专题二 热量、热值、热效率综合计算(Word试题版)【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)
2026-09-13
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教辅
摘要:
该初中物理导学案聚焦热量、热值、热效率综合计算,通过烧水、新能源汽车等生活实例导入,连接比热容、热值概念,搭建从单一公式到综合应用的学习支架,帮助学生掌握相关计算。
资料结合环保燃料、太阳能等实际场景,体现科学态度与责任,题目层次分明且解析详细,培养科学思维与能量观念,配有视频辅助理解,助力学生形成解题模型,提升学习效率。
内容正文:
专题二 热量、热值、热效率综合计算
02专题训练
1. 高能聚合油是一种安全、清洁、可再生的新型环保燃料。某次燃烧高能聚合油,将的水从25℃加热到100℃。已知:该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,水的比热容是,高能聚合油的热值约为。求:
(1)水吸收的热量;
(2)燃烧高能聚合油的质量。
2. 冬天即将来临,学校积极创造条件为学生供应开水.在这个过程中,若用锅炉将300kg的水从20℃加热到100℃,燃烧了11.2kg的煤[c水=4.2103J/(kg.℃),煤的热值为3107J/kg],则:
(1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少?
(2)此锅炉的效率是多少?
(3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水,为了便于使用,他将这100℃的开水和质量为5kg的20℃的冷水混合,若不计混合过程的热损失,则混合后温水的温度为多少?
3. 飞机的发动机是一种热机,通过航空煤油在气室中燃烧,从喷口向后高速喷出气体,使发动机获得向前的推力,高空中某飞机获得1.6×105 N的水平推力,以600 km/h的速度沿水平方向匀速航行1 h,需要完全燃烧热值为4×107 J/kg的航空煤油4 000 kg.求1 h内:
(1)飞机的航程;
(2)发动机所做的功;
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量;
(4)发动机的热机效率.
4. 太阳能热水器如今在城乡均已普遍使用了。一款太阳能热水器铭牌上的部分参数如表所示,将它安装在阳光充足的水平台面,并注满水。已知荆州市(晴天)平均每平方米的面积上,每小时接收的太阳能约为。若该热水器接收太阳能的有效面积为,每天日照时间按计算,[水的比热容为,水的密度为],则:
型号
-88
水容量/
80
自身质量/
40
(1)热水器一天中接收的太阳能约为多少?
(2)若接收的太阳能有被热水器中的水吸收,则可使水温升高多少?
5. 当前新能源汽车日益普及,某品牌新能源汽车一次最多能装入18kg硼和45L水,利用二者反应产生的能量,相当于3.5L汽油完全燃烧产生的能量.当该车以108km/h的速度在水平路面上匀速行驶时,燃料的能量转化为机械能的效率为80%,该轿车的质量是1.6t,轿车受到的阻力是车重的0.1倍.(汽油的热值为4.6×107J/kg,ρ汽油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)发动机的牵引力为多大?
(2)发动机的有用功率多大?
(3)一次加满燃料可以供该车行驶多少千米?
(4)请说出使用该车的优点(一条即可).
专题二 热量、热值、热效率综合计算
02专题训练
【1题答案】
【答案】(1);(2)0.1kg
【解析】
【详解】解:(1)根据比热容公式可得水吸收的热量为
(2)该高能聚合油灶具烧水的热效率为75%,所以高能聚合油燃烧放出的热量为
燃烧高能聚合油的质量为
答:(1)水吸收的热量是;
(2)燃烧高能聚合油的质量是0.1kg。
【2题答案】
【答案】(1) 1.008×108J;(2) 30%;(3) 50℃
【解析】
【详解】(1)锅炉内300kg的水吸收的热量:
Q吸=cm(t−t0)=4.2×103J/(kg⋅℃)×300kg×(100℃−20℃)=1.008×108J,
(2)11.2kg煤完全燃烧放出的热量:
Q放=m煤q=11.2kg×3×107J/kg=3.36×108J;
此锅炉的效率:
η==×100%=30%;
(3)设冷水温度从t01升高到t,吸收的热量为Q1;热水温度从t02降低到t,放出的热量为Q2;
由于不计热损失,所以Q1= Q2,
即:
cm1(t-t01)=cm2(t02-t)
即:
4.2×103J/(kg•℃)×5kg×(t-20℃)=4.2×103J/(kg•℃)×3kg×(100℃-t)
解得:
t=50℃.
答:(1)锅炉内200kg的水吸收的热量是1.008×108J;
(2)此锅炉的效率是30%;
(3) 混合后温水的温度为50℃.
【3题答案】
【答案】(1) 600 km;(2)9.6×1010 J;(3)1.6×1011 J;(4)60%
【解析】
【分析】
【详解】解:(1)因为速度,所以飞机的航程
(2)发动机所做的功
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量
(4)发动机的效率
答:(1)飞机的航程是600 km;
(2)发动机所做的功是9.6×1010 J;
(3)航空煤油完全燃烧放出的热量是1.6×1011 J;
(4)发动机的热机效率是60%。
视频
【4题答案】
【答案】(1)
(2)60℃
【解析】
【小问1详解】
热水器一天中接收的太阳能:。
【小问2详解】
由表中数据知,太阳能热水器装水的质量:,水吸收的热量:,由可得,水升高的温度:。
【5题答案】
【答案】(1)1.6×103N;(2)4.8×104W;(3)64.4km;(4)对环境无污染.
【解析】
【详解】(1)汽车受到的重力:G=mg=1.6×103kg×10N/kg=1.6×104N;
汽车受到的阻力:f=0.1G=0.1×1.6×104N=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:v=108km/h=108×m/s=30m/s,
由P===Fv得,汽车的功率:
P=Fv=1.6×103N×30m/s=4.8×104W;
(3)汽油的质量m′=ρV=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放=m′q=2.8kg×4.6×107J/kg=1.288×108J;
由η=得,一次加满燃料汽车发动机做功:
W=ηQ放=80%×1.288×108J=1.0304×108J;
由W=Fs得,汽车最多行驶的路程:
s===6.44×104m=64.4km;
(4)水和硼反应产生氢,氢再进入内燃机燃烧,生成物是水,对环境无污染.
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