第14章 专题3 常见的热学综合计算-【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）

29 专题3常见的热学综合计算 01方法技巧 1.当物体吸热时，物体温度变化时的热量计算：Q=cm△t,当通过燃烧放热时，用燃料燃烧放出的热 量公式计算：①固体和液体Q微=mq(q单位：J/kg);②气体Q微=Vq(q单位：J/m3)。 2.燃料燃烧放出的热量被物质吸收，选用热平衡方程：Q吸=Q:。 3.热效率计算问题的两种类型 (1)能量转移型主要是通过热传递来实现，计算时要分清吸热物体和放热物体，找到对应的初温和末 温，用较高的温度减去较低的温度，算出变化的温度值，并选择吸热或放热的公式Q=c△t计算。 (2)能量转化型主要是通过做功来实现，如机械能转化为内能Q=W机；电能转化为内能Q W:有的是通过燃烧实现，如化学能转化为内能：)=。：太阳能转化为内能Q二7W 02专题训练 损失，则混合后温水的温度为多少？ 1.沙漠地区昼夜温差大，主要原因是砂石的比热 容较小。初温为20℃、质量为50kg的砂石吸收 3.6×10J的热量后，温度升高到 ℃。 砂石的比热容为0.9×10J/(kg·℃)门 2.我国南海海底蕴藏着大量的“可燃冰”，“可燃 冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力， 同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达 到煤气的几十倍。若以20倍的关系粗略计算， 质量为1kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量以 70%效率计，使 kg的水温度升高40℃。 [c水=4.2X103J/(kg·℃)，9煤气=4.2X10J/kg] 3.冬天即将来临，学校积极创造条件为学生供应 开水。在这个过程中，若用锅炉将300kg的水 从20℃加热到100℃，燃烧了11.2kg的煤[c水= 4.飞机的发动机是一种热机，通过航空煤油在气 4.2×10J/(kg·℃)，煤的热值为3×10J/ 室中燃烧，从喷口向后高速喷出气体，使发动 kg],则： 机获得向前的推力，高空中某飞机获得1.6× (1)锅炉内300kg的水吸收的热量是多少？ 10°N的水平推力，以600km/h的速度沿水平 (2)此锅炉的效率是多少？ 方向匀速航行1h,需要完全燃烧热值为4× (3)某同学从开水房打了3kg的100℃的开水， 10J/kg的航空煤油4000kg。求1h内： 为了便于使用，他将这100℃的开水和质量为 (1)飞机的航程。 5kg的20℃的冷水混合，若不计混合过程的热 (2)发动机所做的功。 30 (3)航空煤油完全燃烧放出的热量。 6.当前新能源汽车日益普及，某品牌新能源汽车 (4)发动机的热机效率。 一次最多能装人18kg硼和45L水，利用二者反 应产生的能量，相当于3.5L汽油完全燃烧产生 的能量。当该车以108km/h的速度在水平路 面上匀速行驶时，燃料的能量转化为机械能的效 率为80%，该轿车的质量是1.6t,轿车受到的阻力 是车重的0.1倍。（汽油的热值为4.6×10J/kg, 油=0.8×103kg/m3,g取10N/kg)求： (1)发动机的牵引力为多大？ (2)发动机的有用功率多大？ (3)一次加满燃料可以供该车行驶多少千米？ 5.当今太阳能热水器已经在城乡用得非常普遍 (4)请说出使用该车的优点（一条即可）。 了，一款太阳能热水器铭牌上的部分参数如表 所示，将它安装在阳光充足的水平台面，并注 满水。已知荆州市（晴天）平均每平方米的面 积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10J。 若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5m, 每天日照时间按8h计算，则： 型号 JL-88 水容量/L 80 自身质量/kg 0 [水的比热容为4.2×10J/(kg·℃)，水的密 度为1.0×103kg/m3] (1)热水器一天中接收的太阳能(E)约为多少？ (2)若接收的太阳能有60%被热水器中的水吸 收，则可使水温升高多少？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=2.016 126 ×10J,由Q=cm△可得，水升高的温度： N=.Q 2.016×10J cm4.2×10J/(kg·℃)×80kg =60℃。 6.(1)汽车受到的重力：G=mg=1.6×10kg×10N/kg=1.6×10N; 汽车受到的阻力：f=0.1G=0.1×1.6×10N=1.6×103N; 因为汽车匀速行驶，所以牵引力等于阻力：F=f=1.6×103N; (2)汽车的速度：0=108km/h=30m/s,由P=W==F0得，汽车 的功率：P=Fv=1.6×103N×30m/s=4.8×104W: (3)汽油的质量：m'=pV=0.8×103kg/m3×3.5×10-3m3=2.8kg, 3.5L汽油完全燃烧时放出的热量： Q微=9m'=4.6×10J/kg×2.8kg=1.288×108J; 由”得，一次加清燃料汽车发动机微功： W=7Q做=80%×1.288×108J=1.0304X10J; 由W=Fs得，汽车最多行驶的路程： w_1.0304X10J=6.44×10m=64.4km: 1.6×103N (4)对环境无污染。 第十五章电与电路 第一节静电现象 1.D2.C3.失去4.D5.C6.互相排斥越大不能 7.D8.静电除尘油罐车后面装一条拖地铁链 9.B10.C11.B 12.负电正电正电负电13.a>b 14.刀片带了电金属柄是导体，能将摩擦带的电荷及时导入大地，刀 片不带电，不会吸引木屑 15.电荷间的作用力与距离是否有关 第二节让电灯发光 第1课时电路的组成与工作状态 1.A2.A3.用电器电化学4.B5.断路通路短路 127 6.(1)短路(2)图略(3)断路7.C8.图略9.C10.C11.C 12.有灯泡发光遵循能量守恒定律，将电能转化为光能等，提供电能 的是电源 13.断开蓝线14.图略 15.发光不发光发光不发光 第2课时电路的连接 1.D2.并串3.并联串联4~6.图略 7.A8.D9.并联开关10.A11.D 12.S2S、S3S、S2、Sg 13.bc ab cdcd ad 14.SS2、SS2、SSS、S2 15.(1)L(2)L2(3)L(4)1 16.(1)c(2)d(或a)D(或B)C(或A) 习题课（一）串、并联电路的识别与设计 1.A2.D3.B4.D5.D6.并短路会 7.不能拧下其中的一个灯泡另一灯亮另一灯不亮 8.B9.C10.B11.图略 习题课（二）电路图、实物图的画法 1.(1) (2) (3) ⑧ ⑧④ L；⑧8 ⑧ 2.(1) (2)4 L、岛&」 3.(1) (2) (3) (X (5)。 128 4.(1) (3) (4) 8 8 (5) 江湿 0 6.短路 总馨 红 L, /t/0 8.S S 第三节测量：用电流表测量电流 1.D2.安培A1×1042×1083.C4.C5.30.12 6.图略7.L20.288.D9.B10.C11.D12.D 13.正负接线柱接反了换接0~0.6A的量程 14.并L2断路15.图略16.(1)L1(2)图略(3)b负 第四节测量：用电压表测量电压 1.C2.220V1.5不高于363.电源电压4.A 5.(1)并(2)断开小(3)2.52.5(4)等于 6.L22.57.A8.C9.C10.C 13.(1)电压表0.5V7.5V0.02A0.28A(2)烧坏不会烧坏 12.略 13.0~3V不正确电压表的量程偏小不正确电压表的正负接 线柱接反了 14.电极的材料正 第五节探究：串、并联电路中电流、电压的特点 第1课时探究：串、并联电路中电流的特点 1.C 129