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讲义-2026-2027学年上学期人教版九年级物理全一册

该初中物理讲义通过表格梳理考点目录，以结构化方式呈现热值的定义、单位、公式及比较方法，构建“概念理解-公式应用-实验探究”的知识体系，突出完全燃烧条件、公式适用范围等重难点。 讲义亮点在于“问题情境化”练习设计，如以燃气热水器效率计算、机械狗发动机节能等实例，培养科学推理与模型建构能力。实验比较部分强调控制变量法，通过“水吸热法”实验题训练科学探究素养，例题与变式题梯度分明，助力分层教学，教师可精准把握学生薄弱点。

热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小讲义 热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小讲义 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 【知识点解析】 一、核心知识点 1. 定义 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用符号 表示。 · 固体、液体燃料通常按质量计量热值； · 气体燃料通常按体积计量热值。 1. 单位 · 固、液体燃料：焦每千克，符号为 ； · 气体燃料：焦每立方米，符号为 。 1. 物理意义 热值是燃料本身的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、燃烧放出热量的多少均无关。 例如：汽油的热值 ，物理意义是：1千克汽油完全燃烧放出的热量为 焦耳。 1. 核心计算公式 · 固、液体燃料（按质量计算） 总放热公式： 变形公式：， · 气体燃料（按体积计算） 总放热公式： 变形公式：， 符号说明： - ：燃料完全燃烧放出的总热量，单位为 ； - ：燃料的质量，单位为 ； - ：燃料的体积，单位为 ； - ：燃料的热值。 1. 适用前提 公式计算的是燃料完全燃烧时的理论放热量；实际燃烧不充分时，实际放出的热量小于理论计算值，但燃料的热值本身不变。 二、解题思路 1. 辨燃料类型：区分是固/液体燃料还是气体燃料，选择对应质量式或体积式； 1. 定已知未知：明确已知量与求解目标，确定使用原式还是变形公式； 1. 统单位代入：将质量统一为千克、体积统一为立方米，代入公式计算； 1. 综合题处理：结合加热效率时，先由 建立吸放热关系，再联立热值公式求解。 【例题分析】 例1．（25-26九年级上·江西南昌·阶段检测）天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从加热到，完全燃烧了的煤气。求： (1)此热水器内水的质量是多少kg？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)该燃气热水器烧水的效率是多大？（结果保留一位小数）[已知：，，] 例2．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·阶段检测）一辆汽车在平直的公路上以的速度匀速行驶，发动机的牵引力为。求： (1)汽车行驶的路程； (2)发动机在内做的功； (3)汽车发动机的效率为，则内需要完全燃烧多少千克的汽油。（汽油的热值为） 例3．（25-26九年级上·四川巴中·期中）网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾［在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同］。气压看作标准大气压。求： (1)鱼汤所吸收的热量为多少； (2)若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少天然气？（） 【变式训练】 变式1．（24-25九年级上·福建福州·阶段检测）城市可持续发展离不开绿色生态系统。旗山湖是福州最大的生态景观湖，对周边气候起到调节作用。当湖区水量有时，求： (1)水降低放出的热量；[] (2)若上述放出的热量由液化石油气燃烧提供，至少需要液化石油气的质量（）。 变式2．（25-26九年级上·广东梅州·阶段检测）合理分类和利用垃圾可以保护环境，变废为宝。某城镇每天产生40t生活垃圾，在一定条件下，这些生活垃圾能“榨”出燃料油。[，燃料油的热值为]问： (1)这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放的热量为多少？ (2)这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭？（焦炭的热值为） (3)在标准大气压下，这些热量的42%被质量为、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高多少？ 变式3．（25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测）如图所示是我国自主研制的机械狗，它是基于仿生学的四腿仿生机器人，在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某型号机械狗在水平路上可以实现负重40 kg，10分钟移动1.2 km。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80。4 kg的液压油温度由20升高到80需要吸收 5.76×105 J的热量，求该液压油的比热容c； (2)机械狗使用发动机消耗12 kg的燃油能提供1.44×108 J的有用功，求该发动机的效率（燃油的热值为 4×107 J/kg）； (3)若一台该型号机械狗的燃油发动机正常使用月平均消耗燃油64 kg，如果将发动机效率提高为32%，则一个月可以节约燃油多少kg？ 考点二 比较不同燃料的热值大小 【知识点解析】 一、核心知识点 1. 比较原理 热值是单位质量燃料完全燃烧的放热量，比较不同燃料的热值必须采用控制变量法，控制燃料质量相同，通过比较完全燃烧的放热量判断热值大小。 1. 实验比较方案（水吸热法） 实验控制：两套完全相同的加热装置，被加热的水的质量、初温均相同，环境与容器条件一致。 · 方案一：控制燃料质量相同，比较升温 取质量相等的不同燃料，完全燃烧后，比较水升高的温度。 结论：水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，该燃料的热值越大。 · 方案二：控制水升温相同，比较耗料 使水升高相同的温度，比较消耗燃料的质量。 结论：消耗燃料的质量越小，说明获得相同热量需要的燃料越少，该燃料的热值越大。 1. 实验关键注意事项 · 必须保证燃料完全燃烧，否则无法准确反映真实热值； · 尽量减少热量散失（如给烧杯加盖），减小实验误差； · 必须控制被加热液体的种类、质量、初温均相同，消除无关变量干扰。 1. 概念辨析 · 相同质量、完全燃烧的前提下，热值大的燃料放出的热量更多； · 放出热量多的燃料，热值不一定大，还与燃料的质量、燃烧是否完全有关； · 热值与热效率无关：热值大不代表加热效率高，热值是放热本领，效率是能量利用率，二者物理意义完全不同。 二、解题思路 1. 找控制变量：先明确实验中保持不变的量是燃料质量，还是水的升温幅度； 1. 对应判大小：质量相同时，升温高 放热多 热值大；升温相同时，耗料少 热值大； 1. 概念辨析：紧扣“热值只与燃料种类有关”的核心，排除质量、放热多少、燃烧快慢等无关因素的干扰。 【例题分析】 例1．（25-26九年级上·安徽亳州·期中）图中甲、乙、丙为完全相同的装置，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)利用不同物质温度随时间变化的图像比较它们的比热容。加热相同时间，比较温度变化的大小，温度变化__________的比热容大（选填“大”或“小”）。 (2)分析图像数据，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择__________液体较为合理。 (3)选择甲乙两图进行实验可以比较不同燃料的热值，实验时通过观察__________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小。 例2．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领： ①应选________两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，加热时间较短的液体比热容较________。（选填“大”或“小”） ③根据实验数据同学们绘制出如图所示的图像。由图像可知：液体________的比热容较大。（选填“A”或“B”） (2)若要比较两种燃料的热值： ①应选择________两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1比燃料2的热值________。（选填“大”或“小”） ③实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏________（选填“大”或“小”），造成较大误差的原因可能是________。 例3．（25-26九年级上·湖南永州·期中）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择___________两图进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，___________的吸热能力更强。 (2)为了比较酒精和煤油的热值，应该选择___________两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断燃料放出热量的多少。 【变式训练】 变式1．（25-26九年级上·广东揭阳·阶段检测）如图，小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成下面实验。 (1)为了比较不同燃料的热值大小，他应选择_____________（选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”）两套装置。实验应控制两种燃料和煤油的_____________相同； (2)小华通过比较_______________________（选填“加热时间”、“温度计上升的示数”）来间接得出结论： (3)经过一段时间后得出了两杯煤油温度随时间变化的图像如图丁所示，于是判断b所代表的燃料热值较大，你认为他的做法____________（“妥当”或“不妥”），经过相同的时间，消耗的燃料____________（“一定”或“不一定”）相同； (4)正确得出结论后，小华根据实验数据，计算出两种燃料的热值，发现都比真实值___________（“大”或“小”），这是因为实验过程中_______________________。 变式2．（25-26九年级上·云南·阶段检测）小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题； 如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题： (1)比较不同燃料热值的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； (2)比较不同物质比热容的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号）和钟表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来判断的； 变式3．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）物理兴趣小组的小军同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小关系。小军的实验步骤如下： ①他准备了如图1、2所示的两套完全相同的实验装置；②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；④记录燃烧相同时间后水升高的温度。 (1)小军设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他进行修改，简要写出修改后该项步骤：________________。 (2)纠正错误后继续实验，从以上步骤中可以看出，该实验是通过________来比较燃料燃烧放出热量多少。 (3)在图1中小军测量水的质量为，初温，末温，燃烧酒精的质量为。根据水的比热容计算出酒精的热值为________（用已知物理量和测量物理量的字母表示，水的比热容为）。通过计算发现结果与资料中给出的酒精的热值相比________（选填“偏大”或“偏小”），结合实验，分析原因可能是：________________（只写出一个即可）。 (4)另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较________来反映这两种燃料热值的大小关系。 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讲义 热值的公式及相关计算、比较不同燃料的热值大小讲义 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 【知识点解析】 一、核心知识点 1. 定义 单位质量的某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值，用符号 表示。 · 固体、液体燃料通常按质量计量热值； · 气体燃料通常按体积计量热值。 1. 单位 · 固、液体燃料：焦每千克，符号为 ； · 气体燃料：焦每立方米，符号为 。 1. 物理意义 热值是燃料本身的固有特性，只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、是否完全燃烧、燃烧放出热量的多少均无关。 例如：汽油的热值 ，物理意义是：1千克汽油完全燃烧放出的热量为 焦耳。 1. 核心计算公式 · 固、液体燃料（按质量计算） 总放热公式： 变形公式：， · 气体燃料（按体积计算） 总放热公式： 变形公式：， 符号说明： - ：燃料完全燃烧放出的总热量，单位为 ； - ：燃料的质量，单位为 ； - ：燃料的体积，单位为 ； - ：燃料的热值。 1. 适用前提 公式计算的是燃料完全燃烧时的理论放热量；实际燃烧不充分时，实际放出的热量小于理论计算值，但燃料的热值本身不变。 二、解题思路 1. 辨燃料类型：区分是固/液体燃料还是气体燃料，选择对应质量式或体积式； 1. 定已知未知：明确已知量与求解目标，确定使用原式还是变形公式； 1. 统单位代入：将质量统一为千克、体积统一为立方米，代入公式计算； 1. 综合题处理：结合加热效率时，先由 建立吸放热关系，再联立热值公式求解。 【例题分析】 例1．（25-26九年级上·江西南昌·阶段检测）天然气是一种节能环保的能源，某燃气热水器将20L的水从加热到，完全燃烧了的煤气。求： (1)此热水器内水的质量是多少kg？ (2)水吸收的热量是多少J？ (3)该燃气热水器烧水的效率是多大？（结果保留一位小数）[已知：，，] 【答案】(1) 20kg (2) (3) 60% 【详解】（1）水的体积 水的质量 （2）水的温度变化量 水吸收的热量 （3）煤气完全燃烧放出的热量 燃气热水器烧水的效率 例2．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·阶段检测）一辆汽车在平直的公路上以的速度匀速行驶，发动机的牵引力为。求： (1)汽车行驶的路程； (2)发动机在内做的功； (3)汽车发动机的效率为，则内需要完全燃烧多少千克的汽油。（汽油的热值为） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）已知汽车匀速行驶的速度为 行驶时间为，则行驶的路程为 （2）发动机做的功，即牵引力做的功为 （3）由得，汽油完全燃烧放出的总热量为 由得，需要燃烧的汽油质量为 例3．（25-26九年级上·四川巴中·期中）网红“木桶鱼”是在木桶里放入高温的鹅卵石，再加入质量为2kg、初温为的鱼汤，鹅卵石放热能使鱼汤沸腾［在一标准大气压下，鱼汤的比热容和沸点视为和水相同］。气压看作标准大气压。求： (1)鱼汤所吸收的热量为多少； (2)若天然气完全燃烧放出的热量被鹅卵石全部吸收，而鹅卵石放出热量的被鱼汤吸收。求此过程需要燃烧多少天然气？（） 【答案】(1) (2) 【详解】（1）标准大气压下鱼汤沸点为100℃，鱼汤升高温度 鱼汤所吸收的热量为 （2）天然气燃烧放热全部被鹅卵石吸收，鹅卵石放热的80%被鱼汤吸收，鹅卵石放出的总热量 天然气完全燃烧放出的热量 需要燃烧天然气体积 【变式训练】 变式1．（24-25九年级上·福建福州·阶段检测）城市可持续发展离不开绿色生态系统。旗山湖是福州最大的生态景观湖，对周边气候起到调节作用。当湖区水量有时，求： (1)水降低放出的热量；[] (2)若上述放出的热量由液化石油气燃烧提供，至少需要液化石油气的质量（）。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）水降低1℃时，放出的热量为 （2）液化石油气完全燃烧放出的热量至少应等于水放出的热量，所需液化石油气的质量为 变式2．（25-26九年级上·广东梅州·阶段检测）合理分类和利用垃圾可以保护环境，变废为宝。某城镇每天产生40t生活垃圾，在一定条件下，这些生活垃圾能“榨”出燃料油。[，燃料油的热值为]问： (1)这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放的热量为多少？ (2)这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭？（焦炭的热值为） (3)在标准大气压下，这些热量的42%被质量为、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高多少？ 【答案】(1) (2)8000kg (3)48℃ 【详解】（1）这些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热量 （2）这些热量相当于完全燃烧焦炭的质量 （3）水吸收的热量 则水升高的温度 变式3．（25-26九年级上·江苏苏州·阶段检测）如图所示是我国自主研制的机械狗，它是基于仿生学的四腿仿生机器人，在救援、安防、物流等方面有着重要的作用。某型号机械狗在水平路上可以实现负重40 kg，10分钟移动1.2 km。机械狗的运动利用液压系统，为其提供动力的是CatC9燃油发动机。求： (1)为使用安全，机械狗的液压系统的液压油温度不能高于80。4 kg的液压油温度由20升高到80需要吸收 5.76×105 J的热量，求该液压油的比热容c； (2)机械狗使用发动机消耗12 kg的燃油能提供1.44×108 J的有用功，求该发动机的效率（燃油的热值为 4×107 J/kg）； (3)若一台该型号机械狗的燃油发动机正常使用月平均消耗燃油64 kg，如果将发动机效率提高为32%，则一个月可以节约燃油多少kg？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）液压油吸热升温，温度变化量，由得 （2）燃油完全燃烧放出的热量 发动机效率 （3）发动机效率提高前后，机械狗月有用功不变，原效率下有用功 效率提高后所需燃油质量 故节约的燃油质量 考点二 比较不同燃料的热值大小 【知识点解析】 一、核心知识点 1. 比较原理 热值是单位质量燃料完全燃烧的放热量，比较不同燃料的热值必须采用控制变量法，控制燃料质量相同，通过比较完全燃烧的放热量判断热值大小。 1. 实验比较方案（水吸热法） 实验控制：两套完全相同的加热装置，被加热的水的质量、初温均相同，环境与容器条件一致。 · 方案一：控制燃料质量相同，比较升温 取质量相等的不同燃料，完全燃烧后，比较水升高的温度。 结论：水升高的温度越高，说明燃料放出的热量越多，该燃料的热值越大。 · 方案二：控制水升温相同，比较耗料 使水升高相同的温度，比较消耗燃料的质量。 结论：消耗燃料的质量越小，说明获得相同热量需要的燃料越少，该燃料的热值越大。 1. 实验关键注意事项 · 必须保证燃料完全燃烧，否则无法准确反映真实热值； · 尽量减少热量散失（如给烧杯加盖），减小实验误差； · 必须控制被加热液体的种类、质量、初温均相同，消除无关变量干扰。 1. 概念辨析 · 相同质量、完全燃烧的前提下，热值大的燃料放出的热量更多； · 放出热量多的燃料，热值不一定大，还与燃料的质量、燃烧是否完全有关； · 热值与热效率无关：热值大不代表加热效率高，热值是放热本领，效率是能量利用率，二者物理意义完全不同。 二、解题思路 1. 找控制变量：先明确实验中保持不变的量是燃料质量，还是水的升温幅度； 1. 对应判大小：质量相同时，升温高 放热多 热值大；升温相同时，耗料少 热值大； 1. 概念辨析：紧扣“热值只与燃料种类有关”的核心，排除质量、放热多少、燃烧快慢等无关因素的干扰。 【例题分析】 例1．（25-26九年级上·安徽亳州·期中）图中甲、乙、丙为完全相同的装置，烧杯内液体的初温和质量相同。 (1)利用不同物质温度随时间变化的图像比较它们的比热容。加热相同时间，比较温度变化的大小，温度变化__________的比热容大（选填“大”或“小”）。 (2)分析图像数据，要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液，你认为选择__________液体较为合理。 (3)选择甲乙两图进行实验可以比较不同燃料的热值，实验时通过观察__________（选填“加热的时间”或“升高的温度”）比较两种燃料的热值大小。 【答案】(1)小 (2)b (3)升高的温度 【详解】（1）在比较不同物质的比热容实验中，质量相同的不同物质，加热相同的时间，则吸收的热量相同，温度变化小的吸热能力强，即比热容大。 （2）由图像可知，质量和初温均相同的a液体和b液体，均加热90min，吸收相同的热量，b液体的温度变化更小，比热容更大；作为冷却液，应该选择吸热能力更强，比热容更大的b液体。 （3）质量相同的燃料1和燃料2完全燃烧放出的热量被相同质量相同初温的液体a吸收，液体a升高的温度越大，说明液体a吸收的热量越多，则燃料放出的热量越多，燃料的热值越大；所以，可以通过比较液体a升高的温度来比较两种燃料的热值大小。 例2．（25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测）物理小组的同学们组装了如图所示的装置，在完全相同的烧杯中分别装有质量相同的A、B两种液体，在完全相同的燃料盒中分别装有两种不同的燃料。 (1)若要比较液体的吸热本领： ①应选________两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50℃，加热时间较短的液体比热容较________。（选填“大”或“小”） ③根据实验数据同学们绘制出如图所示的图像。由图像可知：液体________的比热容较大。（选填“A”或“B”） (2)若要比较两种燃料的热值： ①应选择________两图的实验装置进行实验。（在“甲、乙、丙”中选填） ②实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，则燃料1比燃料2的热值________。（选填“大”或“小”） ③实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值。求出的热值比真实值偏________（选填“大”或“小”），造成较大误差的原因可能是________。 【答案】(1) 甲、丙 小 B (2) 甲、乙 大 小 燃料燃烧放出的热量有部分散失到空气中 【详解】（1）若要比较液体的吸热本领，应控制吸收的热量相同，即采用相同的加热方式，即应选甲、丙两图的实验装置进行实验。 实验过程中，若浸在液体中的温度计示数都升高了50°C，加热时间较短说明吸收的热量较小，根据可知，其液体比热容较小。 从温度-时间图像可知，升高相同温度时，B的加热时间更长，说明B吸收的热量更多，因此B的比热容更大。 （2）若要比较两种燃料的热值，应选择相同的液体吸热，而选用不同的燃料加热，则应选择甲、乙两图的实验装置进行实验。 实验过程中，若质量相等的燃料均已燃尽，且甲烧杯内液体温度升高多，说明甲杯液体吸收的热量多，根据可知，燃料1比燃料2的热值大。 实验小组同学经过讨论和实验，用图甲所示的实验方法进行数据测量，并求出燃料的热值，由于燃料不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量不能完全被液体吸收，导致，故求出的热值比真实值偏小。 例3．（25-26九年级上·湖南永州·期中）如图，甲、乙、丙三图装置完全相同，燃料的质量、烧杯中液体的质量和初温都相同。 (1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小，应该选择___________两图进行实验。实验时要用相同的热源对它们加热，通过比较___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断它们吸热的多少。根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间的变化图像（如图丁），由图可知，___________的吸热能力更强。 (2)为了比较酒精和煤油的热值，应该选择___________两图进行实验。完全燃烧等质量的燃料后，通过比较___________（选填“液体升高的温度”或“加热时间”）来判断燃料放出热量的多少。 【答案】(1) 乙丙 加热时间 水 (2) 甲乙 液体升高的温度 【详解】（1）比较水和煤油的吸热本领，应控制燃料相同，被加热的液体不同，观察可知，乙和丙图中燃料都是酒精，被加热的液体分别是水和煤油，满足要求，所以应选择乙和丙两图进行实验； 相同的热源在相同时间内放出的热量相同，加热时间越长，放出的热量越多，水和煤油吸收的热量也就越多，所以通过比较加热时间来判断它们吸热的多少； 由图丁所示图像可知，质量相同的水和煤油升高相同的温度，水的加热时间长，即水吸收的热量多，即杯中的水和煤油升高相同的温度时，吸收的热量不相同。根据比热容公式可知，在质量和升高的温度相同时，吸收的热量越大，比热容越大，水吸收的热量多，所以水的比热容大，水的吸热能力更强。 （2）比较酒精和煤油的热值，应控制被加热的液体相同，燃料不同，观察可知，甲和乙图中被加热的液体都是水，燃料分别是煤油和酒精，满足要求，所以应该选择甲和乙两图进行实验； 燃料完全燃烧放出的热量被水吸收，水的质量相同，根据可知，水升高的温度越高，吸收的热量越多，燃料放出的热量也就越多，所以通过比较液体升高的温度来判断燃料放出热量的多少。 【变式训练】 变式1．（25-26九年级上·广东揭阳·阶段检测）如图，小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置，完成下面实验。 (1)为了比较不同燃料的热值大小，他应选择_____________（选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”）两套装置。实验应控制两种燃料和煤油的_____________相同； (2)小华通过比较_______________________（选填“加热时间”、“温度计上升的示数”）来间接得出结论： (3)经过一段时间后得出了两杯煤油温度随时间变化的图像如图丁所示，于是判断b所代表的燃料热值较大，你认为他的做法____________（“妥当”或“不妥”），经过相同的时间，消耗的燃料____________（“一定”或“不一定”）相同； (4)正确得出结论后，小华根据实验数据，计算出两种燃料的热值，发现都比真实值___________（“大”或“小”），这是因为实验过程中_______________________。 【答案】(1) 乙、丙 质量 (2)温度计上升的示数 (3) 不妥 不一定 (4) 小 存在热量散失 【详解】（1）比较不同燃料的热值大小，根据控制变量法，仅让燃料种类不同，其他条件完全一致，因此要选被加热液体相同、燃料不同的乙、丙两套装置。 实验需要控制两种燃料的质量、以及被加热的煤油的质量都相同，才能通过液体吸热情况反映燃料放热能力。 （2）热值实验中，质量相同的不同燃料完全燃烧，放出的热量越多，等质量的煤油升温就越明显，因此通过温度计上升的示数间接比较燃料的热值大小，这是转换法的应用。 （3）该做法不妥，理由是：不同燃料的燃烧速率不一定相同，相同时间内两种燃料消耗的质量不一定相等，没有控制“燃烧的燃料质量相等”这个变量，因此不能仅通过相同时间的升温情况判断热值大小。 （4）实验测得的热值比真实值偏小，因为实验过程中燃料不可能完全燃烧，且燃烧放出的热量会有部分散失到空气中、被装置吸收，无法全部被煤油吸收，根据计算逻辑，最终得到的放热总量会小于燃料实际完全燃烧的放热总量，因此算出的热值偏小。 变式2．（25-26九年级上·云南·阶段检测）小明设计了一组实验，如图所示，根据所学知识回答下列问题； 如图所示，丙、丁、戊三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题： (1)比较不同燃料热值的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号），取少量燃料，使之完全燃烧后通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来比较不同燃料热值的大小； (2)比较不同物质比热容的实验，应选择___________两个装置（选填装置序号）和钟表来完成该实验，加热过程中，液体吸收热量的多少是通过比较___________（选填“温度计升高的度数”或“加热时间的长短”）来判断的； 【答案】(1) 丁、戊 温度计升高的度数 (2) 丙、丁 加热时间的长短 【详解】（1）比较不同燃料的热值时，需要保证被加热的液体种类、质量完全相同，仅改变燃料种类，因此选丁、戊装置。 质量相同的不同燃料完全燃烧后，放出的热量会被同一种液体吸收，液体升温越高，说明对应燃料放热能力越强、热值越大，因此通过温度计升高的度数比较热值大小。 （2）比较不同物质的比热容时，需要保证供热的燃料完全相同（相同时间放出的热量相等），仅改变被加热的液体种类，因此选丙、丁装置。 相同热源在相同时间放出的热量相等，因此可以用加热时间的长短，间接反映液体吸收热量的多少，这是转换法的应用。 变式3．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）物理兴趣小组的小军同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究酒精和碎纸片的热值大小关系。小军的实验步骤如下： ①他准备了如图1、2所示的两套完全相同的实验装置；②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；④记录燃烧相同时间后水升高的温度。 (1)小军设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他进行修改，简要写出修改后该项步骤：________________。 (2)纠正错误后继续实验，从以上步骤中可以看出，该实验是通过________来比较燃料燃烧放出热量多少。 (3)在图1中小军测量水的质量为，初温，末温，燃烧酒精的质量为。根据水的比热容计算出酒精的热值为________（用已知物理量和测量物理量的字母表示，水的比热容为）。通过计算发现结果与资料中给出的酒精的热值相比________（选填“偏大”或“偏小”），结合实验，分析原因可能是：________________（只写出一个即可）。 (4)另一组同学计划用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚好沸腾，他们比较________来反映这两种燃料热值的大小关系。 【答案】(1)比较燃料完全燃烧后，水升高的温度 (2)水升高的温度 (3) 偏小 加热过程中存在热量散失 (4)消耗燃料的质量 【详解】（1）该实验要通过等质量的两种燃料完全燃烧释放的热量，对比对应水的升温来比较热值大小。原步骤仅燃烧相同时间，无法保证两种燃料都完全烧尽，不能准确对比总放热量，因此需要改为待两种燃料完全燃尽后，再记录水的升温。 （2）实验采用转换法，控制水的质量、初温相同，燃料完全燃烧放出的热量越多，水升温就越大，因此通过水升高的温度来间接反映燃料放热的多少。 （3）根据吸热公式，水吸收的热量为，本实验近似认为酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收，即，由热值定义可得酒精热值为 但实际实验中，燃料不可能完全燃烧，且燃烧的热量会有部分散失到空气、被实验装置吸收，水实际吸收的热量远小于燃料完全燃烧的总放热量，因此计算得到的热值会比真实值偏小。 （4）将初温、质量相同的水加热至刚好沸腾，水吸收的总热量是固定的，根据，放出相同热量时，消耗的燃料质量越小，说明该燃料的热值越大，因此可以通过比较消耗的两种燃料的质量，来判断热值的大小关系。 2 学科网（北京）股份有限公司 $