第14章 第3节 热机的效率-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案作业手册（人教版·新教材）

第3节韦 01基础达标 知识点一 燃料的热值 1.关于燃料的热值，下列说法正确的是() A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料的热值一定大 C.煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量 比干木柴放出的热量多 D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大 2.将一瓶酒倒去一半，剩余酒的 A.密度不变，比热容和热值减半 B.质量、比热容、热值都为原来的一半 C.比热容不变，热值和密度减半 D.比热容、密度、热值都不变，质量为原来的一半 3.氢气的热值是14.3×10J/kg。它表示 1kg的氢气，可产生 J的 热量，火箭用氢气作燃料是因为它的 大。 4.用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，使100kg 的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J,煤气完全燃烧放出的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)， 9煤气=4.2×10J/kg] 知识点二热机的效率 5.关于热机的效率，下列说法正确的是( A.在做功同样多的情况下，热机的效率越高 消耗的燃料越多 B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C.热机的效率越高说明做功越快 D.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 6.汽油机的能量流向图如图所示，对照此图，下 列说法不正确的是 ( 19 熟机的效率 燃料释放的热量(98%) 废气(33%) 冷却水(30%) 出有用 摩擦与辐射(7%) 功 A.废气的排放所占的比例最大，减少该部分 能量损失是提高热机效率的有效手段 B.冷却水能量的二次利用可以提高能量的利 用率 C.该汽油机工作时汽油没有完全燃烧，则汽油 的热值会减小 D.该汽油机的能量利用率为28% 7.两台四冲程汽油机在相同时间内，甲机做的有 用功是乙机的3倍，甲机的热机效率是20%， 乙机的热机效率是25%，则甲、乙两机消耗的 汽油质量之比是 8.目前一些城市公交车采用天然气来代替燃油， 某公交车在一段时间内消耗了500g天然气， 若这些天然气完全燃烧，可放出 J的热量（天然气的热值为4.2×10J/kg)。 剩余天然气的热值 (填“增大”“减小” 或“不变”)。该公交车发动机的效率为20%， 则得到的机械能为 J。 02能力提升 9.(自贡中考)下列关于热值和热机效率的说法， 正确的是 ) A.使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B.使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 C.柴油机的热机效率通常为100% D.燃料燃烧释放的热量越多，热值越大 10.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量 与放出的热量的图像，由图像可知，A、B两种 20 燃料的热值大小关系是 A.QA<QB ↑Q/J B.QA=QB C.QA>QB m/kg D.无法比较 11.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为 宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出 140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0× 107J/kg,某城镇每天产生50t生活垃圾，则这些 垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量为 J。在一个标准大气压下，这些热 量的30%被500m3、30℃的水吸收，则水温能 升高 ℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃)， p冰=1.0×103kg/m3] 12.小明在2024年珠海航展上不仅观摩了精彩 的飞行表演，还了解到一个信息：某型号飞 机，其热机每消耗100kg燃油可让飞机获得 2.1×10J的机械能。若燃油热值取q=4.2× 10J/kg,则100kg燃油完全燃烧产生的热量 为 J,该热机效率为 若要提高热机效率，请给出一条建议 13.为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示： (1)两个同规格的烧杯中装有质量相等的水， 取质量 (填“相等”或“不相等”)的酒 精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它 们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全 燃烧 (2)实验中，通过比较 ,从 而确定酒精和碎纸片的热值大小关系。 (3)在甲装置中，测出水的质量和燃料烧尽时 水升高的温度，再结合燃料的质量这一数据， 计算出燃料的热值，通过实验算出的热值与 实际相比 （选填“偏大”或“偏小”)， 理由是 14.小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测 该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否 准确。当只有该热水器使用天然气时，把 50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示 数由1365.05m3变为1365.17m3,已知水的 比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的 热值q=7.0×10J/m3。求： (1)水吸收的热量。 (2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。 (3)该热水器的效率。 03思维拓展 15.某小型农用柴油机的铭牌部分信息如表所 示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的 距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩 冲程中气缸内气体内能增加是通过 方式实现的；正常工作1min,柴油机输出的 有用功 J,消耗柴油 kg,做 功冲程中燃气对活塞的平均压力为 N。 (9柴油=4.0×10J/kg) 型号 HR05b 活塞行程 100mm 转速 2400r/min 输出功率 8kW 效率 40%第3节热机的效率 1.D2.D3.完全燃烧14.3×102热值 4.2.1×1024.2×1025.B6.C7.15:4 8.2.1×10不变4.2×1069.B10.C 11.2.8×104012.4.2×1050%改善燃烧条件 13.(1)相等(2)水升高的温度(3)偏小存在热散失 14.(1)水吸收的热量：Q魔=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg× (54℃-20℃)=7.14×10J. (2)消耗的天然气体积：V=1365.17m3-1365.05m3=0.12m3, 消耗的天然气完全燃烧放出的热量：Q放=qV=7.0×10?J/m3× 0.12m3=8.4×10J。 (3)该热水器的效率：受×10%-×10%-5%. 15.做功4.8×1050.034000 专题二热量、热值、热效率综合计算 1.(1)水吸收的热量：Q吸=cm(t一to)=4.2×10J/(kg·℃)×10kg× (100℃-25℃)=3.15×10J. 2)电刀×100%可知，高能聚合油完全燃烧放出的热量：Q:一 Q题=3.15×10]=4.2×10J,由Qt=qm可知，完全燃烧高能聚合 75% 油的质量：m'=Q整=43X10L=0.1kg。 94.2×10J/kg 2.(1)锅炉内300kg的水吸收的热量：Q吸=cm(t一t。)=4.2× 103J/(kg·℃)×300kg×(100℃-20℃)=1.008×108J。 (2)煤完全燃烧放出的热量：Q微=qm煤=3×10J/kg×11.2kg= 点.36×101：此锅炉的效率：) 2题×100%=1008×10☐×100% 3.36×108J =30%。 (3)不计热损失，由Q缀=Q放，可知cm1(t一t1)=cm2(to2一t),即4.2 ×103J/(kg·℃)×5kg×(t-20℃)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg× (100℃-t),解得：t=50℃。 3.(1)飞机的航程：s=t=600km/h×1h=600km=6×10m。 (2)发动机所做的功：W=Fs=1.6×10N×6×10m=9.6×10J. (3)航空煤油完全燃烧释放的热量：Q做=qm=4×10J/kg×4000kg= 1.6×10J。 4)发动机的热机效率：)=Q ×100%=9.6X10×100% 1.6×10叮 52 =60%。 4.(1)热水器一天中接收的太阳能：E=2.8×10J/(m2·h)×1.5m2 ×8h=3.36×10J (2)由表中数据知，太阳能热水器装水的质量：m=oV=1×103kg/m3× 80×103m3=80kg,水吸收的热量：Q=7E=60%×3.36×10J= 2.016×10J,由Q=cm△可得，水升高的温度：△== cm 2.016×10J =60℃. 4.2×10J/(kg·℃)×80kg 5.(1)汽车受到的重力：G=mg=1.6×10kg×10N/kg=1.6×10N; 汽车受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.6×10N=1.6×103N; 因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：F=f=1.6×103N。 (2)汽车的速度：0=1O8km/h=30m/S,由P=W=。=F0得，汽车 tt 的功率：P=Fv=1.6×103N×30m/s=4.8×10W。 (3)汽油的质量：m'=pV=0.8×103kg/m3×3.5×10-3m3=2.8kg, 3.5L汽油完全燃烧时放出的热量：Q微=qm'=4.6×10J/kg× 2.8kg=1.288×10门：由7×100%得，一次加满燃料汽车发动 机做功：W=Q做=80%×1.288×108J=1.0304×10J;由W=Fs得， 汽车最多行驶的路程：8==6X10N=6.44X10m=64.4km。 (4)对环境无污染。 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 (1)塞子被冲出内能机械能 (3)简易火箭上升高度可能与燃料的种类有关 (4)大(5)保持不变相反方向做功 (6)①热传递②内机械 章末核心素养整合提升内能的利用 知识构建 转移转化化学能内能完全燃烧物质种类Q=qm或Q=Vg 做功热传递 内能机械能进气门排气门汽油空气机械内内机械 _W有X100% 4221飞轮惯性点燃式压燃式？一Q 针对练 1.重力势动能量守恒内能 2.B3.压缩冲程机械18004.2.1×1027 5.2560 53 整合提升 1.D2.D3.D4.B5.A6.6407.250.9 8.(1)质量通过水升高的温度来反映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燃料不完全燃烧且燃料燃烧放出的热量有一部分会散失到空 气中 9.(1)机械 (2)已知汽车的速度=90km/h,行驶的时间1=10min=君h,由0=产 可知汽车行驶的路程为：==90km/h×合h=15km: (3)1.1kg汽油完全燃烧产生的热量为：Q微=q游m=4.6×10J/kg× 1.1kg=5.06×10'J: (4)由图可知，转速为2000r/min时对应的汽车输出功率为P=30kW= 3X10w,由P罗可得汽浦机在此过程做的有用功为：w=P1=3× 10WX10X60s=1,8×10J,汽清机的效率为：7=×10%- 1.8×101×100%≈35.6%。 5.06×10J 第十五章电流和电路 第1节两种电荷 1.C2.B3.互相排斥越大不能4.A 5.中子电子内部正电荷数和负电荷数相等6.转移得到强 7.D8.静电除尘油罐车后面装一条拖地铁链 9.B10.D11.A12.D13.同种 14.刀片带了电金属柄是导体，能将摩擦带的电荷及时导入大地，刀片 不带电，不会吸引木屑 15.(1)得到负 (2)带正电丝绸束缚电子能力比橡胶棒弱，所以在丝绸与橡胶棒摩 擦的过程中，丝绸容易失去电子带正电荷，橡胶棒容易得到电子带负 电荷 (3)BC 第2节电流和电路 第1课时电流电路 1.电荷的定向移动正电荷定向移动的方向自由电子定向移动 2.向左向右3.C 4.A5.D6.C7.B8.D9.D10.A11.A 12.负导体从玻璃板到人体13.开关电源 54