10.4 热机的效率（导学案）物理新教材沪科版（五四学制）九年级上册

该初中物理导学案围绕“热机的效率”展开，核心涵盖燃料热值（定义、单位、公式及物理意义）和热机效率（能量流向、计算方法、提高途径）。通过生活中不同燃料消耗量差异的情境导入，结合自主预习填空回顾基础，实验探究（控制变量比较燃料放热）建立概念，衔接能量转化与应用的知识脉络。 特色在于以科学探究为主线，实验设计与能流图分析培养科学思维，生活实例与环保讨论渗透科学态度与责任。习题分层设计（基础填空、综合计算、反思问题）助力学生自主构建知识，提升分析解决问题能力，符合新课标核心素养要求。

10.4 热机的效率 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能；知道热值的定义、符号、单位及物理意义；理解热机效率的定义，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向；知道提高热机效率的主要途径。 2. 科学思维：能运用热值公式进行燃料燃烧放热的简单计算；能根据热机效率的定义式分析热机工作过程中的能量转化与损失。 3. 科学探究：通过分析热机能流图，认识热机工作时能量损失的主要途径；能提出提高热机效率的合理化建议，培养分析与解决问题的能力。 4. 科学态度与责任：了解热机使用对环境的影响，初步树立节能与环保意识；体会提高热机效率对节约能源的重要意义，培养社会责任感。 【学习重点】热值的概念；热机效率的概念；热值及热机效率的简单计算。 【学习难点】热值概念的建立；热机效率的理解。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的化学能转化为内能。 2. 某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 1 kg 某种燃料完全燃烧放出的热量。 3. 热值的符号是 q，固体和液体燃料热值的单位是J/kg，气体燃料热值的单位是J/m3。 4. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式：对于固体和液体燃料 Q= mq；对于气体燃料 Q=Vq。 5. 热机工作时，用来做有用功 的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。热机效率的符号是 η，计算公式为。热机的效率总小于1（填“大于”“等于”或“小于”）。 【课堂探究】 探究一、什么是燃料的热值？ 【活动一】燃料的热值 【问题情境】一个四口之家，如果使用不同的燃料烧水、做饭，一个月的消耗量差别很大——大约需要木柴200 kg，煤90 kg，液化气30 kg，秸秆400 kg。 【思考讨论】 1. 为什么使用不同的燃料，消耗量会不同？ 不同燃料燃烧时放热能力不同，有的燃料放热多，有的放热少。 2. 如何比较不同燃料燃烧放热能力的强弱？ 取质量相同的不同燃料，让它们完全燃烧，比较它们放出的热量多少。 【实验探究】比较不同燃料燃烧时放热的本领 （若条件允许，可进行演示实验：用相同质量的不同燃料分别加热等质量的水，比较水温升高情况） 实验设计思路： 控制变量：取相同质量的不同燃料，加热等质量的相同液体（如水）。 记录数据：记录液体在燃料燃烧前后升高的温度（温度变化量）。 分析论证：水温升高越多，说明该种燃料在相同质量下放热越多，即放热本领越大。 【建立概念】 物理学中引入了热值这个物理量来反映燃料的放热能力 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。符号 q。 公式：q=Q/m（固体和液体燃料）或 q=Q/V（气体燃料）。 单位：焦每千克（J/kg）或焦每立方米（J/m3）。 常见燃料热值：查表可知，氢气的热值约为 1.4×108J/kg，它的物理意义是：1 kg 的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。 【思考讨论】有人说：“燃料的质量越大，热值越大。”这种说法正确吗？请说明理由。 不正确。热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、是否完全燃烧无关。质量大的燃料完全燃烧放出的热量多，但热值不变。 【例题1】2025年8月13日，我国成功将卫星互联网低轨08组卫星发射升空在火箭升空的过程中，燃料舱内的液态氢的热值_______（选“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）,且比常见的煤油、汽油、天然气的热值都要高。利用液氢作为推进剂的好处除了氢燃烧时，只生成水而不产生二氧化碳，几乎实现零碳排放外，还因为_________。 【答案】 B 氢的热值高，完全燃烧质量相同的氢释放的热量更多，可提升运载能力 【详解】[1]热值是燃料的固有特性，只由燃料的种类决定，与燃料的质量、燃烧状态等因素无关。火箭升空过程中，液态氢的种类未改变，所以其热值不变，故选B。 [2]根据热值的物理意义及放热公式可知，在质量相同的情况下，燃料的热值越大，完全燃烧放出的热量越多。液氢热值远高于常见燃料，因此相同质量的液氢完全燃烧能释放更多热量，可为火箭提供更大推力，提升运载能力。 【例题2】小明在课后查阅到一些燃料的热值，将其记录如下： 燃料 酒精 木炭 柴油 氢 热值 (1)查表可知木炭的热值，它表示的物理意义是___________，燃烧一半木炭，剩下的木炭热值为___________。 (2)若的木炭不完全燃烧，那么其释放的热量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 (3)若表中提到的四种燃料质量相等，完全燃烧后，放出热量最少的是___________。若为卫星运载火箭选择其中一种作为推进燃料，最好的是___________。 【答案】(1) 1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J 3.4×107 (2)小于 (3) 酒精 氢 【详解】（1）[1]热值的物理意义是1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。所以木炭的热值3.4×107J/kg表示的物理意义是：1kg木炭完全燃烧放出的热量是3.4×107J； [2]热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关。所以燃烧一半木炭，剩下的木炭热值仍为3.4×107J/kg。 （2）热值是指1kg燃料完全燃烧放出的热量，现在木炭是不完全燃烧，所以释放的热量小于 （3）[1][2]根据可知，质量相等时，值越小，放出热量越少，根据表中提到的四种燃料，在质量完全相等的情况下，酒精的热值最小，所以酒精放出热量最少，卫星运载火箭如果选择推进燃料，须是热值较大的物质，表中物质中氢是最好的燃料。 探究二、什么是热机的效率？ 【能量流向分析】阅读教材相关内容，分析内燃机工作过程中的能量流向。 【主要流向】 （1）废气带走很大一部分热量； （2）一部分能量被冷却系统吸收散失； （3）一部分能量消耗在克服摩擦等机械损失上； （4）真正转变为对外做有用功的能量只占燃料完全燃烧放出能量的一部分。 定义：热机工作时，用来做功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。用符号η表示。 公式： 理解要点： （1）由于热机工作时总会有能量损失（热散失、摩擦损失等），所以 W有用总小于 Q放，热机效率总小于 1。 （2）热机效率反映了热机对燃料化学能的利用效率。 【讨论交流】提高热机效率的途径 联系前面分析的能量损失方向，思考如何提高热机效率，将你的想法填在下面的横线上。 （1）减少废气带走的能量：如改进排气系统，利用废气涡轮增压； （2）减少摩擦损失：如改善润滑条件，减小部件之间的摩擦； （3）提高燃料的燃烧效率：如使燃料更充分燃烧（优化喷油嘴或进气系统）； （4）减轻自重等：如采用轻质材料制造车身或部件。 【例题3】下列提高热机效率的途径中，不正确的是（　　） A．保证良好的润滑，减少因克服摩擦而消耗的能量 B．使用热值更高的燃料 C．设法利用废气的能量 D．改善燃烧条件，使燃料燃烧更充分 【答案】B 【详解】A．保证良好的润滑，可以减小摩擦力，减少因克服摩擦而消耗的能量，故A正确，不符合题意； B．使用热值更高的燃料，不能改变有用功与燃料完全燃烧释放热量的比值，不能改变热机效率，故B错误，符合题意； C．设法利用废气的能量，可以增大有用功，提高热机效率，故C正确，不符合题意； D．改善燃烧条件，使燃料燃烧更充分，减小热量损失，提高热机效率，故D正确，不符合题意。 故选B。 【例题4】新疆能源资源丰富多样，主要包括石油、天然气、煤炭等，石油经过一定的技术，提炼出汽油，作为重要的燃料。已知汽油的热值为，表示完全燃烧1千克的汽油放出的________为；若消耗1千克汽油，发动机获得的机械能是，则该发动机的效率是________；若使用中汽油不完全燃烧，则它的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 热量 50% 不变 【详解】[1]略 [2]消耗1千克汽油放出的热量为，则发动机的效率为 [3]热值是燃料的固有特性，仅由燃料的种类决定，与燃料的燃烧程度无关，所以汽油不完全燃烧，它的热值不变。 【例题5】小明尝试用家里的天然气灶粗略测量烧水的效率。他在水壶中盛放了2kg的水，测得水的初温是25℃，然后将水加热，同时观察天然气表和水温，发现天然气表的示数变化了时水温为95℃。，。 (1)求水吸收的热量Q吸； (2)求天然气释放的热量Q放； (3)求天然气灶的烧水效率。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量为 （2）天然气释放的热量为 （3）天然气灶的烧水效率为 探究三、热机的使用对环境有何影响? 【问题情境】热机的大量使用给人类带来了便利，但也带来了环境问题。 【思考与讨论】 1. 热机工作时会产生哪些污染物？ 热机工作时会产生一氧化碳（CO）、碳氢化合物、氮氧化物（NOx）等有害气体，还会排放烟尘、二氧化碳等。 2. 这些污染物对环境有什么危害？（如酸雨的形成等） 二氧化碳排放会导致温室效应，使全球气候变暖；氮氧化物和二氧化硫排放会导致酸雨，腐蚀建筑物、酸化土壤和水体，危害动植物生存；一氧化碳和碳氢化合物有毒，危害人体健康；烟尘污染空气，影响空气质量。 3. 我们可以采取哪些措施来减少热机对环境的污染？ 如：加强环保立法，控制人为污染；改进燃烧装置，加装消烟除尘设备；推广、普及“清洁能源”；种植绿色植物，净化空气。 【课堂总结】 10.4 热机的效率 一、热值： 定义：某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其 质量（或体积） 之比，用符号 q表示。 物理意义：表示不同燃料放热本领的物理量，是燃料的一种 特性。 公式：固、液体燃料 Q=mq；气体燃料 Q=Vq。 二、热机效率： 定义：热机所做 有用功 与燃料 完全燃烧 放出的热量之比，用 ηη 表示。 公式：。 由于总有能量损失，热机效率永远小于1。 三、提高热机效率 主要有三个方向：改善燃烧条件、减少机械摩擦、利用废气能量。 【课堂练习】 1．如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值取。以下说法正确的是（    ） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．该汽油机工作效率可达65% C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．完全燃烧10g汽油可放出的热量 【答案】D 【详解】A．热值是燃料本身的一种特性，汽油未完全燃烧时的热值与完全燃烧时的一样大，故A错误； B．该汽油机工作效率可达 故B错误； C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能转化为活塞的机械能，气体内能减小，故C错误； D．完全燃烧10g汽油可放出的热量为 故D正确。 故选D。 2．我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。下表是一些燃料的热值。下列选项正确的是（    ） 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 3.0×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 酒精 3.0×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg A．0.5kg的汽油的热值是2.3×107J/kg B．热值为3.0×107J/kg的燃料一定是酒精 C．燃料越接近完全燃烧，燃料的热值就越大 D．0.5kg的焦炭完全燃烧放出的热量是1.5×107J 【答案】D 【详解】A．热值是燃料的特性，与质量无关，0.5kg汽油的热值仍为，故A错误； B．焦炭和酒精的热值均为，因此该燃料可能是焦炭或酒精，故B错误； C．热值定义基于燃料完全燃烧，未完全燃烧时放热减少，但热值不变，故C错误； D．焦炭热值为，0.5kg完全燃烧放热 故D正确。 故选D。 3．为探究不同燃料完全燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，两种燃料质量相同，完全燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．燃料1完全燃烧完所放出的热量小于燃料2完全燃烧完所放出的热量 B．甲烧杯中水升高的温度与乙烧杯中水升高的温度之比是4:3 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4:3 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是3:2 【答案】D 【详解】B．由图丙可知，甲杯内水升高的温度 乙杯内水升高的温度 甲烧杯中水升高的温度与乙烧杯中水升高的温度之比是，故B错误； C．甲、乙杯内水的质量相同、比热容相同，由可知甲、乙两杯内的水吸收的热量之比，故C错误； A．实验中忽略热量的散失，水吸收的热量等于燃料完全燃烧放出的热量，燃料1与燃料2完全燃烧放出的热量之比，即 燃料1完全燃烧放出的热量大于燃料2完全燃烧放出的热量，故A错误； D．两种燃料质量相同，由可知两种燃料的热值之比，故D正确。 故选D。 4．全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t，则完全燃烧这些汽油会放出___________J的热量。q汽油=4.6×107J/kg汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约___________t汽油。 【答案】 【详解】[1]汽车数量，每年的耗油总量为 完全燃烧放出的总热量 [2]汽车内燃机效率平均值取，所有汽车做的有用功为 提高后，所有汽车年需的有用功不变，则燃烧汽油放出的热量为 燃烧汽油的质量为 则我国每年可以节约汽油的质量为 5．小李家的燃气热水器，将40kg的水从20℃加热到45℃时，所用的天然气完全燃烧时放出的热量是1.4×107J。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.3×107J/m3，则水吸收的热量是______J。该燃气热水器烧水的效率η是______。若这些天然气放出热量的55%用来对小轿车做功，可使轿车沿直线匀速行驶7km，则发动机的牵引力为______N。 【答案】 30% 1100/ 【详解】[1]水吸收的热量是 [2]该燃气热水器烧水的效率 [3]若这些天然气放出热量的55%用来对小轿车做功，则有用功为 发动机的牵引力 6．某汽油发动机行驶100km消耗汽油约10kg，已知该汽油机热效率为40%，求： (1)此过程中有效利用的内能为多少？（汽油的热值） (2)若这些有效利用的能量用来加热质量1.84t，10℃的水，能使水温增加多少摄氏度？[结果保留一位小数，水的比热容] 【答案】(1) (2)23.8℃ 【详解】（1）汽油完全燃烧释放的总热量为 由可知，有效利用的能量（即有效利用的内能）为 （2）由题意可知， 由可知，水温增加量为 7．某辆汽车在平直公路上匀速行驶3千米，消耗汽油0.2千克，已知汽油的热值为   焦/千克。若该汽车行驶过程中发动机的牵引力为736牛。求： (1)完全燃烧0.2kg汽油放出的热量； (2)该汽车发动机的效率。 【答案】(1) (2)24% 【详解】（1）完全燃烧0.2kg汽油放出的热量 （2）牵引力做功为有用功 该汽车发动机的效率 【课后反思】 请同学们课后思考以下问题： 1. 知识掌握： 我是否能够准确说出热值的定义、公式和单位？ 我是否理解热值是燃料的一种特性？ 我能否说出热机工作时能量的主要流向？ 我能否准确写出热机效率的定义式？ 2. 计算能力： 我能否独立完成燃料燃烧放热的计算？ 我能否根据能流图计算热机效率？ 3. 联系生活： 你能说出生活中哪些地方用到了热值的知识？ 你能为家庭节约燃料提出几条合理化建议吗？ 你能说出提高汽车发动机效率的几种方法吗？ 4. 拓展思考： 热机的大量使用带来了哪些环境问题？我们应如何应对？ 未来热机的发展趋势是什么？ 5. 困惑与问题： 本节课我还有哪些地方不太理解？ 我还想进一步了解的问题是：________________________________ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 10.4 热机的效率 （导学案） 【学习目标】 1. 物理观念：知道燃料在燃烧过程中将化学能转化为内能；知道热值的定义、符号、单位及物理意义；理解热机效率的定义，知道热机工作时燃料释放能量的主要流向；知道提高热机效率的主要途径。 2. 科学思维：能运用热值公式进行燃料燃烧放热的简单计算；能根据热机效率的定义式分析热机工作过程中的能量转化与损失。 3. 科学探究：通过分析热机能流图，认识热机工作时能量损失的主要途径；能提出提高热机效率的合理化建议，培养分析与解决问题的能力。 4. 科学态度与责任：了解热机使用对环境的影响，初步树立节能与环保意识；体会提高热机效率对节约能源的重要意义，培养社会责任感。 【学习重点】热值的概念；热机效率的概念；热值及热机效率的简单计算。 【学习难点】热值概念的建立；热机效率的理解。 【自主预习】阅读教材，完成以下内容： 1. 燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的 能转化为 能。 2. 某种燃料 放出的热量与其 之比，叫做这种燃料的热值。热值在数值上等于 1 kg 某种燃料 放出的热量。 3. 热值的符号是 q，固体和液体燃料热值的单位是 ，气体燃料热值的单位是 。 4. 燃料完全燃烧放出热量的计算公式：对于固体和液体燃料  ；对于气体燃料  。 5. 热机工作时，用来做  的那部分能量，与燃料 放出的能量之比，叫做热机的效率。热机效率的符号是 η，计算公式为。热机的效率总 1（填“大于”“等于”或“小于”）。 【课堂探究】 探究一、什么是燃料的热值？ 【活动一】燃料的热值 【问题情境】一个四口之家，如果使用不同的燃料烧水、做饭，一个月的消耗量差别很大——大约需要木柴200 kg，煤90 kg，液化气30 kg，秸秆400 kg。 【思考讨论】 1. 为什么使用不同的燃料，消耗量会不同？ 。 2. 如何比较不同燃料燃烧放热能力的强弱？ 。 【实验探究】比较不同燃料燃烧时放热的本领 （若条件允许，可进行演示实验：用相同质量的不同燃料分别加热等质量的水，比较水温升高情况） 实验设计思路： 控制变量：取相同质量的不同燃料，加热等质量的相同液体（如水）。 记录数据：记录液体在燃料燃烧前后升高的温度（温度变化量）。 分析论证：水温升高越多，说明该种燃料在相同质量下放热越多，即放热本领越大。 【建立概念】 物理学中引入了热值这个物理量来反映燃料的放热能力 定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。符号 q。 公式：q=Q/m（固体和液体燃料）或 q=Q/V（气体燃料）。 单位：焦每千克（J/kg）或焦每立方米（J/m3）。 常见燃料热值：查表可知，氢气的热值约为 1.4×108J/kg，它的物理意义是：1 kg 的氢气完全燃烧放出的热量是1.4×108J。 【思考讨论】有人说：“燃料的质量越大，热值越大。”这种说法正确吗？请说明理由。 。 【例题1】2025年8月13日，我国成功将卫星互联网低轨08组卫星发射升空在火箭升空的过程中，燃料舱内的液态氢的热值_______（选“A．变大”“B．不变”或“C．变小”）,且比常见的煤油、汽油、天然气的热值都要高。利用液氢作为推进剂的好处除了氢燃烧时，只生成水而不产生二氧化碳，几乎实现零碳排放外，还因为_________。 【例题2】小明在课后查阅到一些燃料的热值，将其记录如下： 燃料 酒精 木炭 柴油 氢 热值 (1)查表可知木炭的热值，它表示的物理意义是___________，燃烧一半木炭，剩下的木炭热值为___________。 (2)若的木炭不完全燃烧，那么其释放的热量___________（选填“大于”、“等于”或“小于”）。 (3)若表中提到的四种燃料质量相等，完全燃烧后，放出热量最少的是___________。若为卫星运载火箭选择其中一种作为推进燃料，最好的是___________。 探究二、什么是热机的效率？ 【能量流向分析】阅读教材相关内容，分析内燃机工作过程中的能量流向。 【主要流向】 （1）废气带走很大一部分热量； （2）一部分能量被冷却系统吸收散失； （3）一部分能量消耗在克服摩擦等机械损失上； （4）真正转变为对外做有用功的能量只占燃料完全燃烧放出能量的一部分。 定义：热机工作时，用来做功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。用符号η表示。 公式： 理解要点： （1）由于热机工作时总会有能量损失（热散失、摩擦损失等），所以 W有用总小于 Q放，热机效率总小于 1。 （2）热机效率反映了热机对燃料化学能的利用效率。 【讨论交流】提高热机效率的途径 联系前面分析的能量损失方向，思考如何提高热机效率，将你的想法填在下面的横线上。 （1）减少废气带走的能量：如 ； （2）减少摩擦损失：如 ； （3）提高燃料的燃烧效率：如 ； （4）减轻自重等：如 ； 【例题3】下列提高热机效率的途径中，不正确的是（　　） A．保证良好的润滑，减少因克服摩擦而消耗的能量 B．使用热值更高的燃料 C．设法利用废气的能量 D．改善燃烧条件，使燃料燃烧更充分 【例题4】新疆能源资源丰富多样，主要包括石油、天然气、煤炭等，石油经过一定的技术，提炼出汽油，作为重要的燃料。已知汽油的热值为，表示完全燃烧1千克的汽油放出的________为；若消耗1千克汽油，发动机获得的机械能是，则该发动机的效率是________；若使用中汽油不完全燃烧，则它的热值________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【例题5】小明尝试用家里的天然气灶粗略测量烧水的效率。他在水壶中盛放了2kg的水，测得水的初温是25℃，然后将水加热，同时观察天然气表和水温，发现天然气表的示数变化了时水温为95℃。，。 (1)求水吸收的热量Q吸； (2)求天然气释放的热量Q放； (3)求天然气灶的烧水效率。 探究三、热机的使用对环境有何影响? 【问题情境】热机的大量使用给人类带来了便利，但也带来了环境问题。 【思考与讨论】 1. 热机工作时会产生哪些污染物？ 。 2. 这些污染物对环境有什么危害？（如酸雨的形成等） 。 3. 我们可以采取哪些措施来减少热机对环境的污染？ 如： 。 【课堂总结】 10.4 热机的效率 一、热值： 定义：某种燃料 完全燃烧 放出的热量与其 质量（或体积） 之比，用符号 q表示。 物理意义：表示不同燃料放热本领的物理量，是燃料的一种 特性。 公式：固、液体燃料 Q=mq；气体燃料 Q=Vq。 二、热机效率： 定义：热机所做 有用功 与燃料 完全燃烧 放出的热量之比，用 ηη 表示。 公式：。 由于总有能量损失，热机效率永远小于1。 三、提高热机效率 主要有三个方向：改善燃烧条件、减少机械摩擦、利用废气能量。 【课堂练习】 1．如图为某汽油机工作时的能量流向图，汽油的热值取。以下说法正确的是（    ） A．汽油未完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小 B．该汽油机工作效率可达65% C．在做功冲程，该汽油机气缸中的气体内能增大 D．完全燃烧10g汽油可放出的热量 2．我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。下表是一些燃料的热值。下列选项正确的是（    ） 燃料 热值 燃料 热值 焦炭 3.0×107J/kg 柴油 4.3×107J/kg 酒精 3.0×107J/kg 汽油 4.6×107J/kg A．0.5kg的汽油的热值是2.3×107J/kg B．热值为3.0×107J/kg的燃料一定是酒精 C．燃料越接近完全燃烧，燃料的热值就越大 D．0.5kg的焦炭完全燃烧放出的热量是1.5×107J 3．为探究不同燃料完全燃烧放热能力的差异，小明设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同。烧杯内水的初温、质量也都相同，实验中忽略热量的散失，两种燃料质量相同，完全燃烧完后，画出水的温度随时间变化的关系图像如图丙所示。下列说法正确的是（　　） A．燃料1完全燃烧完所放出的热量小于燃料2完全燃烧完所放出的热量 B．甲烧杯中水升高的温度与乙烧杯中水升高的温度之比是4:3 C．甲烧杯水吸收热量与乙烧杯水吸收热量之比是4:3 D．燃料1的热值与燃料2的热值之比是3:2 4．全球汽车保有量在迅速增长，截至2024年底，我国燃油汽车保有量约为3亿辆。假设每辆汽车每年耗油1.55t，则完全燃烧这些汽油会放出___________J的热量。q汽油=4.6×107J/kg汽车内燃机效率平均值取30%。如果能把内燃机效率提高1%，我国每年可以节约___________t汽油。 5．小李家的燃气热水器，将40kg的水从20℃加热到45℃时，所用的天然气完全燃烧时放出的热量是1.4×107J。已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值为3.3×107J/m3，则水吸收的热量是______J。该燃气热水器烧水的效率η是______。若这些天然气放出热量的55%用来对小轿车做功，可使轿车沿直线匀速行驶7km，则发动机的牵引力为______N。 6．某汽油发动机行驶100km消耗汽油约10kg，已知该汽油机热效率为40%，求： (1)此过程中有效利用的内能为多少？（汽油的热值） (2)若这些有效利用的能量用来加热质量1.84t，10℃的水，能使水温增加多少摄氏度？[结果保留一位小数，水的比热容] 7．某辆汽车在平直公路上匀速行驶3千米，消耗汽油0.2千克，已知汽油的热值为   焦/千克。若该汽车行驶过程中发动机的牵引力为736牛。求： (1)完全燃烧0.2kg汽油放出的热量； (2)该汽车发动机的效率。 【课后反思】 请同学们课后思考以下问题： 1. 知识掌握： 我是否能够准确说出热值的定义、公式和单位？ 我是否理解热值是燃料的一种特性？ 我能否说出热机工作时能量的主要流向？ 我能否准确写出热机效率的定义式？ 2. 计算能力： 我能否独立完成燃料燃烧放热的计算？ 我能否根据能流图计算热机效率？ 3. 联系生活： 你能说出生活中哪些地方用到了热值的知识？ 你能为家庭节约燃料提出几条合理化建议吗？ 你能说出提高汽车发动机效率的几种方法吗？ 4. 拓展思考： 热机的大量使用带来了哪些环境问题？我们应如何应对？ 未来热机的发展趋势是什么？ 5. 困惑与问题： 本节课我还有哪些地方不太理解？ 我还想进一步了解的问题是：________________________________ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $