第二章 内能的利用 热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小专项训练-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

**基本信息** 聚焦热值计算与比较两大核心，通过分层例题与变式题构建"概念-公式-应用-探究"的完整训练体系，强化能量观念与科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |热值的公式及相关计算|3例+3变式|计算题，涉及Q=mq直接应用、效率结合热量吸收/有用功计算|从热值概念出发，通过公式推导（Q放=mq）延伸至实际应用（发动机效率、加热效率），形成"概念-公式-拓展"逻辑链| |比较不同燃料的热值大小|3例+3变式|实验探究题，含控制变量设计、温度变化分析、误差评估|基于控制变量法，通过燃料燃烧放热使液体升温的实验，建立"热值大小-热量多少-温度变化"的推理关系，体现科学探究完整流程|

热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小专项训练 热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小专项训练 考点目录 热值的公式及相关计算 比较不同燃料的热值大小 考点一 热值的公式及相关计算 例1．（25-26九年级上·陕西榆林·期中）某辆汽车的发动机效率是40%，这辆汽车在一次行驶中，消耗柴油。已知柴油的热值为，求： (1)柴油完全燃烧放出的热量是多少； (2)该过程发动机做了多少有用功？ 例2．（25-26九年级上·上海·阶段检测）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入0.4千克初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃， 水的比热容为，丁烷的热值为。求： (1)水升高的温度 (2)水吸收的热量Q吸 (3)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷 （最后结果精确到0.1克） 例3．（25-26九年级上·湖南永州·阶段检测）可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和的水。已知甲烷气体的热值为，水的比热容为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部被的水吸收后，升温到，则水的质量是多少千克？ 变式1．（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）天然气灶使用方便、经济环保。天然气灶将一壶质量为1kg、温度为的水加热至，大约需要8min，已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则加热这壶水需要多少天然气？ 变式2．（25-26九年级上·云南昆明·期中）用天然气灶烧水，将10 kg 的水从20升高50。已知水的比热容，天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： (1)水吸收的热量Q吸。 (2)天然气完全燃烧放出的热量有 60% 被水吸收，燃料完全燃烧放出的热量Q放。 (3)需要完全燃烧多少m3的天然气。 变式3．（25-26九年级上·山东烟台·期中）“围炉煮茶”是一种新型休闲方式，源自云南“火塘烤茶”采用木炭作为燃料。茶壶中装1L初温为10℃的山泉水，围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为，木炭热值为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是10%，将上面的水烧开需消耗多少燃气？（燃气的热值为） 考点二 比较不同燃料的热值大小 例1．（25-26九年级上·河南许昌·期中）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 (1)实验前所测液体的初温均如图2所示，示数为____________℃。 (2)比较不同燃料热值大小，应选择图1中的____________两组实验。 (3)分析图3可知：小明准备自制一支液体温度计，应选液体____________（选填“1”或“2”）作为测温液体；实验最后，AB两种燃料均已消耗完，不计热量损失，燃料A和B的热值之比为____________。 例2．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示。甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温及质量都相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。 （1）比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验； （2）若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃烧完时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 根据表中数据计算：燃料2的热值是__________（假设燃料放出的热量均被液体完全吸收）。 例3．（25-26九年级上·安徽芜湖·期中）小华设计了如图甲、乙所示的实验探究不同燃料燃烧放热能力，实验装置完全相同，燃料的质量相同。 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 (1)实验中需要控制被加热水的_________和初温均相同；通过观察温度计示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多少； (2)实验数据如表所示，完全燃烧燃料1放出的热量为，燃料2的热值为_________；[] (3)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小，出现这种情况的原因是___________。（答出一点即可） 变式1．（25-26九年级上·四川泸州·期中）小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置。如图所示。 (1)你认为探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用______（选填“甲”或“乙”）组装置。 (2)观察甲、乙两图，除了图中相同的器材，还要用到相同的器材是______和停表。 (3)甲组实验是通过______来反映物质吸收热量的多少，乙组实验是通过______来反映燃料燃烧放出热量的多少。 变式2．（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）小明学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯，分别给两杯温度和质量相同的水加热。 (1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的____________必须相同。 (2)实验过程中，点燃两盏灯，在燃料____________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，比较____________（选填“加热时间”或“温度计示数”）来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小。 (3)在燃料燃烧过程中，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验____________（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 (4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值____________（选填“偏大”或“偏小”），其主要原因是：____________ 变式3．（25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测）小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 45 菜籽油 25 35 (1)安装实验器材时，应按照自下而上的顺序安装。安装器材时__________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (2)取质量相等的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯；为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的__________相同； (3)为了比较两种燃料的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较__________来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； (4)实验中收集的数据如下：水的质量为m，初温为，末温为，煤油燃烧前的质量为，燃烧后的质量为，盛水的烧杯吸收的热量经测量为，已知水的比热容为c，则煤油的热值_________（不计其他的热损失，用题中给定的物理量符号表示）。利用此实验方法计算出的热值将要比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。理由是__________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小专项训练 热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小专项训练 考点目录 热值的公式及相关计算 比较不同燃料的热值大小 考点一 热值的公式及相关计算 例1．（25-26九年级上·陕西榆林·期中）某辆汽车的发动机效率是40%，这辆汽车在一次行驶中，消耗柴油。已知柴油的热值为，求： (1)柴油完全燃烧放出的热量是多少； (2)该过程发动机做了多少有用功？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）柴油完全燃烧放出的热量 （2）由可得，该过程发动机做的有用功 例2．（25-26九年级上·上海·阶段检测）如图所示为某折叠卡式炉，采用丁烷气体作为燃料。水壶装入0.4千克初温为25℃的水，用卡式炉加热至100℃， 水的比热容为，丁烷的热值为。求： (1)水升高的温度 (2)水吸收的热量Q吸 (3)若卡式炉的加热效率为70%，则需要消耗多少克的丁烷 （最后结果精确到0.1克） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水从25℃加热至100℃，升高的温度为 （2）由题意，水吸收的热量 （3）由题意，水吸收的热量占丁烷完全燃烧放热的70%，丁烷完全燃烧放出的热量 所需丁烷的质量 例3．（25-26九年级上·湖南永州·阶段检测）可燃冰是天然气在一定的温度和压强下结晶而形成的“冰块”。可燃冰可转化为的甲烷气体和的水。已知甲烷气体的热值为，水的比热容为。问： (1)可燃冰完全燃烧后放出的热量是多少？ (2)若这些热量全部被的水吸收后，升温到，则水的质量是多少千克？ 【答案】(1) (2) （或） 【详解】（1）1m3可燃冰完全燃烧放出的热量等于其转化的甲烷气体完全燃烧放出的热量 （2）热量全部被水吸收，故 水升高的温度 由得水的质量 变式1．（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）天然气灶使用方便、经济环保。天然气灶将一壶质量为1kg、温度为的水加热至，大约需要8min，已知水的比热容为，天然气的热值为。求： (1)水吸收的热量； (2)若天然气完全燃烧放出的热量60%被水吸收，则加热这壶水需要多少天然气？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题可知，水升高的温度 水吸收的热量 （2）由得天然气完全燃烧放出的热量 由得需要天然气的体积 变式2．（25-26九年级上·云南昆明·期中）用天然气灶烧水，将10 kg 的水从20升高50。已知水的比热容，天然气的热值q=3.5×107J/m3。求： (1)水吸收的热量Q吸。 (2)天然气完全燃烧放出的热量有 60% 被水吸收，燃料完全燃烧放出的热量Q放。 (3)需要完全燃烧多少m3的天然气。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由题可得，水吸收的热量 （2）由可得，燃料完全燃烧放出的热量 （3）由可得，需要完全燃烧的天然气体积为 变式3．（25-26九年级上·山东烟台·期中）“围炉煮茶”是一种新型休闲方式，源自云南“火塘烤茶”采用木炭作为燃料。茶壶中装1L初温为10℃的山泉水，围炉加热至100℃消耗了0.1kg木炭。已知水的比热容为，木炭热值为，水的密度为。求： (1)水吸收的热量是多少？ (2)木炭完全燃烧放出的热量是多少？ (3)若围炉刚好用完了木炭，改用小瓶装的燃气灶来加热，其热效率是10%，将上面的水烧开需消耗多少燃气？（燃气的热值为） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水的质量 水吸收的热量 （2）木炭完全燃烧放出的热量 （3）燃气完全燃烧需放出的总热量 消耗燃气的体积 考点二 比较不同燃料的热值大小 例1．（25-26九年级上·河南许昌·期中）小明利用三套完全相同的装置完成如图1所示的实验，液体1和2的质量相同，燃料A和B的质量也相同。 (1)实验前所测液体的初温均如图2所示，示数为____________℃。 (2)比较不同燃料热值大小，应选择图1中的____________两组实验。 (3)分析图3可知：小明准备自制一支液体温度计，应选液体____________（选填“1”或“2”）作为测温液体；实验最后，AB两种燃料均已消耗完，不计热量损失，燃料A和B的热值之比为____________。 【答案】(1)16 (2)乙、丙 (3) 2 【详解】（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数越往上越大，因此是零上，所以示数为16℃。 （2）比较不同燃料热值大小，应控制被加热液体的种类相同，燃料的种类不同，所以应选择图1中的乙、丙两组实验。 （3）由图像3可知，甲、丙两个装置加热相同的时间，即吸收的热量相同，丙中液体升高的温度大于甲中液体升高的温度，液体的质量相同，根据可得，甲中液体的比热容大于丙中液体的比热容，即液体2的比热容较小。自制温度计应选择比热容较小的液体，这样相同质量的液体吸收相同的热量，温度升高得多，灵敏度高。所以应选液体2作为测温液体。 不计热量损失，燃料完全燃烧放出的热量全部被液体吸收，即 燃料A、B质量相同，对比乙、丙组（都加热液体2）：燃料A燃尽后液体2升温 燃料B燃尽后液体2升温 根据可得热值之比 例2．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示。甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温及质量都相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），立即读取相应温度计的读数，分别为T甲、T乙、T丙，且有T甲>T乙>T丙。 （1）比较不同燃料的热值，应选择___________两图进行实验； （2）若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃烧完时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 根据表中数据计算：燃料2的热值是__________（假设燃料放出的热量均被液体完全吸收）。 【答案】 甲、乙 【详解】比较燃料的热值，应燃烧质量相同的两种燃料，比较它们燃烧时放出热量的多少，而热量的多少是通过比较吸热物体升高的温度来体现的，要求吸热物体的质量与种类必须相同，所以应该选择甲、乙两图； 由表格数据可知，燃烧相同质量的燃料，燃料1放出的热量使得液体升温，燃料2放出的热量使得液体升温，即燃料1放出的热量是燃料2的2倍，根据，质量相同时，热值和放出的热量成正比，所以燃料1的热值是燃料2的2倍，所以燃料2的热值 例3．（25-26九年级上·安徽芜湖·期中）小华设计了如图甲、乙所示的实验探究不同燃料燃烧放热能力，实验装置完全相同，燃料的质量相同。 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 (1)实验中需要控制被加热水的_________和初温均相同；通过观察温度计示数变化来比较燃料燃烧放出热量的多少； (2)实验数据如表所示，完全燃烧燃料1放出的热量为，燃料2的热值为_________；[] (3)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小，出现这种情况的原因是___________。（答出一点即可） 【答案】(1)质量 (2) (3)燃料不能完全燃烧 【详解】（1）本实验探究燃料燃烧放热能力，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温都相同。实验采用转换法：等质量的燃料完全燃烧后，通过温度计示数的变化（水升高的温度）反映燃料放出热量的多少。 （2）根据公式：，，且，即 燃料1： 燃料2： 两式联立可得： 因此 （3）实际实验中，燃料燃烧放出的热量会散失到空气中、被容器吸收，无法全部被水吸收，同时燃料也不能完全燃烧，因此计算时用吸收的热量代替实际放出的热量，得到的热值比实际值偏小。 变式1．（25-26九年级上·四川泸州·期中）小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”，同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”，他设计了两组实验装置。如图所示。 (1)你认为探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用______（选填“甲”或“乙”）组装置。 (2)观察甲、乙两图，除了图中相同的器材，还要用到相同的器材是______和停表。 (3)甲组实验是通过______来反映物质吸收热量的多少，乙组实验是通过______来反映燃料燃烧放出热量的多少。 【答案】(1)乙 (2)天平 (3) 加热时间的长短 水温升高的度数/温度计示数的变化 【详解】（1）研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料，因此选乙组器材。 （2）观察甲、乙两图，甲中要控制水和沙子的质量必须相等，乙中两杯水的质量必须相等，酒精和碎纸的质量也要相等，因此还要用天平称量质量，即要用到相同的器材是天平。 （3）甲组实验中，都利用酒精灯加热，热源相同，因此是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少；乙组是通过水温升高的度数或水温的变化来反映燃料放出热量的多少。 变式2．（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）小明学习了燃料的热值后，设计了一个实验来比较煤油和菜籽油的热值的大小关系。他们组装了如图所示的装置进行实验，装有少量的煤油和菜籽油的两盏灯，分别给两杯温度和质量相同的水加热。 (1)实验前装入灯中的煤油和菜籽油的____________必须相同。 (2)实验过程中，点燃两盏灯，在燃料____________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）后，比较____________（选填“加热时间”或“温度计示数”）来比较燃料燃烧放出的热量，从而比较两种燃料的热值的大小。 (3)在燃料燃烧过程中，如果两个烧杯中的水均已沸腾，则该实验____________（选填“能”或“不能”）比较两种燃料热值的大小。 (4)该实验也可以粗略测出燃料的热值，与标准的热值相比，该实验测得的热值____________（选填“偏大”或“偏小”），其主要原因是：____________ 【答案】(1)质量 (2) 全部燃烧 温度计示数 (3)不能 (4) 偏小 燃料燃烧放出的热量有部分散失到空气中/被装置吸收，没有全部被水吸收，且燃料无法完全燃烧 【详解】（1）根据热值定义，比较两种燃料热值时，需要控制消耗的燃料质量相同，才能通过放热多少对比热值大小，因此实验前要保证灯内煤油和菜籽油的质量相等。 （2）只有让两种燃料全部燃烧，才能保证参与放热的燃料质量一致。 水的初温、质量都相同的前提下，水吸收的热量越多，最终温度计的示数就越高，因此可以通过温度计示数的变化间接反映燃料放热多少，这是转换法的应用。 （3）沸腾后水的温度会保持不变，两杯已经沸腾的水无法通过温度计示数的差异，来判断谁吸收的热量更多，因此不能比较两种燃料的热值大小。 （4）因为燃料燃烧释放的热量会有一部分散失到周围环境、被实验装置吸收，无法全部被水吸收，同时燃料也很难做到完全燃烧，计算时是把水吸收的热量直接当做燃料的总放热，计算出的放热总量比燃料实际能放出的总热量小，因此最终测得的热值偏小。 变式3．（25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测）小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见表： 燃料 加热前的水温/℃ 燃料燃尽后的水温/℃ 煤油 25 45 菜籽油 25 35 (1)安装实验器材时，应按照自下而上的顺序安装。安装器材时__________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯； (2)取质量相等的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油灯和菜籽油灯；为了保证实验结论的可靠，小明同学应该选择两套完全相同的装置，在实验中还应控制水的__________相同； (3)为了比较两种燃料的热值，应该在燃料完全燃烧后，通过比较__________来得出结论（选填“温度计示数的变化量”或“加热时间”）； (4)实验中收集的数据如下：水的质量为m，初温为，末温为，煤油燃烧前的质量为，燃烧后的质量为，盛水的烧杯吸收的热量经测量为，已知水的比热容为c，则煤油的热值_________（不计其他的热损失，用题中给定的物理量符号表示）。利用此实验方法计算出的热值将要比真实值__________（选填“偏大”或“偏小”）。理由是__________。 【答案】(1)需要 (2)质量和初温 (3)温度计示数的变化量 (4) 偏小 煤油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中，水和烧杯吸收的热量小于煤油燃烧放出的总热量，计算出来的热值偏小 【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以安装器材时需要点燃酒精灯，根据酒精灯外焰高度调节器材的位置。 （2）实验要通过水升高的温度来体现燃料的热值大小，而水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中还应控制水的质量和初温相同。 （3）燃料完全燃烧放出热量被水吸收，水升温越多，说明燃料放热越多、热值越大；所以比较温度计示数的变化量。 （4）水吸收的热量为 则水和烧杯吸收的热量为 煤油燃烧释放的热量为 不计其他的热损失，则，即 则煤油的热值 利用此实验方法计算出的热值将要比真实值偏小，原因是煤油燃烧放出的热量有一部分散失到空气中，水和烧杯吸收的热量小于煤油燃烧放出的总热量，计算出来的热值偏小。 2 学科网（北京）股份有限公司 $