专项提优1 热学的综合计算-【支点·同步系列】2026-2027学年九年级上册物理（人教版·新教材）

第3节热机的效率 知识清单 ①完全燃烧②质量③J/kg④Q=mg⑤化学能 ⑥有用功 W有用 ⑦n一Q做 ⑧热量损失⑨充分燃烧 归类探究 3.6×1025% 基础达标 1.1.2×10不变 2.热值化学 3.30%2.7×10不会【解析】由图可知，该汽油机 的效率)=100%-33%一30%-7%=30%，完全燃 烧0.2kg的汽油放出的热量Q,=mg=0.2kg×4.5 ×10”J/kg=9×10J,则输出的有用功W有=7Q放= 30%×9×105J=2.7×105J。热机的效率是指用来 做有用功的能量与燃料完全燃烧产生的热量之比，增 大汽油机的工作时间不会增大汽油机的效率。 4.D5.C6.B 能力提速 1.25%2.8.4×1051×1070.25 3.A【解析】由题意可知，甲、乙两台汽油机的效率分别 W 是25%、30%，由热机的效率公式)=Q可知，甲、乙 W甲 两台汽油机燃烧汽油放出的热量分别为Q甲= 刀甲 Q-是m8-×号-0×是-片 25%=9:5,又因为Q:=m9,所以在g相同时，甲与 30% 乙消耗的汽油的质量之比为9：5。 4.C 5.D【解析】通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放 出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升 高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸 =Q做，而Q吸=c水m水△t,Q做=mq,即c水m水△t= mg,解得g=C*m*△ 。m相同，△t越小，由q= m C水m水△可知，燃料的热值越小，故A错误。△相 同，m越大，由g=m*△可知，燃料的热值越小， 故B镭误，的值越大，岩的值超小，由？= C本m*△可知，燃料的热值越小，故C错误。的值 越大，由g=本m4可知，燃料的热值越大，故D 正确。 6.ABD 7.解：(1)汽车通过隧道的平均速度 0=三=2400m=20m/s t120s (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 Q=mq=0.1kg×4.6×10J/kg=4.6×10J (3)汽车通过隧道的过程中牵引力做的有用功W= 1.38×105J 汽车通过隧道的过程中发动机的效率 w1.38×10】=0.3=30% 7=Q=4.6×10°J 思维拓展 B【解析】由题意可知，由于甲、乙两个烧杯中装的水 的质量相等，水的初始温度相同，根据Q啜=cm△t可 知，水沸腾前，两个烧杯中的水吸收的热量相等，吸收 的热量Q暇=c本m△t=4.2X103J/(kg·℃)×0.1kg ×(98℃一18℃)=3.36×10J,且同一烧杯中的水沸 腾前后单位时间内吸收的热量相等，则整个过程甲、 乙两个烧杯中的水所吸收的热量分别为Q。一号Q。 -号×836×10J=4.032×10J.Q2-Q-号 ×3.36×10J=4.48×10J,所以整个过程中，乙烧 杯中的水吸收的热量更多，故A错误。由图可得，第 3min时，乙烧杯中的水恰好沸腾，则吸收的热量Q展 =3.36×10*J,故B正确。整个过程消耗的煤油完全 燃烧放出的热量Q煤油=9煤油m煤袖=4.6×10？J/kgX 2.5×10-3kg=1.15×105J,故C错误。在整个过程 中，完全燃烧4g酒精所释放的热量Q精=q精m酒精 =3.0×10'J/kg×4×10-3kg=1.2×10J,可得酒精 Q里=4.032×10J=0.336= 灯加热的效率7=Q=1.2×10丁 33.6%,故D错误。 专项提优一热学的综合计算 1.解：(1)放出的热量 Q=c*m(t-t)=4.2×103J/(kg·℃)×6×103kg ×(42℃-30℃)=3.024×10°J (2)天然气放出的热量Q做=Q=3.024×108J 则天然气的体积 V=Qt=3.024×10J 9天s收3.2X102j/m=9.45m2 2.解：(1)完全燃烧0.07kg焦炭放出的热量为 Q敢=m焦炭9猫袋=0.07kg×3.0×102J/kg=2.1× 106J (2)焦炭所放出的热量60%被水吸收，水吸收的热 量为 Qw=Q做×60%=2.1×10J×60%=1.26×105J (3)水升高的温度为 1.26×105J △t= Q吸 c*m本4.2X103J/(kg·℃)X5kg =60℃ 上册详解详析 则水温升高到 t=t。+△t=20℃+60℃=80℃ 3.解：(1)牛奶吸收的热量 Q段=c年朝m牛奶△1=2.5×103J/(kg·℃)×0.2kgX (47.2℃-22℃)=1.26×10J (2)若不考虑热量损失，热水放出的热量 Q做=Q吸=1.26X10J 由Q=cm△t可知，热水的质量m水= Q放 C水△t 1.26×10J 42X10J/(kg·℃)×(53.2℃-47.2℃)=0.5kg 4.解：(1)该金属棒放出的热量 Q做=C金属牌m金属怖△t金属伸=0.42X103J/(kg·℃)× 0.2kg×(820℃-20℃)=6.72×10J (2)因为不计热损失，所以Q服=Q做=6.72×10J 由c=Q可得，水的质量 m△t Q吸 6.72×10￥J m*=*△：4.2×10J1kg·C)x(20℃-10可 =1.6kg 5.解：(1)水吸收的热量 Q服=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×4kgX (70℃-20℃)=8.4×105J (2)煤气完全燃烧放出的热量Q放=m煤气q=0.05kg ×4.2×102J/kg=2.1×10J 楼气的加热的效率7-8-18}-0 =40% 6.解：(1)因为卡车在水平路面上匀速直线行驶，处于平 衡状态，受到的牵引力、阻力是一对平衡力，则卡车行 驶过程中牵引力 F=f=0.05Ga=0.05×3×103kg×10N/kg= 1500N 牵引力做的功 W=Fs=1500N×3×103m=4.510J (2)汽油完全燃烧放出的热量 Q做=mg=0.4kg×4.5×10J/kg=1.8×102J (3)该卡车发动机的效率 W4.5×105J 7=Qk-1.8×10 =0.25=25% 7.解：(1)当汽车以30m/s的速度匀速直线行驶时，发动 机牵引力F=f=2.7×102N 发动机的输出功率P=W-=F0=2.7X10:N× t 30m/s=8.1×103W (2)油箱加满汽油时，汽油的质量m=40kg,汽油的热 值q=4×10'J/kg 这些汽油完全燃烧释放的热量Q=qgm=4×10'J/kg ×40kg=1.6×109J 物理九年级RJ版 (3)汽车牵引力做的功W=7Q=30%×1.6×10°J= 4.8×108J W4.8×10°J 汽车的最长行驶时间1=P=8.1×10w ≈59259s 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 实践训练 1.(1)冲出做功(2)凸透镜（或凹面镜）【解析】(1)将 适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电 机；当放电针放电时，汽油燃烧，圆筒内气体的内能增 加，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲 出，可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。(2)因 为凸透镜、凹面镜对光有会聚作用，所以为了点燃圆 筒内的火柴，可用凸透镜或凹面镜会聚太阳光使其被 点燃。 2.B3.C 4.(1)内能机械能(2)笔尖喷出的蒸汽太少（合理即 可)(3)在易拉罐的上半部分盖上保温层（合理即可） 进阶突破 考向聚焦 1.内B 2.错误水火箭与空气摩擦做功会导致能量损耗 3.D【解析】热机是利用内能来做功的机器，汽车热机 的效率通常为30%左右，只有D选项中汽车热机工作 时，有30%的内能转化为机械能，故A、B、C错误，D 正确。 4.B 5.解：(1)体积为0.01m3的可燃冰完全燃烧放出的热量 Q微=q可w冰V=7X10J/m3×0.01m3=7X10J (2)水吸收的热量 Q服=ckm△t=4.2×103J/(kg·℃)×100kg×15℃ =6.3×105J 则热量被利用的效率 Q段_6.3×10°J 7=Qk=7×10丁 =0.9=90% (3)由Q吸=c水m△t可知，水升高的温度 4'=Q 6.3×105J ,c*m4.2×102J/(kg·℃)X20kg=75℃ 此时水的末温 t'=t1+△t′=30℃+75℃=105℃ 在1个标准大气压下，水的沸点是100℃，则水的末温 为100℃，所以水升高的温度 △t”=100℃-30℃=70℃ 挑战中考 1.做功扩散 2.3.0×10°3×103【解析】完全燃烧0.1m3的天然 气放出的热量Q数=Vg天然气=0.1m3×3.0×10J/m =3.0×10°J,该液体吸收的热量Q吸=Q做7=3.0×专项提优一 热学的综合计算 类型《1一般吸热、放热计算 (3)若水的初温为20℃，吸收这些热量后，水 1.某地利用地热资源建立温泉浴池。某温泉 的温度升高到多少？ 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× 10J/m3。 (1)求放出的热量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？ 类型《2热平衡的计算 3.吃早饭的时候，妈妈想用热水 给小进加热右图所示的牛奶 使牛奶的温度由22℃升高到 47.2℃。〔已知c水=4.2× 103J/(kg·℃)，c牛奶=2.5×103J/(kg·℃)刀 (1)求牛奶吸收的热量。 (2)若不考虑热量损失，热水放出的热量全 2.(2025一2026吉安期末)完全燃烧0.07kg 部被牛奶吸收，则妈妈至少要用多少千克 的焦炭所放出的热量有60%被质量为5kg 53.2℃的热水？ 的水吸收，当时气压为标准大气压，已知 c水=4.2×103J/(kg·℃)，9焦炭=3.0 ×102J/kg。 (1)求完全燃烧0.07kg的焦炭所放出的 热量。 (2)求水所吸收的热量。 4.有一根烧红的金属棒，其温度是820℃，质量 是0.2kg,把它浸没到温度为10℃的水中，达 到热平衡时水的温度变为20℃。已知这种金 属的比热容为0.42×103J/(kg·℃)，水的比 物理九年级RJ版 热容为4.2×103J/(kg·℃)，不考虑热损失。 (3)该卡车发动机的效率。 (1)该金属棒放出的热量是多少？ (2)水的质量是多少？ 类型3热效率的计算 7.某汽车的油箱最多可加40kg汽油，它行驶 5.(2025苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃加 时所受阻力的大小与速度的关系见下表。 热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的 已知汽车发动机的效率是30%，汽油的热值 热值为4.2×10J/kg,水的比热容为4.2× q取4×107J/kg。 103J/(kg·℃)。求： 速度v/ (1)水吸收的热量。 10 20 30 40 (m·s1) (2)煤气完全燃烧放出的热量。 阻力f/N0.3×1021.2×10 2.7×103.6×10 (3)煤气炉加热的效率。 (1)当汽车以30m/s的速度匀速直线行驶 时，求发动机的输出功率。 (2)油箱中加满汽油时，求这些汽油完全燃 烧释放的能量。 (3)汽车油箱加满汽油，并且以30m/s的速 度匀速直线行驶时，汽车的最长行驶时间为 多少秒（结果保留整数）？ 6.(2025一2026南昌西湖区 检测)在北方，除雪车是冬 季必不可少的应急车辆。 右图所示的是一辆冬季除 雪卡车，卡车的总质量为3t,它在水平路面 上匀速直线行驶3km,消耗汽油0.4kg,受 到的阻力为卡车总重的0.05倍。(g取 10N/kg,汽油的热值q=4.5×102J/kg)求： (1)卡车行驶过程中牵引力做的功。 (2)0.4kg汽油完全燃烧放出的热量。 上册第十四章