第2讲 内能及其利用 —【划重点】2026-2027学年人教版九年级物理上学期期中期末复习精细讲义

第2讲 内能及其利用 考点1：能量的转化与守恒 1.能量的转移和转化 能量的转移 能量可以从一个物体转移到另一个物体 在转移过程中能量的形式 。比如内能从高温物体转移到低温物体，能量的形式仍然是 ，所以 是指能量的转移。 能量可以从物体的一部分转移到另一部分 能量的转化 能量从一种形式转化为其他形式 在转化过程中能量的形式发生 ，所以 是指能量的转化 2.能量守恒定律 能量既不会 ，也不会 ，它只会从一种形式 为另一种形式，或者从一个物体 到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量 。 3.机械能守恒与能量守恒的区别 （1）机械能守恒是有条件的——没有机械能损失和额外能量的补充，仅存在动能和机械能之间的 ，需只在重力或者内弹力 的条件下。 （2）能量守恒的成立是 条件的——有多少能量的消失（转移或者转化），就有多少其他形式的能量的产生。 【典例1】（25-26九年级上·河北保定·阶段检测）下列过程中能量转化关系正确的是（     ） A．蓄电池工作时是将电能转化为化学能 B．电风扇工作时是将机械能转化为风能 C．太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能 D．火箭发射升空时是将动能转化为重力势能 【典例2】（25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测）下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 【典例3】（24-25九年级上·河南郑州·期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（     ） A．物体在做功的过程中，如果有摩擦力存在能量就不守恒 B．能量在转移和转化的过程中，各种形式的能量的总量不变 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．根据能量守恒定律，可以制造出“永动机” 【典例4】（多选）（25-26九年级上·辽宁大连·期中）如图展示的是“风光互补”景观照明灯。它的上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能。下列说法正确的是（     ） A．白天阳光充足时，太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．风力充足时，风力发电机将机械能转化为电能 C．蓄电池充电时，将化学能转化为电能 D．夜晚照明时，照明灯将电能转化为光能 考点2：热机 1.热机的分类 利用内能 的机械叫热机。 （1）热机的种类：分为蒸汽机、 、汽轮机、喷气发动机等。 （2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为 和 两类。 2.内燃机的工作原理 ①汽油机的工作过程 冲程名称 图示 工作过程 进气门打开排气门关闭，活塞向下运动， 和 的混合物进入气缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩 在压缩冲程结束时， 产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把 排出气缸 工作循环 一个工作循环，活塞往复运动 次，曲轴和飞轮转动 周，完成 个冲程，对外做功 次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的 来完成 能量转化 - 能转化为 能 能转化为 能 - ②柴油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 工作过程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，将 吸进汽缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，空气被压缩，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，汽缸内空气的温度已达到柴油的 。 在压缩冲程结束时，从 喷出的雾状 遇到高温高压的空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把 排出汽缸 工作循环 一个工作循环，活塞往复运动 次，曲轴和飞轮转动 周，完成 个冲程，对外做功 次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的 来完成 能量转化 - 能转化为 能 能转化为 能 - 3.柴油机与汽油机的对比 热机 对比 汽油机 柴油机 不同结构 点火方式 燃式 燃式 吸气冲程 吸入 的混合物 吸入 压缩冲程 压缩程度 ，汽缸内温度没有达到汽油燃点 压缩程度 ，汽缸内温度达到柴油燃点 做功冲程 火花塞产生电火花，点燃汽油 喷油嘴喷入柴油，柴油燃烧 燃烧程度 燃料燃烧不充分 燃料燃烧比较充分 排气冲程 排出尾气 特点与应用 轻巧但输出功率小，热效率 ，主要应用于摩托车、轿车等 笨重但输出功率大，热效率 ，主要应用于载重汽车、拖拉机、轮船等 【典例5】（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测）下列交通或运输工具中，动力设备不属于热机的是（     ） A．纯电动汽车 B．远洋货轮 C．长征运载火箭 D．重型卡车 【典例6】（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（     ） A．汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．只有一个冲程发生内能与机械能相互转化 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大气缸内气体的内能 【典例7】（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是（     ） A．塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B．若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每1s对外做功10次 C．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【典例8】（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成的冲程数和对外做功的次数分别是（     ） A．40和10 B．20和20 C．10和10 D．40和20 【典例9】（多选）（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示，是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（     ） A．一个工作循环的正确顺序是：丁甲丙乙 B．若此汽油机曲轴的转速为，汽油机每秒内对外做功30次 C．只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 D．丁冲程是吸气冲程，吸入的只有空气 考点3：热机效率 1.热值定义 1kg（或1m3）某种燃料 燃烧放出的热量，叫做这种燃料的 。 公式： 或 （q为热值）。 单位：J/kg 或J/ m3 热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的 ，而与燃料的质量、放热多少等 。不同燃料的热值一般 。热值在数值上等于 。热值反映了燃料在燃烧过程中，将化学能转化为内能的本领的大小。 2.热机效率 热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式： ①热机的能量流向图 燃料很难完全燃烧，释放的热量也没有全部用来做有用功，损失了大部分，在各种能量损失中，废气带走的能量最 。设法利用废气的能量，是提高燃料利用率的重要措施。 ②提高热机效率的途径： ； ; ；改进热机，减少各种能量的损失。 3.汽车机械效率和炉具效率的求解方法 汽车机械效率 汽车的有用功 W有= = 或W有= （F 是牵引力，f是阻力，s是汽车行驶的距离，P是汽车发动机功率，t是行驶时间） 汽车的总功 Q总= 汽车的机械效率 炉具热效率 炉具的有用功 Q吸= 水吸收的热量则为有用功 燃料燃烧产生的能量则为总功 Q总= 炉具热效率 【典例9】（25-26九年级上·河南安阳·阶段检测）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（     ） A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．一瓶煤油用去一半，剩余煤油热值将减小 【典例10】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）某汽油机的能量流向如图所示，下列有关说法正确的是（     ） A．由图可知，该汽油机的效率是72% B．提高汽油机的机械性能可使其工作效率达到100% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，汽油机的效率越低 D．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的热值 【典例11】（25-26九年级上·山东德州·期中）页岩气是指蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，其____________（选填“比热容”或“热值”）较大，是十分重要的能源；已知天然气的热值为，若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若一个4口之家每月消耗天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量____________J。 【典例12】（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg的煤气。已知，。求： (1)水吸收的热量； (2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量； (3)煤气灶烧水的效率η。（保留一位小数） 【典例13】（25-26九年级上·江西赣州·阶段检测）氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为，在水平公路上以70的速度匀速行驶时受到的阻力为，行驶了0.5h，已知汽车利用氢能的效率为50%，氢的热值为，g取10。求： (1)汽车行驶的距离； (2)汽车牵引力的大小和牵引力做的功； (3)汽车消耗氢的质量。 知识点4：探究不同燃料的热值的大小 实验目的 比较不同燃料的热值大小 实验装置 物理研究方法 ① 法：实验中，用 来表示燃料燃烧放出的热量。 ② 法：实验中，通过控制燃料质量相同，比较水升高的温度。 实验的控制的相同量 液体的 ， ， ，燃料的 ，实验装置 实验的控制的不同量 燃料的 实验方法 将相等 的燃料 ，再比较液体 热值测量 热值 的原因：① ；② （利用Q吸=cm△t 计算出水吸收的热量，并测出消耗燃料的质量，根据公式 粗略计算出燃料的热值） 热值之比 小华用图甲和乙的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为 注意事项 为了使物质受热均匀，可用 或搅拌器对物质进行搅拌。注意不能用温度计代替搅拌器。 【典例14】（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照____________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)本实验中通过观察____________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料放出的热量为____________；燃料的热值为____________。 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 50 2 15 25 ____________ (4)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏____________（选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是____________。 【典例15】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图所示，某物理小组用甲、乙、丙中的实验装置探究不同液体的吸热本领和不同燃料热值的大小。已知燃料的质量都是，烧杯内液体的初温和质量均相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是____________（填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)为比较不同物质的比热容的大小，应选择_________两图装置进行实验。实验过程中要保证烧杯内液体的初温和质量相同，此处用到了_________（填实验方法）。 (3)实验中，比较不同燃料的热值需确保燃料燃烧相同的_________（填“时间”或“质量”），然后通过比较液体_________（填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料热值的大小。 (4)在探究液体、的吸热本领时，得到了如图丁所示的温度随时间变化的图像，则液体_________的比热容较小。 (5)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如下表： 燃料 加热前液体的温度/℃ 燃料燃尽时液体的温度/℃ 燃料的热值 1 20 40 _________ 2 20 30 ①燃料2完全燃烧释放的热量为_________。 ②根据表中数据可知，燃料1的热值为_________。（假设燃料均完全燃烧） 【典例16】（24-25九年级下·江苏泰州·阶段检测）小华利用三套完全相同的装置完成“比较不同物质吸热升温现象”和“比较相等质量的燃料充分燃烧放出的热量”实验，如图1所示，液体a和液体b的质量相同，燃料1和燃料2的质量也相同。（设燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收） (1)如图1所示，除了图中温度计，两个实验中都还需要的测量工具是___________。 (2)同时点燃甲、乙、丙三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧尽。小华根据记录的数据绘制出对应装置液体升高的温度与加热时间关系图线，如图2所示。 ①通过图1中的___________两套装置比较液体a和液体b的比热容，该实验中液体吸收的热量多少是通过___________来反映的；根据图2中所绘制的图线分析：液体___________的比热容大。 ②通过图1中的___________两套装置可比较燃料的热值，分析图2中图线可知：燃料1和燃料2的热值之比为___________。 【典例17】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）如图1所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同质量相等。实验时，燃料燃烧对液体加热直至燃料燃尽，三装置中液体升高的温度随时间变化的图像如图2所示。 (1)为“探究不同物质吸热升温的现象”，可选择________ 两装置实验，液体a和液体b吸收热量的多少是通过_________ 来反映，需要的测量工具是_______ ；由图2可知：a、b两种液体的比热容之比为________ 。 (2)为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，根据图2中信息，分析如下： ①由图可知：在5min时间内，燃料1使液体a升高温度60°C，燃料2使液体a升高温度20°C，因此燃料1热值更大； ②由图可知：燃料1使液体a升高温度60°C，燃料2使液体a升高温度65°C，因此燃料2热值更大；上述分析错误的是_____ ，错误的原因是：___________________ 。 命题点1：能量的转化和守恒 【针对练习1】（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（     ） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 D．小风扇工作时，将机械能转化为电能 【针对练习2】（24-25九年级上·广东茂名·期末）在城市行驶环境下，大量驱动能量在制动时被浪费，制动能量回收有助于提升能量利用效率和车辆性能，当车辆减速时，车轮带动电机转动，此时电机转变为发电机向电池充电。关于此过程中的能量转化，下列说法正确的是（     ） A．机械能→电能→化学能 B．化学能→电能→机械能 C．电能→机械能→内能 D．内能→化学能→机械能 【针对练习3】（25-26九年级上·山西大同·阶段检测）汽车在急刹车时，轮胎温度会升高。下列各图所列举的实例中，能量转化与汽车急刹车时相同的是（     ） A．植物吸收太阳光进行光合作用 B．钻木取火时，木头温度升高 C．风吹叶片带动风力发电机发电 D．用柴火烧水，水的温度升高 【针对练习4】（多选）（23-24九年级上·广西南宁·阶段检测）小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（     ） A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 B．往水火箭里打气，内能转化为机械能 C．水从水火箭中喷出，机械能转化为内能， D．在整个过程中，能量总量是保持不变的 【针对练习5】（多选）（23-24九年级上·山东青岛·阶段检测）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。对于上面现象中的能量转化，说法正确的是（　　） A．扣动扳机后，火药燃烧过程，化学能转化为内能 B．子弹从枪膛中射出的过程，部分内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时和空气摩擦，内能转化为机械能 D．子弹下落陷在土地的过程，机械能转化为内能 命题点2：热机的工作原理 【针对练习6】（25-26九年级上·山东德州·期中）从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【针对练习7】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（     ） A．汽油机和柴油机都属于内燃机 B．早期的柴油机比汽油机笨重 C．柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 D．柴油机对气体的压缩程度比汽油机的高 【针对练习8】（多选）（25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测）如图所示，取一只透明的胶卷盒，底部钻一小孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向塑料盒盖中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器的按钮，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。下面说法正确的是（     ） A．酒精燃烧是将化学能转化为内能 B．酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为塑料盒盖的机械能 C．根据这个原理可以制造成热机 D．这种机械的效率可能大于或等于1 【针对练习9】（25-26九年级上·江苏·期中）如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管，玻璃管口冒出的“白气”会推动管口处的小叶轮转动，这个过程中的能量转化与内燃机的_________冲程相同。某内燃机的飞轮转速为，则每秒钟完成_________个冲程，对外做功_________次。 【针对练习10】（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图所示，酒精灯加热试管中的水，沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对外做功，自身内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），图______（选填“甲”或“乙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 命题点3：热值、热机效率的相关计算 【针对练习11】（25-26九年级上·河南安阳·阶段检测）“页岩气”是指附存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气、因其______________（填“比热容”或“热值”）较大、被誉为未来的能源明星，天然气热值为，的天然气完全燃烧放出的热量是______________J，若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值______________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【针对练习12】（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测）一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为__________。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为），这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J，输出的有用机械能为__________J。汽车在行驶过程中，油箱中的汽油慢慢变少，汽油的热值__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【针对练习13】（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图是某便携式丁烷燃气炉，用该燃气炉烧水，每2分钟完全燃烧14g的丁烷放出的热量为______J；由图乙可以判断出在烧水过程中，______（选填“0-2min”、“2-4min”或“4-6min”）时的热效率高，若水的质量为3kg，该时间段的热效率为______【水的比热容为，丁烷的热值为】 【针对练习14】（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）在2022年北京冬奥会期间氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知。 (1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若（1）中氢燃料释放的热量全部被质量为、温度为的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若氢燃料客车质量为、热机效率为，匀速行驶过程中汽车所受的阻力为车重的0.03倍，则消耗的氢燃料可驱动客车行驶的距离是多少？（假设燃料完全燃烧，g取） 【针对练习15】（25-26九年级上·福建厦门·阶段检测）小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况（如图）。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱可容纳最多42kg的汽油，已知q汽油=4.5×107J/kg，。请完成以下问题： (1)该车汽油机的热机效率是多少？ (2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出的有用功是多少？ 命题点4：实验探究不同燃料的热值的大小 【针对练习16】（25-26九年级上·山东烟台·期中）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B，用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验必须选初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的A、B两种液体； (2)实验可以通过比较____________（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； (3)根据乙图，加热4min，A、B液体吸收热量______（“＞”“＜”或“＝”），吸热能力较强的液体是______（选填“A”或“B”），若吸热能力强的液体是水，比热容为，则另一种液体的比热容为______； (4)实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)对甲装置进行改进，把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是__________________。 【针对练习17】（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：____________ 【针对练习18】（25-26九年级上·辽宁阜新·阶段检测）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片） (1)在组装实验装置时，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是______（选填“由下而上”或“由上而下”）； (2)要比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；下表是比较燃料热值的实验数据： 燃料 加热前的水温/℃ ①______ 燃料的热值J/kg 10g酒精 15 35 10g碎纸片 15 25 完善表格，表中①应填写的内容是：______，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是______J/kg； (3)该实验装置还可以探究______，选择______两个图进行实验。 【针对练习19】（25-26九年级上·江苏·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量、烧杯内的液体质量和初温均相同，燃料都完全燃烧。 (1)通过_________两图可以比较不同燃料的热值，根据_________（选填“A”或“B”）来判断液体吸收热量多少。 A．加热时间的长短　　B．温度变化的多少 (2)图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像，已知液体的比热容是，则液体的比热容是_________。 (3)若甲、乙两次实验中液体上升的温度之比为，若燃料1为酒精，热值为，则燃料2的热值为_________，假设两个装置加热效率相同，则计算出的燃料2的热值_________（选填“偏大”、“准确”或“偏小”）。 【针对练习20】（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 (1)实验中应控制燃料燃烧的___________（选填“时间”或“质量”）相同，根据温度计示数的变化比较燃料燃烧放出热量的多少。 (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料___________的热值大。 (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，取质量相等的燃料1和燃料2，在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为___________。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第2讲 内能及其利用 考点1：能量的转化与守恒 1.能量的转移和转化 能量的转移 能量可以从一个物体转移到另一个物体 在转移过程中能量的形式不变。比如内能从高温物体转移到低温物体，能量的形式仍然是内能，所以热传递是指能量的转移。 能量可以从物体的一部分转移到另一部分 能量的转化 能量从一种形式转化为其他形式 在转化过程中能量的形式发生改变，所以做功是指能量的转化 2.能量守恒定律 能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变。 3.机械能守恒与能量守恒的区别 （1）机械能守恒是有条件的——没有机械能损失和额外能量的补充，仅存在动能和机械能之间的转化，需只在重力或者内弹力做功的条件下。 （2）能量守恒的成立是不需要条件的——有多少能量的消失（转移或者转化），就有多少其他形式的能量的产生。 【典例1】（25-26九年级上·河北保定·阶段检测）下列过程中能量转化关系正确的是（     ） A．蓄电池工作时是将电能转化为化学能 B．电风扇工作时是将机械能转化为风能 C．太阳能电池工作时是将太阳能转化为电能 D．火箭发射升空时是将动能转化为重力势能 【答案】C 【详解】A．蓄电池工作为放电过程，能量转化是化学能转化为电能，故A错误； B．电风扇工作时消耗电能，主要将电能转化为机械能，故B错误； C．太阳能电池工作时将太阳能转化为电能，故C正确； D．火箭发射升空时，燃料的化学能先转化为内能，再转化为火箭的机械能（动能和重力势能均增大），不是动能转化为重力势能，故D错误。 故选C。 【典例2】（25-26九年级上·甘肃临夏·阶段检测）下列过程中，能量发生转移的是（     ） A．杯中的热水慢慢变凉 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴 【答案】A 【详解】A．杯中的热水慢慢变凉，是热水的内能通过热传递的方式转移到周围空气中，内能的形式没有改变，属于能量的转移，故A符合题意。 B．水沸腾时，水壶盖被向上顶起来，是水蒸气的内能转化为水壶盖的机械能，属于能量的转化，故B不符合题意。 C．在磨刀石上磨刀时，刀会变热，是克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于能量的转化，故C不符合题意。 D．飞驰而过的流星拖着一条发光的尾巴，是流星克服空气摩擦做功，机械能转化为内能和光能，属于能量的转化，故D不符合题意。 故选A。 【典例3】（24-25九年级上·河南郑州·期中）有关能量守恒定律，下列说法中正确的是（     ） A．物体在做功的过程中，如果有摩擦力存在能量就不守恒 B．能量在转移和转化的过程中，各种形式的能量的总量不变 C．“摩擦生热”是创造了热，它不符合能量守恒定律 D．根据能量守恒定律，可以制造出“永动机” 【答案】B 【详解】A．能量守恒定律适用于所有能量转化、转移过程，存在摩擦力时仅发生机械能向内能的转化，总能量仍守恒，故A错误； B．该表述符合能量守恒定律的核心内容，故B正确； C．摩擦生热是机械能转化为内能，并未创造新的能量，符合能量守恒定律，故C错误； D．永动机违背能量守恒定律，不可能被制造出来，故D错误。 故选B。 【典例4】（多选）（25-26九年级上·辽宁大连·期中）如图展示的是“风光互补”景观照明灯。它的上端是一台风力发电机，灯柱上还配有太阳能电池板，底部的蓄电池可以储存电能。下列说法正确的是（     ） A．白天阳光充足时，太阳能电池板将太阳能转化为电能 B．风力充足时，风力发电机将机械能转化为电能 C．蓄电池充电时，将化学能转化为电能 D．夜晚照明时，照明灯将电能转化为光能 【答案】ABD 【详解】AB．太阳能电池板工作时将太阳能转化为电能，风力发电机工作时将机械能转化为电能，故AB正确； C．蓄电池充电时消耗电能，将电能转化为化学能，故C错误； D．夜晚照明灯工作时消耗电能，向外发出光亮，将电能转化为光能，故D正确。 故选ABD。 考点2：热机 1.热机的分类 利用内能做功的机械叫热机。 （1）热机的种类：分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 （2）内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。 2.内燃机的工作原理 ①汽油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 工作过程 进气门打开排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸 工作循环 一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成四个冲程，对外做功一次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的惯性来完成 能量转化 - 机械能转化为内能 内能转化为机械能 - ②柴油机的工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 图示 工作过程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上向下运动，将空气吸进汽缸 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，汽缸容积变小，空气被压缩，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，汽缸内空气的温度已达到柴油的着火点。 在压缩冲程结束时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸 工作循环 一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成四个冲程，对外做功一次，除做功冲程外，其他冲程靠飞轮的惯性来完成 能量转化 - 机械能转化为内能 内能转化为机械能 - 3.柴油机与汽油机的对比 热机 对比 汽油机 柴油机 不同结构 火花塞 喷油嘴 点火方式 点燃式 压燃式 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 吸入空气 压缩冲程 压缩程度小，汽缸内温度没有达到汽油燃点 压缩程度大，汽缸内温度达到柴油燃点 做功冲程 火花塞产生电火花，点燃汽油 喷油嘴喷入柴油，柴油燃烧 燃烧程度 燃料燃烧不充分 燃料燃烧比较充分 排气冲程 排出尾气 特点与应用 轻巧但输出功率小，热效率低，主要应用于摩托车、轿车等 笨重但输出功率大，热效率高，主要应用于载重汽车、拖拉机、轮船等 【典例5】（25-26九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测）下列交通或运输工具中，动力设备不属于热机的是（     ） A．纯电动汽车 B．远洋货轮 C．长征运载火箭 D．重型卡车 【答案】A 【详解】A．纯电动汽车动力设备为电动机，工作时将电能转化为机械能，不属于热机，故A符合题意； BCD．货轮、火箭、卡车动力设备均通过燃料燃烧获得内能，再将内能转化为机械能，均属于热机，故BCD不符合题意。 故选A。 【典例6】（25-26九年级上·宁夏吴忠·期末）关于四冲程内燃机，下列说法正确的是（     ） A．汽油机和柴油机的吸气冲程吸入的都只是空气 B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的 C．只有一个冲程发生内能与机械能相互转化 D．压缩冲程主要是通过做功的方式增大气缸内气体的内能 【答案】D 【详解】A．汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程吸入空气，故A错误； B．汽油机通过火花塞点火，柴油机为压燃式，依靠压缩后的高温空气引燃柴油，无需火花塞点火，故B错误； C．压缩冲程将机械能转化为内能、做功冲程将内能转化为机械能，两个冲程存在内能与机械能的相互转化，故C错误； D．压缩冲程中活塞对气缸内气体做功，通过做功的方式增大气体内能，故D正确。 故选D。 【典例7】（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，把水加热至沸腾一段时间后，塞子会冲出去。有关塞子冲出过程中的能量转化形式与下图所示汽油机的四个冲程的说法中正确的是（     ） A．塞子冲出过程中的能量转化形式与甲图的能量转化情况相同 B．若该汽油机飞轮转速是1200r/min，则每1s对外做功10次 C．该汽油机一个工作循环有四个冲程，正确的顺序是乙、丁、甲、丙 D．靠惯性完成的冲程是甲、乙、丁 【答案】B 【详解】由图可知，甲图两气门关闭，活塞上行，为压缩冲程；乙图进气门打开，活塞下行，为吸气冲程；丙图排气门打开，活塞上行，为排气冲程；丁图两气门关闭，火花塞点火，活塞下行，为做功冲程。 A. 塞子冲出过程水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，与丁图相同，甲图是机械能转化为内能，故A错误； B. 飞轮转速 四冲程汽油机飞轮转2圈对外做功1次，则1s对外做功次数 故B正确； C. 一个工作循环正确顺序为吸气、压缩、做功、排气，即乙、甲、丁、丙，故C错误； D. 靠惯性完成的冲程是吸气、压缩、排气冲程，即乙、甲、丙，故D错误。 故选B。 【典例8】（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速是1200r/min，该汽油机每秒钟内完成的冲程数和对外做功的次数分别是（     ） A．40和10 B．20和20 C．10和10 D．40和20 【答案】A 【详解】飞轮转速，也就是每秒飞轮转20圈。四冲程汽油机工作时飞轮转2圈对应4个冲程、对外做功1次，那么每秒飞轮转20圈时，完成的冲程数为40次，对外做功次数为10次。故选A。 【典例9】（多选）（25-26九年级上·辽宁本溪·阶段检测）汽车已经成为现代生活不可缺少的一部分，汽车多数采用汽油机作为发动机。如图所示，是单缸四冲程汽油机的工作循环示意图，下列说法中错误的是（     ） A．一个工作循环的正确顺序是：丁甲丙乙 B．若此汽油机曲轴的转速为，汽油机每秒内对外做功30次 C．只有丙冲程获得动力，其他冲程都是靠惯性运转的 D．丁冲程是吸气冲程，吸入的只有空气 【答案】BD 【详解】A．甲图两气门关闭，活塞向上，为压缩冲程；乙图进气门关闭，排气门打开，活塞向上，为排气冲程；丙图两气门关闭，火花塞点火，活塞向下，为做功冲程；丁图进气门打开，排气门关闭，活塞向下，为吸气冲程，因此正确顺序为丁甲丙乙，故A正确； B．曲轴转速，四冲程汽油机每2转对外做功1次，每秒对外做功次数，即每秒做功15次，故B错误； C．四冲程汽油机中，只有做功冲程（丙）燃气推动活塞做功获得动力，其余冲程靠飞轮惯性完成，故C正确； D．丁为吸气冲程，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，柴油机吸入的才是空气，故D错误。 本题选择错误的，故选BD。 考点3：热机效率 1.热值定义 1kg（或1m3）某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。 公式：Q＝qm 或Q＝qV（q为热值）。 单位：J/kg 或J/ m3 热值是燃料本身的一种特性，它的大小只取决于燃料的种类，而与燃料的质量、放热多少等无关。不同燃料的热值一般不同。热值在数值上等于1kg的某种燃料完全燃烧放出的热量。热值反映了燃料在燃烧过程中，将化学能转化为内能的本领的大小。 2.热机效率 热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。 公式： ①热机的能量流向图 燃料很难完全燃烧，释放的热量也没有全部用来做有用功，损失了大部分，在各种能量损失中，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。 ②提高热机效率的途径：使燃料充分燃烧；利用废气的能量;保证良好润滑，减少摩擦；改进热机，减少各种能量的损失。 3.汽车机械效率和炉具效率的求解方法 汽车机械效率 汽车的有用功 W有= Fs=fs或W有= Pt （F 是牵引力，f是阻力，s是汽车行驶的距离，P是汽车发动机功率，t是行驶时间） 汽车的总功 Q总= m·q汽油 汽车的机械效率 炉具热效率 炉具的有用功 Q吸=cm△t 水吸收的热量则为有用功 燃料燃烧产生的能量则为总功 Q总= m·q 炉具热效率 【典例10】（25-26九年级上·河南安阳·阶段检测）关于燃料及其热值，下列说法中正确的是（     ） A．没有燃烧的燃料，热值等于零 B．燃料完全燃烧时，它的热值最大 C．燃料的热值与质量和燃烧状态无关 D．一瓶煤油用去一半，剩余煤油热值将减小 【答案】C 【详解】热值是燃料的固有属性，仅与燃料种类有关，与质量、燃烧状态、是否燃烧均无关。 A．热值与燃料是否燃烧无关，未燃烧的燃料热值不为零，故A错误； B．热值与燃料是否完全燃烧无关，不会因完全燃烧变大，故B错误； C．热值与燃料的质量、燃烧状态均无关，故C正确； D．煤油用去一半后种类不变，热值不变，故D错误。 故选C。 【典例11】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）某汽油机的能量流向如图所示，下列有关说法正确的是（     ） A．由图可知，该汽油机的效率是72% B．提高汽油机的机械性能可使其工作效率达到100% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，汽油机的效率越低 D．冬天汽车利用尾气中的余热给车内供暖，提高了燃料的热值 【答案】C 【详解】A．汽油机的效率，故A错误； B．热机工作时废气带走热量、散热和摩擦不可避免，效率不可能达到，故B错误； C．尾气中“汽油味”越浓，说明燃料燃烧越不充分，有用机械能占比越小，效率越低，故C正确； D．热值是燃料本身的特性，利用余热供暖提高了能量利用率，不能提高热值，故D错误。 故选C。 【典例12】（25-26九年级上·山东德州·期中）页岩气是指蕴藏于页岩层可供开采的天然气资源，其____________（选填“比热容”或“热值”）较大，是十分重要的能源；已知天然气的热值为，若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值____________（选填“增大”“减小”或“不变”）。若一个4口之家每月消耗天然气，这些天然气完全燃烧放出的热量____________J。 【答案】 热值 不变 【详解】比热容是描述不同物质的吸热能力，与页岩气属于可燃烧的资源的特性无关。页岩气作为燃料，利用它是通过完全燃烧释放大量内能，描述燃料燃烧放热本领的物理量是热值。 因热值是燃料的固有特性，只和燃料的种类，与燃料的体积、质量无关，故天然气用去一半后剩余部分热值不变。 20m3天然气完全燃烧放出的热量为 【典例13】（25-26九年级上·天津河东·阶段检测）某家庭需要将50kg、20℃的水加热到60℃作为生活用热水，他们利用煤气灶烧水，需燃烧0.8kg的煤气。已知，。求： (1)水吸收的热量； (2)完全燃烧0.8kg煤气放出的热量； (3)煤气灶烧水的效率η。（保留一位小数） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）水吸收的热量 （2）完全燃烧0.8kg煤气放出的热量 （3）煤气灶烧水的效率 【典例14】（25-26九年级上·江西赣州·阶段检测）氢能源汽车具有零排放的环保优势，某款氢能源汽车总质量为，在水平公路上以70的速度匀速行驶时受到的阻力为，行驶了0.5h，已知汽车利用氢能的效率为50%，氢的热值为，g取10。求： (1)汽车行驶的距离； (2)汽车牵引力的大小和牵引力做的功； (3)汽车消耗氢的质量。 【答案】(1)35km (2)； (3) 【详解】（1）汽车行驶的距离 （2）因为汽车在水平公路上匀速行驶，处于平衡状态，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力 牵引力做的功 （3）已知汽车利用氢能的效率为50%，则需要氢燃烧放出的热量 汽车消耗氢的质量 知识点4：探究不同燃料的热值的大小 实验目的 比较不同燃料的热值大小 实验装置 物理研究方法 ①转换法：实验中，用温度计升高的示数来表示燃料燃烧放出的热量。 ②控制变量法：实验中，通过控制燃料质量相同，比较水升高的温度。 实验的控制的相同量 液体的种类，质量，初温，燃料的质量，实验装置 实验的控制的不同量 燃料的种类 实验方法 将相等质量的燃料全部耗尽，再比较液体升高的温度 热值测量 热值偏小的原因：①燃料无法完全燃烧；②存在热损失 （利用Q吸=cmΔt 计算出水吸收的热量，并测出消耗燃料的质量，根据公式 粗略计算出燃料的热值） 热值之比 小华用图甲和乙的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，在燃料烧完后也画出了水的温度随时间变化的图像如图丙所示，根据丙图像燃料1和燃料2的热值之比为8:3 注意事项 为了使物质受热均匀，可用玻璃棒或搅拌器对物质进行搅拌。注意不能用温度计代替搅拌器。 【典例15】（25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照____________（选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)本实验中通过观察____________（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较燃料燃烧放出热量的多少。 (3)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料放出的热量为____________；燃料的热值为____________。 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 50 2 15 25 ____________ (4)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏____________（选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是____________。 【答案】(1)自下而上 (2)温度计示数 (3) (4) 小 实验中存在热量散失（烧杯、空气吸热），还有燃料可能未完全燃烧，导致水吸收的热量小于燃料完全燃烧放出的热量。 我们计算时却把水吸收的热量当作燃料放出的热量，所以算出的热值偏小 【详解】（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行。 （2）燃料燃烧放出的热量不能直接测量，燃料放出的热量被烧杯里的水吸收，水吸热后温度升高，水吸收热量越多，温度计示数升高得越多，因此通过观察温度计示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。 （3）燃料1完全燃烧放出的热量为 根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得。 （4）略。 【典例16】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）如图所示，某物理小组用甲、乙、丙中的实验装置探究不同液体的吸热本领和不同燃料热值的大小。已知燃料的质量都是，烧杯内液体的初温和质量均相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是____________（填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)为比较不同物质的比热容的大小，应选择_________两图装置进行实验。实验过程中要保证烧杯内液体的初温和质量相同，此处用到了_________（填实验方法）。 (3)实验中，比较不同燃料的热值需确保燃料燃烧相同的_________（填“时间”或“质量”），然后通过比较液体_________（填“加热时间”或“升高的温度”）来比较燃料热值的大小。 (4)在探究液体、的吸热本领时，得到了如图丁所示的温度随时间变化的图像，则液体_________的比热容较小。 (5)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如下表： 燃料 加热前液体的温度/℃ 燃料燃尽时液体的温度/℃ 燃料的热值 1 20 40 _________ 2 20 30 ①燃料2完全燃烧释放的热量为_________。 ②根据表中数据可知，燃料1的热值为_________。（假设燃料均完全燃烧） 【答案】(1)由下到上 (2) 甲、丙 控制变量法 (3) 质量 升高的温度 (4) (5) 【详解】（1）组装实验装置时，需要先根据酒精灯外焰的高度确定铁圈的位置，再向上依次调整烧杯、温度计的高度，保证温度计玻璃泡完全浸没在液体中且不触碰烧杯底，因此组装顺序是由下到上。 （2）比较不同物质的比热容，需要控制加热源完全相同（保证相同时间提供的热量相等），改变液体种类，因此选燃料相同、液体不同的甲、丙装置；实验中控制液体初温、质量相同，只改变液体种类，这种只保留一个变量、控制其余变量一致的方法是控制变量法。 （3）探究不同燃料的热值时，根据控制变量要求，要保证燃烧的燃料质量相同，让不同燃料完全燃烧释放热量；再通过被加热的同一种液体的升高的温度，间接反映燃料放热多少，进而比较热值大小，这是转换法的应用。 （4）由丁图可知，初温、质量都相同的、液体，加热相同时间（吸收相等热量）时，的温度升高得更多。根据比热容公式，在和相同时，越大则比热容越小，因此的比热容较小。 （5）根据放热公式，可得燃料2完全燃烧放热为 燃料1加热液体时，液体升温 燃料2加热同一种液体时，液体升温 同一种液体的比热容、质量都相同，由可知，液体吸收的热量和升高的温度成正比，因此燃料1完全燃烧放出的热量是燃料2的2倍；又因为两燃料质量相等，所以燃料1的热值是燃料2的2倍，即燃料1的热值为 【典例17】（24-25九年级下·江苏泰州·阶段检测）小华利用三套完全相同的装置完成“比较不同物质吸热升温现象”和“比较相等质量的燃料充分燃烧放出的热量”实验，如图1所示，液体a和液体b的质量相同，燃料1和燃料2的质量也相同。（设燃料完全燃烧且放出的热量全部被液体吸收） (1)如图1所示，除了图中温度计，两个实验中都还需要的测量工具是___________。 (2)同时点燃甲、乙、丙三套装置的燃料对液体进行加热，每隔半分钟记录液体升高的温度，直至燃料全部烧尽。小华根据记录的数据绘制出对应装置液体升高的温度与加热时间关系图线，如图2所示。 ①通过图1中的___________两套装置比较液体a和液体b的比热容，该实验中液体吸收的热量多少是通过___________来反映的；根据图2中所绘制的图线分析：液体___________的比热容大。 ②通过图1中的___________两套装置可比较燃料的热值，分析图2中图线可知：燃料1和燃料2的热值之比为___________。 【答案】(1)天平 (2) 甲丙 加热时间 a 乙丙 4:3 【详解】（1）两个实验都需要控制质量相等：比较不同物质比热容要保证液体质量相同，比较燃料热值要保证燃料质量、被加热的液体质量相同，因此两个实验中都还需要的测量工具是天平。 （2）比较液体a、b的比热容，需要控制燃料相同（保证相同时间内放出热量相同）、液体种类不同，因此选甲、丙两套装置。 本实验用转换法，相同热源下加热时间越长，液体吸收的热量越多，因此通过加热时间长短反映液体吸收热量的多少。 从图2可知：质量相同的a、b，在相同加热时间（吸收相等热量）时，a的升温更小，根据，可得液体a的比热容更大。 比较燃料的热值，需要控制被加热的液体种类、质量相同，燃料种类不同，因此选乙、丙两套装置。 根据乙、丙可知，燃料完全燃烧后，液体b升高的温度变化量之比为30℃︰40℃=3︰4，根据可知液体b吸收的热量之比为3︰4；设燃料完全燃烧且放出的热量全被液体吸收，燃料1和2的质量也相同，根据可知，燃料1和2的热值之比为4︰3。 【典例18】（25-26九年级上·江苏扬州·阶段检测）如图1所示，甲、乙和丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同质量相等。实验时，燃料燃烧对液体加热直至燃料燃尽，三装置中液体升高的温度随时间变化的图像如图2所示。 (1)为“探究不同物质吸热升温的现象”，可选择________ 两装置实验，液体a和液体b吸收热量的多少是通过_________ 来反映，需要的测量工具是_______ ；由图2可知：a、b两种液体的比热容之比为________ 。 (2)为“比较不同燃料燃烧时放出的热量”，根据图2中信息，分析如下： ①由图可知：在5min时间内，燃料1使液体a升高温度60°C，燃料2使液体a升高温度20°C，因此燃料1热值更大； ②由图可知：燃料1使液体a升高温度60°C，燃料2使液体a升高温度65°C，因此燃料2热值更大；上述分析错误的是_____ ，错误的原因是：___________________ 。 【答案】(1) 甲丙 加热时间 秒表 2∶3 (2) ① 相同时间内消耗的燃料质量不同 【详解】（1）为“探究不同物质吸热升温的现象”， 应控制加热装置相同，加热质量相同的不同液体，因此应选择甲和丙两图进行实验； 加热装置相同，加热时间相同时，液体吸收热量相同，加热时间不同，液体吸收热量不同，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的； 测量时间的工具为秒表；由图2得，质量相等的液体a、b加热5min，吸收相同热量，a、b升高温度分别为60°C、40°C，根据比热容公式有 代入数据整理得a、b两种液体的比热容之比为 即 （2）实验中要控制燃料燃烧的质量相同，比较燃料放出热量的多少得出燃料的热值大小，分析①中比较相同时间内消耗的燃料释放的热量得出燃料热值大小，而相同时间内消耗的燃料质量不同，无法得出燃料热值大小，因此①分析错误。 命题点1：能量的转化和守恒 【针对练习1】（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段检测）如图所示是一种太阳能背包。它的前面有一个太阳能电池板，里面有一个蓄电池，可以给手机、小风扇或数码相机等电子产品供电。下列说法错误的是（     ） A．太阳能电池板是将太阳能转化为电能 B．给蓄电池充电时，将电能转化为化学能 C．蓄电池放电时，将化学能转化为电能 D．小风扇工作时，将机械能转化为电能 【答案】D 【详解】A．太阳能电池板工作时，消耗太阳能，产生电能，将太阳能转化为电能，故A正确； B．给蓄电池充电时，消耗电能，产生化学能，将电能转化为化学能，故B正确； C．蓄电池放电时，消耗化学能，产生电能，将化学能转化为电能，故C正确； D．小风扇工作时，消耗电能，产生机械能，将电能转化为机械能，故D错误。 本题选择描述错误的，故选D。 【针对练习2】（24-25九年级上·广东茂名·期末）在城市行驶环境下，大量驱动能量在制动时被浪费，制动能量回收有助于提升能量利用效率和车辆性能，当车辆减速时，车轮带动电机转动，此时电机转变为发电机向电池充电。关于此过程中的能量转化，下列说法正确的是（     ） A．机械能→电能→化学能 B．化学能→电能→机械能 C．电能→机械能→内能 D．内能→化学能→机械能 【答案】A 【详解】车轮带动发电机转动，机械能转化为电能，电能给电池充电，电能转化为化学能，总能量转化为机械能→电能→化学能。 故选A。 【针对练习3】（25-26九年级上·山西大同·阶段检测）汽车在急刹车时，轮胎温度会升高。下列各图所列举的实例中，能量转化与汽车急刹车时相同的是（     ） A．植物吸收太阳光进行光合作用 B．钻木取火时，木头温度升高 C．风吹叶片带动风力发电机发电 D．用柴火烧水，水的温度升高 【答案】B 【详解】急刹车时轮胎与地面摩擦，克服摩擦做功，机械能转化为内能。 A．植物光合作用将光能转化为化学能，故A不符合题意； B．钻木取火时，克服摩擦做功，机械能转化为内能，故B符合题意； C．风力发电将机械能转化为电能，故C不符合题意； D．柴火烧水将化学能转化为内能，故D不符合题意。 故选B。 【针对练习4】（多选）（23-24九年级上·广西南宁·阶段检测）小明用可乐瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打足气（如图）；打开阀门后，水从尾部的金属管向下喷出，水火箭竖直向上飞向空中，下列分析正确的是（     ） A．上升过程中，水火箭瓶内气体的内能减少 B．往水火箭里打气，内能转化为机械能 C．水从水火箭中喷出，机械能转化为内能， D．在整个过程中，能量总量是保持不变的 【答案】AD 【详解】A．上升过程中，瓶内气体膨胀对水做功，气体内能转化为水的机械能，气体内能减少，故A正确； B．往水火箭里打气，活塞压缩气体做功，机械能转化为内能，故B错误； C．水从水火箭中喷出，瓶内气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，故C错误； D．由能量守恒定律可知，能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，在整个过程中能量总量保持不变，故D正确。 故选AD。 【针对练习5】（多选）（23-24九年级上·山东青岛·阶段检测）一支向高空瞄准的步枪，扣动扳机后射出一颗子弹，子弹没有击中目标，最后下落陷在土地中。对于上面现象中的能量转化，说法正确的是（　　） A．扣动扳机后，火药燃烧过程，化学能转化为内能 B．子弹从枪膛中射出的过程，部分内能转化为机械能 C．子弹在空中飞行时和空气摩擦，内能转化为机械能 D．子弹下落陷在土地的过程，机械能转化为内能 【答案】ABD 【详解】A．火药燃烧属于化学反应，消耗自身储存的化学能，释放出热量、产生高温燃气，将化学能转化为内能，故A正确； B．枪膛内高温高压燃气推动子弹做功，将子弹射出去，将部分内能转化为子弹的机械能，故B正确； C．子弹在空中与空气摩擦，克服摩擦做功，是机械能转化为内能，故C错误； D．子弹下落陷入土地时，克服泥土的阻力做功，机械能转化为内能，故D正确。 故选ABD。 命题点2：热机的工作原理 【针对练习6】（25-26九年级上·山东德州·期中）从能量转换的角度看，一台四冲程内燃机在一个循环中，存在着机械能转化为内能过程的是（     ） A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 【答案】B 【详解】AD．吸气冲程、排气冲程无能量转化，依靠飞轮惯性完成，故AD不符合题意； B．压缩冲程中活塞压缩缸内气体做功，机械能转化为气体内能，故B符合题意； C．做功冲程中高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能，故C不符合题意。 故选B。 【针对练习7】（25-26九年级上·河南许昌·阶段检测）下列关于汽油机和柴油机的说法不正确的是（     ） A．汽油机和柴油机都属于内燃机 B．早期的柴油机比汽油机笨重 C．柴油机吸入的是柴油和空气的混合物 D．柴油机对气体的压缩程度比汽油机的高 【答案】C 【详解】A．汽油机和柴油机的燃料都在气缸内部燃烧，均属于内燃机，故A正确； B．早期柴油机为了实现更高的压缩比，结构强度要求更高，整体比同功率的汽油机更笨重，故B正确； C．柴油机吸气冲程仅吸入空气，汽油机吸入的才是汽油和空气的混合物，故C错误； D．柴油机的压缩冲程仅压缩空气，压缩程度远高于汽油机，以此让气缸内温度超过柴油的燃点，实现压燃点火，故D正确。 本题要求选择说法不正确的，故选C。 【针对练习8】（多选）（25-26九年级上·贵州贵阳·阶段检测）如图所示，取一只透明的胶卷盒，底部钻一小孔，将电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向塑料盒盖中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器的按钮，电子式火花发生器点燃盒中酒精蒸气，产生的燃气将塑料盒盖喷出很远。下面说法正确的是（     ） A．酒精燃烧是将化学能转化为内能 B．酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能减少，转化为塑料盒盖的机械能 C．根据这个原理可以制造成热机 D．这种机械的效率可能大于或等于1 【答案】ABC 【详解】A．酒精燃烧发生化学变化，将化学能转化为内能，故A正确； B．燃气将塑料盒盖喷出，燃气对外做功，内能转化为盒盖的机械能，燃气内能减少，故B正确； C．该过程燃气对外做功，内能转化为机械能，热机是利用内能做功的机器，根据此原理可制造热机，故C正确； D．使用任何机械都不可避免地要做额外功，有用功总小于总功，由可知机械效率总小于1，不可能大于或等于1，故D错误。 故选ABC。 【针对练习9】（25-26九年级上·江苏·期中）如图所示，在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管，玻璃管口冒出的“白气”会推动管口处的小叶轮转动，这个过程中的能量转化与内燃机的_________冲程相同。某内燃机的飞轮转速为，则每秒钟完成_________个冲程，对外做功_________次。 【答案】 做功 60 15 【详解】在试管里盛适量的水，用带玻璃管的胶塞塞住试管口，加热试管，玻璃管口冒出的“白气”会推动管口处的小叶轮转动，“白气”使小叶轮转动的过程中水蒸气的内能转化为叶轮的机械能，内燃机的做功冲程中，内能转化为机械能，所以能量转化跟内燃机的做功冲程相同； 单缸四冲程内燃机的飞轮转速是 即飞轮1s转30r； 因为飞轮转2r，完成4个冲程，做功1次，活塞往复运动2次，所以，飞轮转30r，完成60个冲程，做功15次。 【针对练习10】（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图所示，酒精灯加热试管中的水，沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对外做功，自身内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），图______（选填“甲”或“乙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 【答案】 减小 降低 乙 【详解】当水蒸气推动塞子对外做功时，自身的内能会转化为塞子的机械能，因此水蒸气的内能减小； 物体对外做功、内能减小时，自身的温度会随之降低； 甲图汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，能量转化为机械能转化为内能；乙图汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，能量转化为内能转化为机械能，和实验过程中的能量转化一致。 命题点3：热值、热机效率的相关计算 【针对练习11】（25-26九年级上·河南安阳·阶段检测）“页岩气”是指附存于以富有机质页岩为主的储集岩系中的非常规天然气、因其______________（填“比热容”或“热值”）较大、被誉为未来的能源明星，天然气热值为，的天然气完全燃烧放出的热量是______________J，若一罐天然气用去一半，则剩余天然气的热值______________（填“增大”“减小”或“不变”）。 【答案】 热值 不变 【详解】页岩气的热值较大，等质量的页岩气与其他燃料完全燃烧，页岩气放出的热量更多。 天然气完全燃烧放出的热量为 因热值是燃料的固有特性，与燃料的质量、体积无关，故剩余天然气的热值不变。 【针对练习12】（25-26九年级上·黑龙江绥化·阶段检测）一台内燃机运行时各种能量损耗大致为：汽缸散热损失占20%，废气带走的能量占35%，摩擦等机械损耗占15%，则它的机械效率为__________。若它在一个工作循环中消耗了10g汽油（热值为），这些汽油完全燃烧产生的热量是__________J，输出的有用机械能为__________J。汽车在行驶过程中，油箱中的汽油慢慢变少，汽油的热值__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 【答案】 30% 不变 【详解】内燃机运行时的机械效率 汽油完全燃烧产生的热量 输出的有用机械能 因热值是燃料的固有属性，与燃料质量无关，故汽油热值不变。 【针对练习13】（25-26九年级上·山东烟台·期中）如图是某便携式丁烷燃气炉，用该燃气炉烧水，每2分钟完全燃烧14g的丁烷放出的热量为______J；由图乙可以判断出在烧水过程中，______（选填“0-2min”、“2-4min”或“4-6min”）时的热效率高，若水的质量为3kg，该时间段的热效率为______【水的比热容为，丁烷的热值为】 【答案】 1.26×106 0-2min 30% 【详解】丁烷完全燃烧放出的热量为 因相同时间内丁烷完全燃烧放出的热量相同，由、可知，水的温度升高量越大，热效率越高；由图乙可知0-2min内水的温度升高量最大，故0-2min时热效率高。 0-2min内水吸收的热量为 该时间段的热效率为 【针对练习14】（25-26九年级上·湖北宜昌·期中）在2022年北京冬奥会期间氢燃料客车、纯电动汽车等新能源车辆的使用比例为历届冬奥会之最。已知。 (1)质量为的氢燃料完全燃烧放出的热量是多少？ (2)若（1）中氢燃料释放的热量全部被质量为、温度为的水吸收，水升高的温度是多少？ (3)若氢燃料客车质量为、热机效率为，匀速行驶过程中汽车所受的阻力为车重的0.03倍，则消耗的氢燃料可驱动客车行驶的距离是多少？（假设燃料完全燃烧，g取） 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）氢燃料完全燃烧放出的热量 （2）氢燃料释放的热量全部被水吸收，即 水升高的温度 （3）汽车匀速行驶，由二力平衡，则牵引力 氢燃料燃烧转化的有用机械能 则可驱动客车行驶的距离 【针对练习15】（25-26九年级上·福建厦门·阶段检测）小爽学习热机知识后，研究了自家汽车的汽油机的情况（如图）。查阅资料得知：自家汽车使用的是92号汽油，油箱可容纳最多42kg的汽油，已知q汽油=4.5×107J/kg，。请完成以下问题： (1)该车汽油机的热机效率是多少？ (2)满箱汽油完全燃烧放出的热量是多少？ (3)满箱汽油完全燃烧，可使小汽车输出的有用功是多少？ 【答案】(1)32% (2) (3) 【详解】（1）由能流图中各能量损失的占比计算热机效率 （2）满箱汽油完全燃烧的总热量 （3）小汽车输出的有用功 命题点4：实验探究不同燃料的热值的大小 【针对练习16】（25-26九年级上·山东烟台·期中）为了探究“不同物质的吸热能力”，在两个相同的容器中分别装入两种液体A、B，用相同的装置加热，如图甲所示。 (1)实验必须选初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的A、B两种液体； (2)实验可以通过比较____________（选填“升高温度”或“加热时间”）来反映两种液体吸收热量的多少； (3)根据乙图，加热4min，A、B液体吸收热量______（“＞”“＜”或“＝”），吸热能力较强的液体是______（选填“A”或“B”），若吸热能力强的液体是水，比热容为，则另一种液体的比热容为______； (4)实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值______（选填“变大”、“变小”或“不变”）； (5)对甲装置进行改进，把分别装有A、B的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，这样做的好处是__________________。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) = B (4)不变 (5)控制加热相同时间吸收热量相同 【详解】（1）由可知，质量相同的两种不同液体，吸收相同的热量，升高的温度越小，其吸热能力越强，由控制变量法可知，在实验过程中，需控制两种液体的质量相同。 （2）根据转换法可知，在相同时间内两种液体A、B吸收的热量相同，所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少； （3）用相同的酒精灯加热相同的时间，酒精灯放出的热量相同，则A、B液体吸收热量相等，即； 由图乙可知，质量相同的A、B两种液体，加热相同的时间，即两者吸收的热量相同，A液体升高的温度大于B液体升高的温度，由可知，说明B液体的比热容较大，即B液体的吸热能力较强； 由图乙可知，加热4min，A液体升高的温度为 B液体升高的温度为 质量相同的A、B两种液体吸收的热量相等，即，根据得，则 （4）因为热值是燃料的一种特性，与质量无关，所以实验完成后酒精灯中剩余燃料的热值不变。 （5）将分别装有A、B两种液体的试管放在同一个烧杯中用水加热，这样做的好处是可保证相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同。 【针对练习17】（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。 【针对练习18】（25-26九年级上·辽宁阜新·阶段检测）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同。（燃料1是酒精，燃料2是碎纸片） (1)在组装实验装置时，你认为图中横杆、温度计、铁圈、燃具四个器件的安装顺序应是______（选填“由下而上”或“由上而下”）； (2)要比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；下表是比较燃料热值的实验数据： 燃料 加热前的水温/℃ ①______ 燃料的热值J/kg 10g酒精 15 35 10g碎纸片 15 25 完善表格，表中①应填写的内容是：______，并根据表中数据，估算出碎纸片的热值是______J/kg； (3)该实验装置还可以探究______，选择______两个图进行实验。 【答案】(1)由下而上 (2) 甲、乙 加热后的水温/℃ (3) 不同物质的比热容 甲、丙 【详解】（1）组装实验装置时，为了利用燃具的外焰给烧杯充分加热，且让温度计不碰到烧杯壁和烧杯底，应按照由下而上的顺序安装横杆、温度计、铁圈、燃具这四个器件。 （2）[1][2][3]比较不同燃料的热值，需采用控制变量法，控制被加热的液体种类、质量相同，改变燃料种类。甲图燃料是酒精，乙图燃料是碎纸片，被加热液体都是液体a，所以应选择甲、乙两图进行实验。实验中通过水升高的温度来反映燃料放出热量的多少，所以表格中①应填写加热后的水温/℃。根据表格数据，10g酒精使水从15℃升高到35℃，升高了20℃；10g碎纸片使水从15℃升高到25℃，升高了10℃。由可知，在液体质量和比热容相同的情况下，吸收热量与升高温度成正比，所以酒精放出热量是碎纸片的2倍，又因为酒精和碎纸片质量相同，根据，可知酒精热值是碎纸片的2倍，则碎纸片的热值为 （3）[1][2]该实验装置还可以探究不同物质的比热容。根据控制变量法，要控制热源相同（燃料相同）、被加热液体的质量相同，改变液体种类。甲图燃料是酒精，加热液体a；丙图燃料也是酒精，加热液体b，所以选择甲、丙两图进行实验。 【针对练习19】（25-26九年级上·江苏·期中）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料质量、烧杯内的液体质量和初温均相同，燃料都完全燃烧。 (1)通过_________两图可以比较不同燃料的热值，根据_________（选填“A”或“B”）来判断液体吸收热量多少。 A．加热时间的长短　　B．温度变化的多少 (2)图丁是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图像，已知液体的比热容是，则液体的比热容是_________。 (3)若甲、乙两次实验中液体上升的温度之比为，若燃料1为酒精，热值为，则燃料2的热值为_________，假设两个装置加热效率相同，则计算出的燃料2的热值_________（选填“偏大”、“准确”或“偏小”）。 【答案】(1) 甲、乙 B (2)/900 (3) 准确 【详解】（1）比较不同燃料的热值，需要控制被加热的液体种类、质量完全相同，改变燃料的种类，因此选择液体相同、燃料不同的甲、乙两图； 燃料完全燃烧放出的热量被液体吸收，在液体质量相同时，温度升高越多说明吸收的热量越多，因此通过温度变化的多少来判断液体吸收热量的多少，故选B。 （2）比较不同物质的比热容时，使用相同燃料加热，相同时间内a、b两种液体吸收的热量相等。由丁图可知，当两者都从20℃升温到80℃时，a的加热时间是10min，b的加热时间是20min，说明a吸收的热量是b的。两种液体质量相等，根据比热容公式，在质量、温度变化量相同时，比热容与吸收的热量成正比，因此可得液体的比热容 （3）甲、乙中液体a质量相同，升温比为2：1，根据，吸热量之比也为2：1；又因为装置加热效率相同、燃料质量相同，根据可得 则燃料2热值为 假设两个装置加热效率相同，则液体吸热之比等于两燃料对应的热值之比，而酒精的热值为准确值，则计算出的燃料2热值准确。 【针对练习20】（25-26九年级上·山东德州·阶段检测）为了比较两种燃料的热值，小明采用如图甲所示的两套完全相同的装置进行实验，烧杯内水的初温和质量相同，实验中忽略热量损失。 (1)实验中应控制燃料燃烧的___________（选填“时间”或“质量”）相同，根据温度计示数的变化比较燃料燃烧放出热量的多少。 (2)小明选用了燃料a和燃料b进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图乙所示的图像，则可初步判断燃料___________的热值大。 (3)另一组的小华也用图甲的两套完全相同的装置进行实验，并重新在烧杯内加入初温和质量相同的水，取质量相等的燃料1和燃料2，在燃料燃尽后也画出了水的温度随时间变化的图像，如图丙所示，根据丙图像，燃料1和燃料2的热值之比为___________。 【答案】(1)质量 (2)b (3)8∶3 【详解】（1）根据热值的定义，要比较两种燃料的热值，需要控制燃烧的燃料质量相同，通过水吸收热量后的温度变化反映燃料放热多少，因此要控制燃料燃烧的质量相同。 （2）两套装置的水初温、质量都相同，忽略热损失，水的末温越高说明燃料完全燃烧放出的热量越多。从乙图可见，燃料b燃尽后水的最终温度更高，说明相同质量的b完全燃烧放热更多，因此燃料b的热值更大。 （3）同一实验中，两套装置完全相同，忽略热量损失，相同时间内水吸收的热量相等，即对应时间内该燃料放出的热量相等，燃料燃烧放出的热量与加热时间成正比。根据图可知，燃料1用5min让水从20℃升高到100℃，5min到10min吸收相同的热量；燃料2用15min让水从20℃升高到80℃。根据公式、，又因为 则 解得两种燃料热值之比为 学科网（北京）股份有限公司 $