第2章 改变世界的热机 专题2 热效率的相关计算-【绿卡初中创新题】2026-2027学年九年级全一册物理习题课件(教科版·新教材)

该初中物理单元复习课件聚焦热效率的相关计算，系统整合热量、热值、比热容等核心概念，通过专题形式将Q吸=cmΔt、Q放=mq、η=W有用/Q放等公式与实际应用串联，帮助学生构建完整的热效率知识体系。 其亮点在于精选中考真题、图表信息题及先进科技情境题，如通过汽车测试数据计算热效率，培养学生科学推理和模型建构能力。题目从基础计算到综合应用分层设计，助力学生巩固知识，教师可精准把握学情，提升复习针对性。

2 第2章　改变世界的热机 专题2　热效率的相关计算 3 1. （湖北中考）小勇同学购买了一款户外分体式燃气炉，准备去户外野炊。用该燃气炉烧水时，把初温为20 ℃的1 kg水加热到100 ℃，燃烧了0.025 m3天然气，则水吸收的热量为________J。假设天然气完全燃烧，则燃气炉烧水的效率为________。［c水=4.2×103 J/（kg·℃），天然气的热值取4×107 J/m3］ 3.36×105 33.6% 2 3 4 5 6 1 8 7 4 2. 合理分类和利用垃圾可以变废为宝，在一定条件下，1 kg垃圾能“榨” 出0.17 kg燃料油，若燃料油的热值为4.0×107 J/kg，则这些燃料油完全燃 烧释放出的热量为__________J。如果这些热量的42%被水吸收，则可以使________kg的水温度从20 ℃升高到100 ℃。［c水=4.2×103 J/（kg·℃）］ 6.8×106 8.5 2 3 4 5 6 1 8 7 5 3.（南充中考）某单缸四冲程汽油机，飞轮每分钟转3 000转，则每秒对外做功________次，每次对外做功115 J，该汽油机的效率为25%，连续工作1 h需消耗汽油________kg。（q汽油=4.6×107 J/kg） 25 0.9 2 3 4 5 6 1 8 7 6 4. （石家庄裕华模拟）已知汽油的热值是4.6×107 J/kg，3 kg汽油完全燃烧，放出热量_________J。若某汽车发动机的效率是20%，消耗这3 kg汽油使该汽车在水平路面上匀速行驶了40 km，则该汽车发动机的牵引力为________N。 1.38×108 690 2 3 4 5 6 1 8 7 7 5. （新题型　图表信息题）我国一款拥有自主知识产权的汽车在水平路面测 试，测试报告如下表所示。已知汽油的热值q=4.6×107 J/kg，汽油的密度为0.75×103 kg/m3。求该汽车在本次测试过程中： 2 3 4 5 6 1 8 7 8 （1）汽油完全燃烧放出的热量； （2）发动机所做的有用功； （3）发动机的效率。 解：（1）由 ρ= 可得，消耗汽油的质量 m=ρV=0.75×103 kg/m3 ×8×10-3 m3 =6 kg， 汽油完全燃烧放出的热量Q放=qm=4.6×107 J/kg×6 kg=2.76×108 J。 （2）由 v= 可得，汽车行驶的时间 t== =0.25 h= 900 s， 由 P= 可得，发动机所做的有用功 W=Pt=92× 103 W×900 s=8.28×107 J。 （3）发动机的效率η= ×100%= ×100%=30%。 2 3 4 5 6 1 8 7 9 6. 某款太阳能热水器平均每小时接收4.2×106 J的太阳能。在5 h的有效照射时 间内，使热水器中100 kg、初温为20 ℃的水温度升高到60 ℃。求该过程中： ［c水=4.2×103 J/（kg·℃），q煤=3.0×107 J/kg］ （1）水吸收的热量； 解析：（1）热水器中的水吸收的热量 Q吸=c水m水（t-t0 ）= 4.2×103 J/（kg·℃）×100 kg×（60 ℃-20 ℃）=1.68×107 J。 2 3 4 5 6 1 8 7 10 （2）太阳能热水器的效率； （3）若改用热效率为40%的煤炉达到同样的烧水效果，需要燃烧煤的质量。 （3）由η= 可知，煤完全燃烧放出的热量 Q放= = =4.2×107 J； 由Q放=mq可知，需要完全燃烧煤的质量m煤= = =1.4 kg。 （2）热水器5 h内接收到的太阳能E=4.2×106 J/h×5 h=2.1× 107 J； 热水器的效率η= ×100% = ×100%=80%。 2 3 4 5 6 1 8 7 11 7. （新情境　先进科技）如图所示，一辆无人驾驶智能公交车以某速度在一段平直的公路上匀速行驶一段距离时，消耗汽油2 kg。 已知该汽油机的效率为30%，公交车在这段行驶过程 中受到的平均阻力为103 N。 ［汽油的热值为4.5×107 J/kg，c水=4.2×103 J/ （kg·℃）］ 2 3 4 5 6 1 8 7 12 （1）若其行驶的速度为20 m/s，求该公交车发动机此时的功率。 （2）消耗2 kg汽油，有多少能量被发动机转化为有用功？ （2）2 kg 汽油完全燃烧放出的热量 Q 放 =mq=2 kg×4.5×107 J/kg=9×107 J， 转化成的有用功W=ηQ放=30%×9×107 J= 2.7×107 J。 解：（1）根据二力平衡的条件可知，牵引力 F=f=103 N； 该公交车发动机此时的功率P= = =Fv=103 N×20 m/s= 2×104 W。 2 3 4 5 6 1 8 7 13 （3）假设该公交车在这次行驶过程中，发动机排出的废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，若这些废气带走的能量全部被质量为200 kg的水吸收，求水升高的温度。（水未沸腾） （3）水吸收的热量Q吸=Q废气=42%×Q放=42%×9×107 J=3.78× 107 J， 由 Q吸 =cmΔt 得 ，水 升 高 的 温 度 Δt= = =45 ℃。 2 3 4 5 6 1 8 7 14 15 $