中燃气对活塞的平 力为F=pS=8×105Pa×50×10-4m2=4000N. (2)因为s=10cm=0.1m,所以一个做功冲程中燃气对活 塞做的功W=Fs=4000N×0.1m=400J. (3)飞轮每转两圈对外做功一次，飞轮1min转动2400周， 要对外做功1200次，则燃气对活塞做的总功为W急 1200×400J=480000J,而t=1min=60s,故汽油机的功 率为P=W鱼=-480000J=800w. 60s 第3节 热机的效率 1.C2.D 3.解：(1)水温下降时，放出的热量为Q=c水m△t=4.2× 103J/(kg·℃)×6×103kg×(42℃-30℃)=3.024× 108J. (2)此热量如果靠天然气燃烧放热，则需要天然气的体积 V=Q=3.024X10j =9.45m3. 93.2×107J/m3 4.B5.30%6.A7.D8.B9.ACD 10.4.2×102 4.2 11.(1)BA(2)质量初温 (3)煤油(4)偏小燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸 收，存在热损失 12.解：(1)汽车的平均速度0=三=360km=90km/h. t 4h (2)全程消耗汽油的体积为V=25L=0.025m3. 汽油的质量为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=9×108J. (3)汽车全程所做的有用功为W=Pt=25×103W×4× 3600s=3.6×108J, 则汽车发动机的效率)= Q ×100%=3.6×10J 9×108J 100%=40%. 13.内燃机的重力、内燃机各部件之间的摩擦、废气带走的能量 都会影响热机效率的大小，所以改良热机结构、减小摩擦、利 用废气的热量都可以提高热机效率. 热机效率提高后，可以节省燃料，减少有害气体的排放等 升阶训练专题二热量的综合计算 1.C2.B3.3.0×103.0×10 4.3.36×1050.0755.8.4×1020 6.解：甲、乙混合时，设热平衡时的温度为t1, 根据Q放=Q吸可得， c甲m甲(t甲一t1）=czmz(t1一tz）, 即c甲m甲(44℃-36℃)=czmz(36℃-32℃)， 整理可得，c甲m甲=2czm乙.① 乙和丙混合时，设热平衡时的温度为t2:根据Q微=Q殿可 得，czmz(tz-t2)=c丙m两(t2-t丙)，即czmz(32℃ 30℃)=c两7m两(30℃-24C), 整理可得，c丙m丙=3czm乙.② 将甲和丙混合时，设热平衡时的温度为t,根据Q放=Q吸可 得，c甲mp(t甲一t)=c丙m丙(t-t丙).③ 将0②代人③式可得，2czmz(44℃-t)=3czmz× (t一24℃)，解得t=36℃. 7.6.72×1050.048.105017.51050 9.6×10535%固体酒精很难完全燃烧，且燃烧产生的热量 会有很大一部分散失在空气中，热量损失较大 10.125032.6% 11.解：(1)汽油完全燃烧放出的热量为Q微=mq=0.21kg× 4.6×10J/kg=9.66×10°J. (2)冷却水吸收的热量Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg·℃)X 12kg×(72.5℃-15℃)=2.898×105J. 冷却水带走能量占汽油燃烧放出热量的百分比为 2.898X101×100%=30%. 9.66×105J 热机效率7=1-32%-30%-8%=30%. 汽车输出的有用功W有用=7Q版=30%×9.66×10°J= 2.898×10°J. 12.解：(1)一个做功冲程中，燃气对活塞的平均压力做的功 W=Fs=4800N×30×10-2m=1440J. (2)由题知，飞轮的转速是2000r/min,即飞轮1min转 2000r,对外做功1000次，所以，1小时内汽油机对外做功 60×1000次=60000次，汽油机在1小时内做的总功 Ws=60000×1440J=8.64×107J. 可得，汽油完全燃烧放出的总热量Q做= 由1一Q放 W总一 8.64×102J-2.16×10J.由Q做=m9得，完全燃烧汽油的 40% 质量m= Q枚=2.16×108J =4.7kg 94.6×10J/kg 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 1.(1)热传递(2)做功D 2.(1)内机械C(2)减少 3.（1)热①内能②机械能 本章总结 1.D2.C3.A4.AC5.B 6.机械热传递节约能源（合理即可） 7.4.2×10°1.25×104 8.(1)分子做无规则运动 (2)2×10-34.2×10520 9.解：(1)若该风力发电机1s内提供的电能全部转化为内能 并有70%被水吸收，水吸收的能量为Q吸=刀W电=70%× 1.8×104J=1.26×104J,水升高的温度为△t= Q吸 cm 1.26×10J 4.2×103J/(kg·℃)×100×10-3kg =30℃. (2)一台风力发电机1年内提供的电能为4.8×1011J,火力发 电机工作时煤炭燃烧产生的热量约40%转化为电能，则煤炭 完全燃烧释放的能量为Q做= W电=4,8×101」= 40% 1.2×101J, 需要燃烧煤炭的质量为m= Q三 1.2×1012J q 3.0×10J/kg 4×104kg. 第十五章电流和电路 第1节 两种电荷 1.D2.B3.C4.A5.C 6.弱带正电电子的转移正 7.B8.BD9.A10.D11.C 12.负排斥 13.负吸引轻小物体不能防止第3节 热机 通基础 WRKKKKKK18111411 知识点1燃料的热值 1.(济南中考)完全燃烧1g液态氢能释放出 1.4×105J的热量，是完全燃烧1g汽油释放 热量的3倍，由此可知液态氢比汽油( A.内能大 B.温度高 C.热值大 D.密度大 2.（连云港中考)关于燃料的热值，下列说法正确 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3.0×10？J/kg,完全燃烧 1kg焦炭能放出3.0×10？J的热量 3.(泰安中考)某地利用地热资源建立温泉浴池 某温泉浴池注入了6×103kg的水，初始水温 为42℃，一段时间后水温降至30℃，放出的 热量为Q,已知c水=4.2×103J/(kg·℃)， 9天然气=3.2×10？J/m3.求： (1)Q的大小. (2)完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量 与Q的大小相等： 知识点2热机的效率 4.关于热机的效率，下列说法正确的是() A.热机效率越高说明做功越快 B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C.在做功同样多的情况下，热机效率越高消耗 的燃料越多 20 的效率（答案P2) D.在热机损失的能量中，废气带走的能量较 少，主要是由于机械摩擦损失的 5.一辆汽车的发动机每消耗柴油40kg,做有用 功3.96×108J,这辆汽车发动机的效率 是 .（柴油的热值为3.3×10J/kg) 之通能力M 6.教材P32图变式（随州中考）汽车是现代生活 中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是 某汽油机的某冲程及能量流向图.下列有关说 法正确的是( ) 克服摩擦机械散热废气带走 耗能6%耗能30%热量36% 燃料完全燃烧 释放的能量100% 有用 能流图 机械能 乙 A.甲图是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做 功，气体的温度升高 B.由乙图可知该汽油机的效率是30% C.汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越 不充分，这会降低燃料的热值 D.为节能，冬天汽车都会利用尾气中的余热给 车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 7.(邢台阶段练)甲、乙两台热机，甲的效率比乙 高，含义是() A.甲热机做的有用功多，效率高 B.甲热机功率大，效率高 C.甲热机单位时间里耗费的燃料少，效率高 D.做相同的有用功，甲损失的能量比乙少 8.有甲、乙两台汽油机，它们的功率之比是2：1， 它们的热机效率之比是5：4，那么在相同的 时间内，它们所消耗的汽油的质量之比 是() A.5:8B.8:5C.45 D.5:4 优十学案·课时通△ 9.科技成就（多选）我国自主研制的水陆两栖飞 机“鲲龙”AG600已具备执行灭火任务能力， 某次飞机在空中匀速直线飞行了100km,在 飞行过程中受到的阻力为5×104N,消耗燃油 的质量为300kg,已知燃油的热值为4.5× 10?J/kg.下列说法正确的是( ) A.燃油燃烧时将化学能转化为内能 B.燃油燃烧的过程中燃油的热值不断减小 C.消耗的燃油完全燃烧放出的热量为1.35× 1010J D.发动机的效率约为37% 10.(德州阶段练)在相同条件下，“可燃冰”完全 燃烧放出的热量可达到天然气的数十倍.如 果“可燃冰”的热值是天然气热值的10倍， q天然气=4.2×107J/kg.完全燃烧100g“可燃 冰”放出的热量为 J;在不考虑热量 损失的情况下，若这些热量的30%供给牵引 力为3000N的汽车，能行驶 km. 11.小柯同学自己设计了一个实验来探究煤油和 菜籽油的热值大小关系，他实验时组装了如 图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔 1min记录杯中水的温度（见表）. 加热时间/min0 1 23 45 6 甲杯水温/℃ 2527 2932 343638 乙杯水温/℃ 25 2627 28 2930 31 (1)在安装、调整图甲中实验器材时，合理的 顺序是先调整固定 的位置，再调整固 定 的位置.（均选填“A”或“B”) 温度 温度计 煤油 菜籽油 甲 (2)为保证实验便捷、可靠，实验时应控制两 套装置中一些相同的量，主要有：加热时间， 水的 和水的 (3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽 △九年级·全一册.物理.RJ 油两种燃料中，热值较大的是 (4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标 准的热值相比，该实验测得的热值 (选填“偏大”或“偏小”)，其主要原因是： 12.(山西中考)山西拥有丰富的历史文化遗产. 暑假期间小明一家从平遥古城自驾前往五台 山，进行古建筑研学旅行.平遥古城到五台山 全程约360km,驾车前往大约需要4h. (q汽油=4.5×107J/kg,p汽油=0.8× 103kg/m3) (1)求汽车的平均速度. (2)汽车全程消耗汽油25L,求这些汽油完全 燃烧放出的热量Q. (3)若汽车发动机全程的平均功率为25kW, 求汽车发动机的效率， ←通素养 13.物理观念热机的效率是衡量汽车发动机性 能的关键指标.立志成为汽车设计师的小明， 也想设计改造发动机，使热机的效率达到 80%.考虑影响热机效率的因素，你认为小明 可以在哪些方面改进创新？假如小明的设想 实现了，会给我们的生活带来哪些影响？（写 出一条即可) 21