14.3 热机的效率（分层作业本）-【众相原创】2026-2027学年新教材九年级全一册物理分层练（人教版）广西专版

第3节 热机的效率 阶分点巩固 知识点1燃料的热值 1.关于燃料的热值，以下说法中正确的是 A.燃料燃烧时，质量越大，热值越大 B.燃料的热值与燃料的质量和燃烧状况无关 C.燃烧1千克某种燃料放出的热量叫这种燃料的热值 D.燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小 2.某品牌“涡轮增压”(T型)轿车，比普通轿车(L型)更节能，燃烧更充分，同样的燃油加在T型轿 车内与加在L型轿车内相比，热值 (选填“更大”“一样大”或“更小”)：若完全燃烧2kg 燃油，则放出热量 J(燃油的热值为4.6×10'J/kg)。 3.我国是世界上第一个成功试采并利用深海绿色能源一“可燃冰”的国家。完全燃烧2m3的“可 燃冰”可以释放出2.1×10°J的热量，则“可燃冰”的热值是多少？ 4.（2025泰安改编)科学处理垃圾可以实现综合热利用，如果科学处理1t垃圾能产生2.16×10J的 电能，这些电能相当于完全燃烧多少干木柴放出的热量？干木柴的热值取1.2×10J/kg。 知识点2热机的效率 5.关于热机效率，下列说法中正确的是 A.热机做的有用功多，效率一定高 B.热机的功率大，效率一定高 C.热机单位时间内耗费的燃料少，效率一定高 D.以上说法都不对 6.为减少能源消耗，合理利用能源，下列方法中对提升热机效率有用的是 A.尽量增加废气带走的热量 B.增加燃料的质量 C.尽量使燃料充分燃烧 D.采用热值更大的燃料 7.如图是燃料在内燃机中燃烧的能量流向图，该内燃机的热机效率是 机械自身废气带走 消耗能量能量50% 20%/ 燃料燃烧的 内能100% 有用机械能 第7题图 A.25% B.30% C.40% D.70% 15 二阶 综合提升 8.在校田径运动会上，同学们努力拼搏，携手奋进。为了补充能量，长跑运动员常会在赛前吃点巧克 力。某种巧克力的营养成分表上标有“每100克能量2000千焦”。下列物理量与该标识的含义 相类似的是 () A.内能 B.热值 C.热量 D.比热容 9.完全燃烧1g液态氢能释放出1.4×10J的热量，是完全燃烧1g汽油释放热量的3倍，由此可知 液态氢比汽油 A.内能大 B.温度高 C.热值大 D.密度大 10.已知50g的A燃料和100g的B燃料完全燃烧放出的热量如图所示， (选填“A”或 “B”)燃料的热值更大，B燃料的热值为 J/kg。 tQ/×10J 4.0 3.0 2.0 1.0 A燃料B燃料 第10题图 第12题图 11.第一次技术革命的主要标志是蒸汽机的发明和广泛应用。蒸汽机工作时把燃料燃烧获得的内能 转化为 能。若其效率为10%，则燃烧1kg煤做的有用功为 J。(煤的热值为 2.9×10J/kg) 12.为纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年，2025年9月3日，我国在天安门广 场举行了盛大的阅兵仪式。如图所示是首次亮相的某款无人驾驶战车，行驶在平直的长安街上 接受检阅。战车匀速行驶3km,发动机所做的有用功为3.6×10J,发动机总共消耗0.3kg柴油。 已知c水=4.2×103J/(kg·℃)，9迪=4.3×10J/kg,当地大气压为一个标准大气压。问： (1)0.3kg柴油完全燃烧放出的热量是多少？ (2)发动机的热机效率是多少？ (3)若发动机所做额外功的20%的能量全部被初温为30℃、质量为5kg的水吸收，则水温可以 升高到多少？（保留一位小数）》 16由题意可得，空气吸收的热量Qs=50%Q=50%×4.2×10J= (2)太阳能电能(3)电能化学能(4)化学能电能电 参考答案·物理 2.1×10J 能光能7.C8.B9.D10.BC11.重力势动遵循 12.重力势能不是遵循13.光能转化为电能保持不变 分层作业本 由Q=cm△t可得，空气升高的温度△t= O C空气m空气 第2节热机 2.1×10J ≈8℃ 1.B2.D3.机械能属于4.B5.A6.412柴油机 第十三章内能 1.0×103J/(kg·℃)×258k 初始温度为10℃，最终温度为t=10℃+8℃≈18℃ 7.C8.BC9.做功压缩10.内能转化为机械能做功 第1节热量比热容 12.C【解析】由题意可知，城市建筑群密集、柏油路和水泥路 11.内能转化为机械能蒸汽机12.压缩减小 第1课时比热容的理解 面的吸热率更大、比热容更小，则在相同的日照情况下，城市 第3节热机的效率 1.C2.A3.B4.2.0×103不变5.AD6.AC 比郊区吸收的热量更多，温度升高得更快，导致城市热空气 1.B2.一样大9.2×10 7D【解析】由比热容的表达式c=0可知，年2 dcs 上升，而郊区的温度变化较小，因此郊区的温度较低的空气 3解：由热值的定义式g=?可知，可燃冰的热值g= Q m△ 会向城市流动。故选C。 20 第2节分子动理论的初步知识 2.1×10J=1.05x10°JVm 2 m3 cz.Q mAt Q 1.D2.A3.D4.5×106机械5.扩散做无规则运动 2m△t 4.解：题意可得，Q=E=2.16×10°J 6.C7.引力斥力8.B9.B10.C 8.a小 11.BD【解析】面包本身疏松多孔，用力捏面包，力使这些孔隙 由Q=mg可得，需要完全燃烧干木柴的质量：m= Q 92x10c>,>0有【解析】由比热容的表达式6-0e可知 变小，使得面包的体积变小，但并不能说明分子间存在间隙， m△t 2.16×10°J A错误；“木块很难被压缩”是因为分子间存在斥力，当试图 1.2×107J/kg 180kg 3000J 2000J C甲=1kgx1℃ 3×10J/(kg·℃)，同理cz=1kgx1元 =2× 压缩木块时，分子间的斥力会阻碍其被压缩，B正确：尘土是 5.D6.C7.B8.B9.C 固体小颗粒，不是分子，尘土飞扬属于机械运动，不属于分子 2000J 10J/(kg·℃)，c=2kgx1℃ 1×103J/(kg·℃)，则三个物 10.A3×107 【解析】根据热值的定义式g=￠可知，A燃料的 的运动，C错误：“花气袭人知骤暖”，闻到花香是因为分子在 m 体的比热容大小关系为c甲>cz>c丙。 做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈，所以能更 _2.3x10J=4.6×10Jkg:B燃料的热值9a 热值qA 10.(1)质量(2)相同相同(3)长大于强(4)C 快闻到花香，D正确。故选BD。 m40.05kg 第2课时比热容的应用及热量的计算 12.间隙斥力13.引力剧烈14.液变小吸收15.C Qe_3.0x10J=3.0x10J/kg:则A燃料的热值更大。 第3节内能 ma 0.1 kg 1.B2.A 11.机械2.9×10 3.解：水吸收的热量Q=cm(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)×5kgx 1.D2.C3.乙等于4.增大减小5.A6.B7.做功 增加升高8.D9.B10.BC11.AD12.热传递运动 12.解：(1)0.3kg柴油完全燃烧放出的热量为Q粒=m年速9柴油 (40℃-20℃)=4.2×10J 0.3kg×4.3×10J/kg=1.29×10J 4.解：由Q=cm△，可知，该液体升高的温度为△t= Q服 13.减小低14.AD cm 第十三章复习与提高 (2)发动机的热机效率为) ×100%=3.610 ×100%≈ Q 1.29×10J 2.3×104J 25℃ 2.3×103J/(kg·℃)×0.4kg ①质量和升高的温度乘积②9③J/(kg·℃)④种类 27.9% m△ 测该液体的末温为=t。+△1=10℃+25℃=35℃ ⑤状态⑥cm(t-t)⑦cm(t。-t)⑧吸热⑨热传递⑩对 (3)发动机所做的额外功为W额=Q教-W有=1.29×10'J-3.6× Q吸 方①分子、原子②无规则的运动B高④引力⑤斥力 106J=9.3×106J 5.解：由Q=cm(t-to)可知，牛奶的质量为m= C牛奶(t-to) ⑥动能⑦分子势能⑧温度⑩质量②0做功①热传递 则水吸收的热量为Qs=7W领=20%×9.3×10J=1.86×10J 2.5×10J 2.5x10J/(kg·℃)x(70℃-20℃)0.2kg 1.无规则的运动机械2.(1)×(2)√(3)×(4)V 根据Qe=c体m4:可得，水升高的温度为4=Os (5)×(6)V3.C4.ACD5.扩散高6.C7.运动做 C衣m水 6.A7.ACD8.801009.4:31:210.铝10 功8.B9.BD10.C11.1.26×103不变 1.86×10J ≈88.6℃ 11.解：(1)地暖1h内放出的热量Q数=c东m(1-o)=4.2× 4.2×103J/(kg·℃)×5k 10J/(kg·℃)×100kg×(45℃-35℃)=4.2×10J 第十四章内能的利用 则水的末温为t=t。+△1=30℃+88.6℃=118.6℃ (2)室内空气的质量为m空气=p空气V=1.29kg/m3×200m3= 第1节能量的转化与守恒 当地大气压为1个标准大气压，一个标准大气压下，水的沸 258kg 1.C2.B3.D4.C5.内能机械能6.(1)风能电能 点为100℃，故水温最终可以升高到100℃ 参考答案 参考 第4节跨学科实践：制作简易热机模型 3.解：(1)4201生活垃圾完全燃烧放出的热量Q数=m拉频9拉损= 第十四章复习与提高 项目分析 420×103kg×5×106J/kg=2.1×102J ①转化②产生③转化④转移⑤总量保持不变⑥内能 1.利用电加热或燃料燃烧加热；在该实践活动中利用酒精灯作 (2)根据Q=m叫，煤的质量m#= 数-2.1x10」=7x10kg= ⑦机械能⑧吸气⑨压缩⑩做功①排气②完全燃烧 为热源比电加热更简单易行。 9#3.0x10J/kg B比/kg⑤qm⑥qV⑦有用功B完全燃烧 2.常见的工作物质有高温高压燃气和水蒸气两种，从学生设计 70t ⑩”有 制作的角度来讲，水蒸气的产生更容易，也相对安全 (3)水吸收的热量Q=Q数7=2.1×102J×80%=1.68×102J Q枚gm 0小于 3.常见的可作为机械能输出的装置有小风车、小叶轮、小风 Q服 1.(1)变大机械能(2)变大电能转化为内能能量守恒 扇等。 根据Q服=cm△：可得水温度升高的量△t= C水m水 2.D3.机械不变4.B5.内156.C7.热值10 项目实施 1.68×102J 8.机械高 =20℃ 2.向易拉罐内装入适量水(50mL左右)；将笔的尖端朝外，另一 4.2×103J/(kg·℃)×20000×10kg 9.解：(1)由W=P可知，行程中牵引力所做的功W=P1=1.4× 端插入易拉罐孔中，用橡皮泥密封罐口：将易拉罐平放在支 4.解：(1)由图可知，燃料完全燃烧释放的能量Q数=W有+W损= 104W×30×60s=2.52×10J 架上 4.83×103J+1.127×10J=1.61×10J 3.选取一张厚度适中的塑料纸（或胶片纸，不能吸水）制作一个 (2)根据7= 可知，汽油燃烧释放的热量Q:=” 所以空白处①的数据为1.61×10J Q牧 小风车；选一根光滑的细木棍作为风车的旋转轴；在风车中心 2.52×10J=1.008×10J 打一个小孔，孔径略大于细木棍的直径，将细木棍穿过风车中 (2)由0m=mg可得，消耗的汽油质量m=0.,1.61x10」。 25% 94.6×10J/kg 心孔，确保风车能够稳定地固定在细木棍上并能自由转动。 根据Q数=mg可以求得该行程中，汽车消耗汽油的质量m速= 0.035kg 4.调节易拉罐和风车的高度，确保酒精灯的外焰正对易拉罐下 QE=1.008×101=2.1kg 方加热；笔的尖端对准小风车的扇叶：点燃易拉罐下面的酒精 (3)汽油机的热效率7= 名×10%=4.83×10J×10%=30% 9汽油4.8×10J/kg Q拉 1.61×10J 灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 (3)汽车行驶过程中散失的热量Q数=Q数×(1-25%)=1.008× 综合训练 5.解：(1)汽油的体积V=3L=3×103m,汽油的质量m=P汽渔V= 108J×0.75=7.56×10J 1.(1)蒸汽机(2)酒精内内机械(3)①靠近②减小 0.7×103kg/m3×3×103m3=2.1kg 根据)=cm4,可以求得，升高的温度4= 铁丝与瓶盖之间的摩擦 (2)3L汽油完全燃烧放出的热量Q数=m9汽速=2.1kg×4.6× C求m 2.(1)热传递(2)力的作用是相互的(3)向右不变内 10J/kg=9.66×10J 7.56×10J 180℃ 机械做功 4.2×103J/(kg·℃)×100kg 3.(1)酒精火花塞(2)扩散减小机械(3)内燃高 (3)根据)= 靠×10%可知，汽车发动机输出的有用功W有 t=to+△1=15℃+180℃=195℃ Q 蒸汽机的废气带走了大量的能量（或内燃机的能量利用更集 因为在一个标准大气压下，水的沸点是100℃，所以可以把 7Q数=40%×9.66×10J=3.864×107J 中) 100kg温度为15℃的水加热到100℃ 匀速行驶时牵引力做的功等于有用功，该汽车发动机的牵引 专题小练1热效率相关计算 第十五章电流和电路 力F W有3.864x102J三400N 1.解：(1)水吸收的热量Qs=cm*△1=4.2×103J/(kg·℃)× 96.6×103m 第1节两种电荷 50kg×(60℃-20℃)=8.4×106J 6.解：(1)发动机牵引力做的功W=Fs=1000N×27000m=2.7× 1.B2.A3.不同摩擦起电4.同种电荷相互排斥多 (2)0.8kg煤气完全燃烧放出的热量Q数=m气9=0.8kg×4.2× 10J 5.C6.A失去7.B8.摩擦起电吸引轻小物体9.BC 10'J/kg=3.36×10J (2)汽油完全燃烧放出的热量Q数=9汽速m汽速=4.5×10'J/g× 10.BD11.转移不同12.正从B向A移动 (3)煤气灶的热效率为刀 =9×10%=8.4×10 2kg=9×107J 13.吸引轻小物体得到 100%=25% Q拉 3.36×10J 第2节电流和电路 2.解：(1)水吸收的热量Qs=cm*(t-to)=4.2×103J/(kg·℃)× 发动机的热机效率)”×10%=27x10x100%=30% 0 9×10J 第1课时电流和电路 200kg×(70℃-20℃)=4.2×10'J (3)根据题意可知，水吸收的热量Qs=42%Q。=42%×9×10J= 1.D2.正从A到B3.B4.绝缘体导体5.D6.C (2)由p=可知，燃油的质量m速=p准V=0.7×103kg/m3×1.2× 3.78×107J 7.C8.电源用电器9.AD10.AB11.从B到A铜片 103m3=0.84kg 3.78×107J 12.正极从d到a 水升高的温度△1= Q版 (3)不计热损失，Q粒=Q=4.2×10'J,根据Q拉=mg可知， c*m家4.2×103J/(kg·℃)×200kg 第2课时电路图、电路的三种状态 这种燃油的热值q= _4.2x10'J-5x10J/g 45℃ 1.A2.C3.D4.A5.断路短路S和S,电源短路 m速0.84kg 则水的末温t=t。+△1=20℃+45℃=65℃ 6.C7.A8.短路亮a 答案 参考答案