专题一 热量的相关计算-【学海风暴】2026-2027学年九年级全一册物理同步备课（教科版·新教材）

减小汽缸的内能的。(3)水在汽缸内汽化成水蒸气， 水蒸气膨胀对外做功，水蒸气的内能转化为活塞的机 械能，所以水蒸气的内能会变小。这种汽油机的一个 工作循环有六个冲程，对外做功2次。 2热机效率 )课内基础闯关 1.有用功25%2.C3.D 4.解：(1)汽车通过隧道的平均速度 --20-20m/s (2)完全燃烧0.1kg汽油放出的热量 Q=qm=4.6×10J/kg×0.1kg=4.6×10J (3)汽车通过隧道时牵引力做的有用功W=1.38× 10J W 汽车通过隧道时发动机的效率？=Q×100%= 1.38×10J×100%=30% 4.6×105J 5.A6.C )课外拓展提高 1.甲乙【解析】由图可知，甲损失的能量为500J,乙 损失的能量为5000J,则甲损失的能量较少。甲中燃 料完全燃烧放出的热量为2000J+500J+1500J= 4000J,乙中燃料完全燃烧放出的热量为4000J+ +3000J=12000J,则甲的热机效率 W甲 Q里 2000J ×100%= 4000了×100%=50%，乙的热机效率72= 4000J V2X100%200×100%≈33.3%，放乙的热机 Q 效率较低。 2.0.625【解析】该汽车行驶的路程s=t=20m/s ×500s=10m=10km,因为每百公里的油耗为6L, 6L 所以该汽车行驶10km消耗汽油的体积V=1O0km ×10km=0.6L。0.6L汽油完全燃烧放出的热量 Qt=Vg=0.6L×3.3×10J/L=1.98×10J,该汽 车在行驶过程中做的有用功W有m=Fs=fs=495N ×10m=4.95×10J,则汽油机的效率？= W有用X Q做 100%=4.95X10°J 1.98x10X100%=25%。 3.D 4.ABC【解析】由题图甲可知，两个气门都闭合，活塞上 行，为压缩冲程，该冲程中机械能转化为内能，故A错 误。由题图乙可知，0~10s内，该汽车做加速运动， 10s后该汽车做匀速直线运动，即该汽车不是一直做匀 速直线运动，故B错误。10s后该汽车做匀速直线运 动，速度v=20m/s,根据二力平衡条件可得，此时该汽 车受到的牵引力F=f=4000N,则此过程中该汽车发 W Fs 动机的功率P= =Fu=4000N×20m/s=8× 九年级物理JK版 10W;由题意可知，该汽车以恒定的功率在水平公路 上做直线运动，则在0~20s内，该汽车牵引力所做的 功W有用=Pt=8×10W×20s=1.6×10°J,故C错 _W×100%可得，在0一20s内，燃油完全 误。由”一Q 燃烧放出的热量Q做= _W题=1.6X10=4X10J, 40% 则在前10s燃油完全燃烧放出的热量Q:'=2Q:= 2X4×10°J=2X10J:由Q=m9可得，需要完全燃 烧燃油的质量m=Q'-2X10】 q4.6×102J/kg ≈0.043kg,故 D正确。 5.解：(1)1kg汽油完全燃烧放出的热量Q微=mg=1kg ×4.5×10J/kg=4.5×102J (2)水吸收的热量Q骏=7Q做=42%×4.5×10J= 1.89×10J 由Q:=c*mk△得水升高的温度△=Q:= C水加水 1.89×103J =45℃ 4.2×103J/(kg·℃)×100kg (3)汽车匀速运动，牵引力等于所受阻力，即F=f= 900N 汽车做的有用功W=1Q微=30%×4.5×10'J= 1.35×10J 汽车通过的路程s=下 _1.35×10J=1.5×10m= 900N 15 km )核心素养提升 1.61×10机械3.5×10-3【解析】汽油机中燃料 完全燃烧放出的能量等于损失的能量和有用的机械 能之和，燃料完全燃烧放出的能量Q散=W颗失十W有用 =1.2×10J+4.1×10J=1.61×105J。消耗汽油 Q做1.61×105J 的质量m= q4.6×10J/kg =3.5×10-3kg。 专题一热量的相关计算 1.解：(1)0.3kg氢燃料完全燃烧放出的热量 Q枚=mg=0.3kg×1.4×10°J/kg=4.2×10J (2)这些热量全部被水吸收，则Q=Q做=4.2×10J 水升高的温度 Q 4.2×102J △t= c本m*4.2×103J/(kg·℃)×200kg =50℃ 2.解：(1)水吸收的热量Q吸=cm△t=c本m水(t一t)= 4.2×103J/(kg·℃)X4kg×(70℃-20℃)=8.4× 103J (2)煤气完全燃烧放出的热量Qt=mq气=0.05kg× 4.2×102J/kg=2.1×10J （③煤气护的发率？=8×10%=会18× 100%=40% 3.解：(1)金属球的质量 m金= Q做 1.26×103J c金金0.42×103J/(kg·℃)×(108℃-48℃) =0.05kg=50g (2)根据Q做=Q限=cm(1一t。)可得，该液体的比热容 Q级 1.26×103J c=m-1o)=0.1kgX48C-45℃=4.2× 103J/(kg·℃) 所以该液体是水。 (3)若该液体再吸收2.52×10J的热量，则该液体升 高的温度 2.52×101J △1升= cm-4.2×10J/(kg·℃)X0.1kg =60℃ 所以该液体的末温t*=48℃十60℃=108℃ 在1个标准大气压下，水的沸点为100℃，所以该液体 的末温为100℃。 4.解：(1)该汽车对地面的压力F=Ge=m。g= (13000kg+3000kg)×10N/kg=1.6×105N 该汽车对地面的压强 F1.6×105N p=s=0.4m2 =4X105Pa (2)因为汽车做匀速直线运动，所以该汽车的牵引力 F'=f=0.01G8=0.01×1.6×103N=1600N 该汽车的牵引力所做的功 W=F's=1600N×400m=6.4×105J 该汽车的功率P= w6.4×103J=1.6×10w t 40s (3)天然气完全燃烧放出的热量 Qt=mq=0.025kg×6.4×10J/kg=1.6×10°J 该汽车发动机的效率 W 1一Q ×100%=6.4×10 ×100%=40% 1.6×10J1 5.解：(1)汽油的质量 m=pV=0.75×103kg/m3×1.6×10-3m3=1.2kg 汽油完全燃烧放出的热量 Qt=mg=1.2kg×4.5×10J/kg=5.4×10J _W有避×100% (2)因为汽油机的效率为20%，根据7=Q成 可得，该汽车在行驶过程中做的有用功 W有用=7Q数=20%×5.4×10？J=1.08×10'J (3)该汽车行驶的路程s=3km=3×103m 根据W=Fs可知，该汽车受到的牵引力 F=W=,08X102J-3.6X10N 3×103m 因为该汽车匀速行驶，受力平衡，所以该汽车受到的 阻力等于牵引力，即f=F=3.6×103N 6.解：(1)发动机所做的功W=PL=20×103W×2300s =4.6×103J (2)消耗的汽油完全燃烧放出的热量 w_4.6×102」=1.84×10J Q效= 25% 消耗汽油的质量m= -Q做_1.84×108J 94.6×10J/kg =4kg 3跨学科实践：保护地球家园 巴实践专项训练 1.热噪声 2.A 3.(1)比热容大(2)汽化吸热(3)①压缩做功 ②做功 阶段训练（二） 1.热机内2.机械A 3.A30【解析】图乙A中两个气门均关闭，活塞向上 运动，为压缩冲程；图乙B中两个气门均关闭，活塞向 下运动，火花塞产生电火花，为做功冲程。往“水火 箭”里打气时，外界对瓶内空气做功，将机械能转化为 内能，瓶内空气的内能增大，温度升高，相当于内燃机 的压缩冲程。汽油机的转速为3600r/min,则飞轮每 秒转60圈，汽油机每秒对外做功30次。 4.废气带走15【解析】由图乙可知，废气带走的能量 占比为100%一20%一40%一10%=30%，所以在各 种形式的内能损失中，废气带走的能量最多。由图乙 W有粗×100%可 可知，发动机的效率为40%：由7=Q数 得，燃料燃烧放出的总能量Q做= W有用=2.58×10」 40% =6.45×10°J:由Q数=m索描9柴油可得，柴油的质量 =Q枚=6.45×10J q案描4.3×107J/kg =15kg。 5.A6.D 7.A【解析】甲中进气门、排气门均关闭，活塞向下运 动，是做功冲程，B错误。乙中进气门打开，排气门关 闭，活塞向下运动，是吸气冲程，吸入汽缸的是汽油和 空气的混合物，C错误。丙中进气门关闭，排气门打 开，活塞向上运动，是排气冲程；丁中进气门、排气门 均关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，压缩冲程中机械 能转化为内能，D错误。四个冲程正确的工作顺序是 乙、丁、甲、丙，A正确。 8.A 9.AB【解析】由图甲可知，两个气门关闭，活塞上行，为 压缩冲程，活塞对汽缸内的气体做功，机械能转化为 内能，气体的温度升高，故A正确。热机效率是指热 机所做有用功与所用燃料完全燃烧放出的热量之比。 由图可知，有用机械能所占比例为100%一36%一 30%一6%=28%，即该汽油机的效率为28%，故B正 确。热值是燃料本身的一种特性，只与燃料种类有 关，和燃料的质量、放出热量的多少、燃烧是否充分、 温度高低等都无关，故C错误。利用尾气中的余热给 车内供暖，该举措可以提高能量的利用率，但不能提 高汽油机的热机效率，故D错误。 10.解：(1)轿车（空载）对水平地面的压力 F=G=mg=1050kg×10N/kg=1.05×10N 轿车（空载）对水平地面的压强 F1.05×10'N p=s=0.15m2 =7X103Pa (2)轿车的牵引力所做的功 全一册详解详析 5△专题一热量的相关计算 考向①纯热学计算 3.某金属球在炉火中被加热到108℃，然后迅 1.(2025一2026抚州期末)氢燃料被认为是目前 速投入质量为100g、初温为45℃的某种液 理想的能源之一。据报道，我国多个城市已经 体中，达到热平衡后金属球的温度为48℃。 开始进行氢燃料新能源公交车的推广使用。已 已知金属球的比热容为0.42×103J/(kg 知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，氢的 ·℃)，不计热损失。此过程中，金属球放出 热值为1.4×108J/kg: 的热量为1.26×103J。 (1)求质量为0.3kg的氢燃料完全燃烧放出 液体 煤油 酒精 水 的热量。 2.1× 2.4× 4.2× (2)若这些热量全部被质量为200kg、温度 103J/(kg·℃)103J/(kg·℃)103J/(kg·℃) 为30℃的水吸收，求水升高的温度。 (1)求金属球的质量。 (2)计算出该液体的比热容，并根据上表中 的数据确定该液体的种类。 (3)若该液体再吸收2.52×10J的热量，求 该液体的末温（在1个标准大气压下）。 2.(2025苏州)用煤气炉将4kg的水从20℃加 热到70℃，消耗煤气0.05kg。已知煤气的 热值为4.2×107J/kg,水的比热容为4.2× 103J/(kg·℃)。求： (1)水吸收的热量。 (2)煤气完全燃烧放出的热量。 (3)煤气炉加热的效率。 22 九年级物理JK版 考向②热力综合计算 5.某型号汽车在车型测试中，在一段平直的公路 4.为响应国家“低碳环保，节能减排”的号召， 上以80km/h的速度匀速行驶了3km,消耗汽 某市新上线一批以天然气为燃料的新型公 油1.6L。已知汽油的密度为0.75× 交汽车，其部分参数如下图所示。某次行驶 103kg/m3,汽油的热值等于4.5×10J/kg。假 过程中，汽车搭载人员及物品共3000kg,所 设汽油完全燃烧，汽油机的效率为20%，求： 受的阻力为总重力的0.01倍。该汽车40s (1)汽油完全燃烧放出的热量。 内在水平路面上匀速直线行驶了400m,共 (2)该汽车在行驶过程中做的有用功。 消耗天然气0.025kg。(天然气完全燃烧， (3)该汽车在行驶过程中受到的阻力。 其热值取6.4×102J/kg,g取10N/kg)求 此次行驶过程中： 长度：12m 高度：3.2m 汽车的质量：13000kg核载人数：75人 最大功率：180kW 最高速度：70km/h 轮胎与地面的总接触面积：0.4m2 (1)该汽车对地面的压强。 (2)该汽车的功率。 (3)该汽车发动机的效率。 6.随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来 越多地走进了寻常百姓家。一辆以汽油为燃 料的小汽车，在水平路面上匀速行驶2300s, 发动机的输出功率为20kW。汽油的热值q= 4.6×10?J/kg,小汽车发动机的效率为25%。 求小汽车在这段路程中： (1)发动机所做的功。 (2)消耗汽油的质量。 全一册第2章 23