第14章 第4节 跨学科：热机效率和环境保护-【高效课堂】2026-2027学年九年级上册物理同步导学案（沪科版·新教材）

表格中应有加热时间及水和沙子升高的温度，如下所示。 加热5min升加热10min升加热15min升 高的温度/℃ 高的温度/℃ 高的温度/℃ 水 沙子 (2)比较水和沙子升高相同温度的情况下，加热时间的长短（即吸 收热量的多少) 13.(1)=<(2)乙 第2课时比热容的应用及计算 1.B2.灌水比热容3.小于4.2×103 4.铁块吸收的热量： Q展=cm△t=0.46×103J/(kg·℃)×0.1kg×30℃=1380J。 5.Q放=cm(to一t) =4.2×103J/(kg·℃)×0.2kg×(98℃-28℃) =5.88×104J. 6.Q效=cm△t =0.46×103J/(kg·℃)×1.5×103kg×20℃ =13.8J。 7.90℃8.D9.C10.B11.D12.C 13.小于4.2×103J/(kg·℃) 14.(1)合金钢刀具放人836℃的火炉中煅烧足够长时间，达到热平衡， 温度相同，所以，合金钢刀具的末温t=836℃，则此刀具在炉火中 吸收的热量：Q合吸=c合金锅m合金钢(t-t)=0.42×103J/(kg·℃)× 1kg×(836℃-20℃)=3.4272×105J。 (2)将煅烧后的刀具迅速取出放入20℃的水中冷却，最后刀具与水 达到共同的温度，设为t,则有：Q水吸=Q合放，即：c水m水(t一t。') c合金铜m哈金翔(t-t),代入数据：4.2×103J/(kg·℃)×5kg×(t 20℃)=0.42×103J/(kg·℃)×1kg×(836℃-t),解得：t =36℃。 第三节热机 1.A2.乙内机械3.C4.B5.D6.C 124 7.(1)图略(2)内机械8.机械内8020 9.B10.C11.D12.C13.四一做功热传递比热容 14.内做功压缩15.降低减小排气30 第四节跨学科：热机效率和环境保护 1.D2.D3.完全燃烧14.3×107热值 4.2.1×1074.2×1075.B6.AD7.2.1×102不变4.2×106 8.A9.C10.A11.2.8×10140 12.(1)相等(2)水升高的温度 13.(1)水吸收的热量：Q吸=c水m水△t=4.2×103J/(kg·℃)×50kg× (54℃-20℃)=7.14×10J; (2)消耗的天然气体积： V=1365.17m3一1365.05m3=0.12m3,消耗的天然气完全燃烧放出的 热量：Q数=qV=7.0×10J/m3×0.12m3=8.4×10J; Q题=7.14X1091=85%。 (3)该热水器的效率：)Q8.4×10 14.做功4.8×1050.034000 专题1基础知识清单 一、1.分子动能分子势能焦耳(J) 2.做功热传递做功热传递3.温度增大减小 二、1.乘积之比焦耳每千克摄氏度J/(kg·℃) 2.①不同②4.2×10J/(kg·℃)1kg的水温度每升高或降低1℃所吸 收或放出的热量为4.2×10】 3.①水的比热容较大②不变 三、1.(1)内能内能机械能(2)汽油机柴油机 2.(1)吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程做功飞轮的惯 性(2)机械能内能内能机械能 四、1.(1)1kg某种燃料完全燃烧放出的热量q（2)种类(3)焦耳 每千克(J/kg)焦耳每立方米(J/m) (4)Q=qm或Q=qV(5)①1kg酒精完全燃烧放出的热量是 3.0×10】②1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×10J 125 2.(1)热机用来做有用功的那部分能量完全燃烧放出的能量 (2)总小于1 专题2物质的吸热能力的探究 1.(1)装人等体积的水和煤油装人等质量的水和煤油 (2)吸收的热量相同(3)BD 2.(1)质量(2)加热时间(3)温度(4)2.1×104(5)1.9×10 3.(1)易拉罐搅拌使液体受热均匀(2)加热时间 (3)AB(4)A2.1×103 专题3常见的热学综合计算 1.1002.3500 3.(1)锅炉内300kg的水吸收的热量：Q吸=cm(t一to)=4.2× 103J/(kg·℃)×300kg×(100℃-20℃)=1.008×103J。 (2)煤完全燃烧放出的热量：Q做=q煤=3×10J/kg×11.2kg= 3.36×108J; 此锅的发率：号×160%-010%=0%。 (3)不计热损失，Q吸=Q放，即cm1(t一to1)=cm2(to2一t),即4.2X 103J/(kg·℃)×5kg×(t-20℃)=4.2×103J/(kg·℃)×3kg× (100℃-t),解得：t=50℃。 4.(1)飞机的航程：s=vt=600km/h×1h=600km=6×105m; (2)发动机所做的功：W=Fs=1.6×10N×6×10m=9.6×10J; (3)航空煤油完全燃烧释放的热量：Q做=mq=4000kg×4×10J/kg= 1.6×10J: (④发动机的热机效率：7”×100%=是8X10 1.6X10×100% =60%。 5.(1)热水器一天中接收的太阳能：E=2.8×10J/(m·h)×1.5m2 ×8h=3.36×10J: (2)由表中数据知，太阳能热水器装水的质量：m=pV=1×103kg/m3× 80×103m3=80kg,水吸收的热量：Q=7E=60%×3.36×10J=2.016 12625 第四节 跨学科：热 01基础达标 知识点一燃料的热值 1.关于燃料的热值，下列说法正确的是( A.燃料的热值与燃料的燃烧情况有关 B.容易燃烧的燃料的热值一定大 C.煤的热值比干木柴的大，煤燃烧放出的热量 比干木柴放出的热量多 D.0.5kg煤油和1.5kg煤油的热值一样大 2.将一瓶酒倒去一半，剩余酒的 () A.密度不变，比热容和热值减半 B.质量、比热容、热值都为原来的一半 C.比热容不变，热值和密度减半 D.比热容、密度、热值都不变，质量为原来的一半 3.氢气的热值是14.3×10J/kg。它表示： 1kg的氢气，可产生 J的热 量，火箭用氢气作燃料是因为它的 大。 4.用煤气灶烧水时，燃烧1kg的煤气，使100kg 的水从20℃升高到70℃，则水吸收的热量是 J,煤气完全燃烧放出的热量是 J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)， 9煤气=4.2×10J/kg] 知识点二热机的效率 5.关于热机的效率，下列说法正确的是 ( A.在做功同样多的情况下，热机的效率越高消 耗的燃料越多 B.一般情况下柴油机的效率比汽油机的高 C.热机的效率越高说明做功越快 D.热机损失的能量中，废气带走的能量较少， 主要是由于机械摩擦损失的 6.(双选)下列关于热机和环境保护的说法中正 确的是 ( A.尽量使燃料充分燃烧可提高热机效率 机效率和环境保护 B.所有的热机都用汽油作为燃料 C.汽车排出的尾气都是有毒气体 D.冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供 暖，该举措有利于节约能源和环境保护 7.某市部分公交车采用天然气来代替燃油，某公 交车在一段时间内消耗了500g天然气，若这 些天然气完全燃烧，可放出 J的 热量（天然气的热值为4.2×10J/kg)。剩余 天然气的热值 (填“增大”“减小”或 “不变”)。该公交车发动机的效率为20%，则 得到的机械能为 J。 易错点提高热机效率的措施 8.热机的效率是热机性能的一个重要指标，下面 关于热机效率的叙述中不正确的是 ( ) A.在设计和制造上，要不断改进和革新，以减 少各种能量损失，就有可能使热机的效率达 到100% B.两辆型号相同的小汽车，以相同的速度行驶 相同的路程，耗油量小的那辆车效率可能 高些 C.热机要正确使用、注意保养，可提高效率 D.在热机的各种损失中，废气带走的能量最 多，设法利用废气的能量是提高燃料利用率 的重要措施 02能力提升 9.如图所示是完全燃烧A、B两种燃料的质量与 放出的热量的图象，由图象可知，A、B两种燃 料的热值大小关系是 ) A.gA<qB B.gA=qB C.qAqB m/kg D.无法比较 10.(陕西中考)涡轴9“玉龙”是我国完全自主研 发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空 气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后 进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧 后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而 输出动力。该发动机工作过程中的相关说法 正确的是 () A.燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B.燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C.压气机压缩空气，空气的内能减小 D.高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能 转化为内能 11.合理分类和利用垃圾可以保护环境、变废为 宝。在一定条件下，1t生活垃圾能“榨”出 140kg燃料油。若燃料油的热值为4.0× 10J/kg,某城镇每天产生50t生活垃圾，则这 些垃圾“榨”出的燃料油完全燃烧释放出的热 量为 J。在一个标准大气压下，这 些热量的30%被500m330℃的水吸收，则水温 能升高 ℃。[c水=4.2×10J/(kg·℃)， p水=1.0×103kg/m3] 12.为了比较酒精和碎纸片的热值，如图所示： 酒精 碎纸 (1)两个同规格的烧杯中装有质量相等的水， 取质量 (填“相等”或“不相等”)的酒 精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它 们分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全 燃烧。 (2)实验中，通过比较 ,从 而确定酒精和碎纸片的热值大小关系 13.小华家使用的是天然气热水器，他尝试估测 该热水器的效率，以核对铭牌上的数值是否 26 准确。当只有该热水器使用天然气时，把 50kg的水从20℃加热到54℃，天然气表的示 数由1365.05m3变为1365.17m3,已知水的 比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)，天然气的 热值q气=7.0×10J/m3。求： (1)水吸收的热量。 (2)消耗的天然气完全燃烧放出的热量。 (3)该热水器的效率。 03思维拓展 14.某小型农用柴油机的铭牌部分信息如表所 示，其中活塞行程是指一个冲程活塞移动的 距离。该柴油机为单缸四冲程内燃机，压缩 冲程中气缸内气体内能增加是通过 方式实现的；正常工作lmin,柴油机输出的有 用功 J,消耗柴油 kg,做 功冲程中燃气对活塞的平均压力为 N。 (q柴油=4.0X10J/kg)》 型号 HR05b 活塞行程 100mm 转速 2400r/min 输出功率 8kW 效率 40%