14.4 跨学科实践：制作简易热机模型&第13章专题 热量的综合计算-【追梦之旅 · 初中同步铺路卷】2026-2027学年九年级全一册物理活页同步练习（人教版·新教材）

高效同步练习第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的空 (3)给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的 气和汽油的 。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水 “白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了 变成水蒸气，水蒸气推动活塞产生动力。蒸汽机的燃 烧室在汽缸外，属于外燃机，蒸汽机的工作物质 起来。 第 是 (4)①酒精燃烧，燃料燃烧的化学能转化为水 项目主题：制作简易热机模型 和水蒸气的 能。随着温度的升高， 项目提出：蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械 该能量也越来越 (选填“大”或 能的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了 第一次工业革命。直到20世纪初，它仍然是世 “小”)，对外做功的本领也越 (选填 界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃 “大”或“小”)。 机和汽轮机等。创新实践小组的同学在校园科 ②汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，又将 技节上展示了自制“汽轮机”的过程。 能转化为 能。 任务一了解汽轮机的相关知识 ③由②可知水蒸气对外做功后，内能 1.（4分)具有完全自主产权的“华龙一号”核电 温度 ,故瓶口处喷出大量“白气”。 机组并网发电。其工作过程简化为：蒸汽发 任务三探究与思考 生器中的水被加热后汽化成水蒸气，这些水 3.（3分)(1)汽轮机工作时，水蒸气对叶轮 蒸气推动汽轮机带动发电机发电。此过程能 水蒸气的内能 (选填“增 量转化：先将 能转化为 能， 加”“减少”或“不变”)。 再转化为 能；核电站通常建在海边 (2)请你说出一种提高此汽轮机效率的方 用海水作冷凝剂，原因是海水量多且 法： 大。 (合理即可) 任务二 制作汽轮机 2.(7分)某小组同学制作了如图所示的汽轮机。 拓展延伸 4.(2分)（双选）如图是小芳学了能量守恒后设 计的一个小蒸汽轮机。下列说法正确的 是( 甲 喷嘴 (1)制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几 个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在叶轮中 酒精灯 心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使叶 A.喷嘴的“白气”是水蒸气液化形成的 轮能在铁丝上自由转动。 B.如果没有能量补充，轮子最终会停下 (2)组装“汽轮机”：按照如图所示组装器材， C.水蒸气的机械能转化为轮子的内能 注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着 D.轮子的转动说明永动机是可以实现的 叶片。 15分钟同步练习，精炼高效抓考点U九年级物理 15 专题 热量的综合计算 类型一热值的相关计算 类型二热机效率的相关计算 1.(2分)将焚烧生活垃圾放出的热量用来发电， 4.（2分)现有一台柴油机，其效率为40%，当输 是综合利用垃圾的一种方法。据资料显示， 出3.44×10？J的有用功时，消耗的柴油质量 章 日前，全国每年城市生活垃圾就达1.6×108t, 是（柴油的热值是4.3×10J/kg)() 若焚烧1t垃圾可放出1.5×1010J的热量，如 A.0.8 kg B.2 kg 果我国每年的城市生活垃圾全部焚烧，则放 C.0.32kg D.2.8 kg 出的热量是 J,这相当于 5.(2分)（四川期末）有甲、乙两台汽油机，若在 kg煤炭完全燃烧放出的热量（煤炭的热值为 同一时间内甲做的有用功是乙做的有用功的 3.0×10J/kg)e 2倍，甲的效率是25%，乙的效率是20%，则在 2.（2分)（广西模拟）若可燃冰的热值为4.2× 同样时间内，甲、乙两汽油机消耗的汽油质量 10?J/m3,完全燃烧1m3的可燃冰可放出的热 之比为( 量是 J,这些热量有60%被水吸收，可 A.2:5 B.8:5 把 kg的水从20℃加热到80℃。 C.5:8 D.5:2 [水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)] 6.(8分)某小排量汽车以72km/h的速度在水 3.(6分)天然气是常用的一种能源。某用户用 平路面上匀速行驶了36km,消耗汽油3kg。 天然气将50kg的水从20℃加热到60℃。 若已知该汽车发动机的功率（即牵引力的功 已知：水的比热容c*=4.2×103J/(kg·℃)， 率)为23kW,汽油的热值为4.6×10？J/kg。 天然气的热值g=4.2×10J/m3。求： 则关于上述的行驶过程。求： (1)这些水吸收的热量。 (1)汽车用时间； (2)加热这些水所需要天然气的体积。（设天 (2)汽油完全燃烧放出的热量： 然气完全燃烧，不计热量损失) (3)该汽车发动机的效率。 16 15分钟同步练习，精炼高效抓考点U九年级物理12.C (2)由题意可知，水吸收的热量等于氢燃料完全然烧放出的 13.B【解析】已知曲轴转速为3600r/min=60r/s,因一个工作 热量，即Q吸=Q做=8.4×10J;在标准大气压下，水的沸点为 循环四个冲程活塞往复2次，曲轴转动2周，做功1次，所以。 Q吸 该柴油机1s完成30个循环，30×4=120个冲程，对外做功30 100℃，根据Q陵=cm(t-to)可得，水的质量：m水 c水(t-to) 次，活塞往复60次，故选B。 8.4×10J 14.B【解析】A.图中软木塞飞出时，管内水蒸气对木塞做功，相 当于内燃机的做功冲程，A正确：B.图中两个压紧的铅块能吊 422x10y(kg:℃)x(100℃-20℃)250kg: 起钩码，主要是因为分子间存在引力，B错误：C.图中，活塞向 (3)发动机做的有用功：W=7Q微=50%×8.4×10'J=4.2× 下运动，压缩空气做功，机械能转化为内能，温度升高，硝化棉 101,由P=?可知，公交车匀速行驶的时间：t=P= 被点燃，发生的能量转化与汽油机的压缩冲程相同，C正确： D.图中小朋友下滑时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，D 4.2×10'J =1000s 正确。故选B。 42×103W 15.D【解析】D.该发动机的，点火方式是，点燃式，柴油机是压燃 高效同步练习第4节跨学科实践：制作简易热机模型 式，两者不同，D错误。故选D。 混合物水蒸气 高效同步练习第3节 热机的效率 1.内机械电比热容 1.热值焦每千克J/kg2.效率 2.(4)①内大大②内机械③减小降低 1.1.75×10?不变【解析】0.5m3天然气完全燃烧放出热量为 3.（1)做功减少 Q=gV=0.5m3×3.5×10'J/m=1.75×10J。物质的热值是物质 (2)在小孔处加润滑油，减小软木塞转动时与铁丝之间的摩擦 的特性，不会随物质质量的变化而变化，故天然气用掉一部分 4.AB【解析】C.水蒸气推动轮子做功，水蒸气的内能转化为轮 后，剩余的天然气的热值不变。 子的机械能，C错误；D.轮子转动时的机械能是由水蒸气的内 2.D 能转化来的，根据能量守恒定律可知，轮子的转动不能说明永 3.B【解析】A.燃料不完全燃烧时的热值与完全燃烧时的热值 动机可以实现，D错误。故选AB。 相同，A错误；C.热值与燃料是否燃烧无关，C错误；D.根据Q 专题热量的综合计算 =mg知，放出热量的多少，与燃料热值和燃料质量有关，D错 1.2.4×1088×100【解析】由题意可得，生活垃圾全部焚烧放 误。故选B。 出的热量：Q#=1.5×101J/t×1.6×10°t=2.4×1018J;根据题意 4.4.0x1040%【解析】柴油机获得有用的机械能为：W有用= 可知，煤炭完全燃烧放出的热量Q:'=Q#=2.4×1018J,由Q#= 1.0×10J-6.0×10J=4.0×10J;该柴油机的效率为：7= W有用 mg可得完全燃烧需要煤炭的质量：m#= 象2.4x101=8 W 9煤3.0x10'J/kg 4.0×108J ×1010kg =40%。 1.0x10J 2.4.2×107 100【解析】1m3可燃冰完全燃烧产生的热量：Q#= 5.B【解析】A.用热值大的燃料，燃烧相同燃料可以放出更多的 g=1m3×4.2x10J/m=4.2x10J;由题知，水吸收的热量：Q厦= 热量，但用来做有用功的能量不一定多，用来做有用功的能量 Qt×60%=4.2×10J×60%=2.52×10J;由Q厦=cm(t-t）可得， 与燃料完全燃烧产生的能量的比值不一定大，即热机效率不 2.52×10J 定高，A错误；C.热机在工作时不可避免的要克服机械部件间 加热水的质量：m=Q c(t-to)4.2x103J/(kg·℃)×(80℃-20℃) 的摩擦做额外功，机械效率不可能达到100%，C错误；D.汽油 =100kg。 机和柴油机是内燃机，由热机的特，点可知，汽油机的效率低于 3.解：(1)这些水吸收的热量：Q吸=cm(t-t)=4.2×103J/(kg 柴油机的效率，由于蒸汽机的燃料是在机器的外部燃烧，热损 ·℃)×50kg×(60℃-20℃)=8.4×10J; 失最多，效率最低，即)1<们2<们3，D错误。故选B。 (2)由题知，不计热量损失，天然气完全燃烧放出的热量：Q微= 【归纳总结】热机效率是指热机用来做有用功的能量与燃料完 Q殿=8.4×10J,由Q微=g得，加热这些水所需要天然气的体 全燃烧放出热量的比值，所用燃料的化学能转化成热机的机械 积：V= Q 8.4×10°J 能越多，效率越高。 9 4.2x10/m=0.2m3。 6.C 7.B【解析】它们之间的效率之比是：7甲门2= W甲W_W甲 4.B【解析】由7= 有得，柴油机工作消耗的总能量（来油完全 Q Q甲Qzm甲q 燃烧放出的热量)Q: _W有周_3.44×10J W Wp m 6x3 9 m9m5x410。故选B。 40% =8.6×10J;由Qt=mq 8.D【解析】热机的效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃 Q 得，消耗柴油的质量：m 8.6×10J =2kg。故选B。 94.3×10J/kg 烧放出的能量之比。A.做相同的功，所用的时间与热机效率 无关，A错误：B.在相同时间内，消耗的汽油的多少与热机效率 5.B【解析】由题意可得7甲72=25%：20%=5：4，由热机效率 无关，B错误；C.消耗同样多的汽油，因为甲的热机效率比乙 公式n= 心可得0a0P02=,所以Q8Q2 高，所以甲做的有用功比乙多，C错误。故选D。 Q燕 n 9.A【解析】A.根据图甲可知，两个气门关闭、活塞上行，为压缩 _Q吧：Q有L_Q用Px刀。2x4」 冲程，活塞对气缸内的气体做功，机械能转化为内能，气体的温 7西02X0i×行=8：5，又因为Q=m4,则 度升高，A正确：B.由图可知，输出有用功所占比例为：100%- 甲、乙两汽油机消耗的汽油质量之比是8：5。故选B。 36%-30%-6%=28%,即该汽油机的效率为28%，B错误；C. 36km 热值是燃料本身的一种特性，只与燃料本身决定，和燃料的质 6解：(1)由0=氵可得，汽车所用的时间：t=3 72km/h=0.5h 量、放出热量的多少、燃烧是否充分、温度高低无关，C错误；D. =1800s: 由乙图可知，在热机的能量损失中，废气带走的热量最多，D (2)汽油完全然烧放出的热量：Q=mg=3kg×4.6×10J/kg= 错误。故选A。 1.38×108J; 10.(1)④比较燃料完全燃烧后，水升高的温度△： (2)水升高的温度 (3)由P= t -可得，汽车发动机做的功：W=Pt=23×103W× (3)*m(-4) W4.14×10J 偏小加热过程中存在热量散失 1800s=4.14×10J,汽车发动机的效率：7= Q1.38×108J (4)消耗燃料的质量 =30%。 11.解：(1)0.6kg的氢燃料完全燃烧放出的热量：Q微=m氢q氢= 追梦第十四章章末复习 0.6kg×1.4×103J/kg=8.4×10'J; 1.电电不变 同步练习，精炼高效抓考点J九年级物理 97