14.3热机的效率同步集训 -2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第十四章 内能的利用 第3节 热机的效率 ▍探新知·自主梳理 夯实基础★巩固知识 1.(1)某种燃料＿＿＿＿燃烧放出的热量与其质量之比叫作这种燃料的热值.它的单位是＿＿＿千＿＿＿，符号为＿＿＿＿.热值是燃料的性质，同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同. (2)注意：热值只与燃料的种类有关，与燃料的质量、体积、形状、是否完全燃烧等均＿＿＿＿. 2.燃料完全燃烧放出热量的计算公式是＿＿＿＿＿＿，其中 为燃料的热值， 为燃料的质量， 为气体燃料体积. 3.用来＿＿＿＿的那部分能量，与燃料完全燃烧时放出的能量之比，叫作热机的效率.热机的效率公式是 .热机的效率 . 4.一台内燃机工作时能量损耗的主要原因有：燃料难以完全燃烧、气缸散热损失、废气带走的能量、摩擦等机械损耗等. 走进生活：平时汽油车刚发动的时候，会看到车尾排气口冒“黑烟”，出现这种情况的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿，此时汽油机的效率＿＿＿＿（填“升高”“降低”或“不变”）. ▍攻重难·素养导向 学用结合★培养能力 知识点1　热值 典例1：释放化学能的过程不断地发生在人体内，食物也是一种“燃料”，营养成分在人体细胞里与氧结合，提供细胞组织所需的能量.一袋饼干的营养成分表上标有“2361 kJ/100 g”，该标识的含义与以下物理量的含义类似的是（　） A．热量 B．热值 C．比热容 D．内能 方法技巧： 变式1：小越参加一次长跑消耗的能量为 6.6×10⁶ J，这些能量相当于完全燃烧 0.55 kg 的干木柴才能得到，则干木柴的热值为＿＿＿＿ J/kg，如果用掉一半后，干木柴的热值将＿＿＿＿（填“变大”“变小”或“不变”）. 物理方法——比值法 热值是用比值法定义的，与比热容、密度类似，都属于物质的性质.热值的大小取决于燃料的种类，与燃料的质量、是否完全燃烧等因素无关. 知识点2　热机的效率 典例2：如图为某汽车内燃机燃料燃烧所释放能量的流向图，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为（　） A．20% B．30% C．40% D．50% 变式2：一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为 3000 r/min，该柴油机活塞 1 s 对外做功＿＿＿＿次.若其效率为 40%，消耗 2 kg 的汽油转化成的机械能是＿＿＿＿ J.（ J/kg） ▍提素能·优化训练 有效拓展★提升技能 基础巩固 1.煤炭相比于木柴，煤炭具有更高的（　） A．质量 B．热值 C．比热容 D．热量 2.2024年4月20日，我国研制的新款柴油机刷新了柴油机热机效率的世界纪录，为我国实现“双碳”目标添砖加瓦.如图为内燃机的某个瞬间的示意图.下列说法正确的是（　） A．如图冲程是把机械能转化为内能 B．热机的效率越高，说明做功越快 C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率 D．柴油在燃烧过程中，柴油的热值在不断减小 3.［航天航空］中国探索火星探测器“天问一号”的成功发射，是我国综合国力和创新能力提升的重要标志.火箭发射探测器时带了 3×10⁴ kg 液态氢燃料，这些燃料完全燃烧放出的热量是＿＿＿＿ J，可以将＿＿＿＿ kg 初温为 20 ℃的水加热至沸腾.使用液态氢做燃料的原因是氢的＿＿＿＿大.［ J/kg， J/(kg·℃)，当地大气压为1标准大气压，不计热量损失］ 4.［物理与生活］生活垃圾的热值为 3×10⁶ J/kg，位于济宁市某垃圾焚烧发电厂每天完全燃烧 1000 t 生活垃圾，放出热量＿＿＿＿ J；若放出热量的 42% 用来加热水供给附近小区，在1标准大气压下，每天可将＿＿＿＿ kg 的水由 20 ℃恰好加热至沸腾.［ J/(kg·℃)］ 能力提升 5.汽车发动机之一是汽油机，汽油的热值为 4.6×10⁷ J/kg，王同学阅读了某汽车发动机的说明书后，将内燃机的能量流向制成如图所示，下列回答正确的是（　） A．该内燃机的效率为 70% B．1 kg 的汽油燃烧一定能够释放 4.6×10⁷ J 的能量 C．利用废气的能量及减小摩擦是提高热机效率的有效途径 D．汽油机压缩冲程把燃料燃烧产生的内能转化为机械能 6.［数字化实验］（2025年揭阳市期末）如图甲所示，小明用该装置粗测花生仁的热值，过程如下：用电子秤取 30 g 水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取 0.7 g 花生仁穿在细铁丝上，点燃花生仁，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度—时间的图像如图乙所示.［ J/(kg·℃)］ (1)实验中花生仁燃烧放出的热量的多少是通过＿＿＿＿＿＿＿＿来显示的. (2)实验过程中老师提醒小明要适当转动花生仁，使花生仁燃烧充分.根据图乙，粗略测得花生仁的热值为＿＿＿＿ J/kg.在实验中小明看到花生仁燃烧冒出大量的黑烟，这会导致测得的热值＿＿＿＿（填“大于”“小于”或“等于”）真实值. 培优训练 7.汽车排量是指发动机气缸的工作容积，一般情况下，汽车排量越大，功率越大，空燃比是指气缸内空气和燃油的质量比.某台汽车发动机数据如下表，当汽车以 100 km/h 速度匀速运动时，根据表中数据求汽车发动机的效率.（计算结果保留一位小数） 参 考 答 案 1.(1)完全　焦每千克　J/kg　(2)无关 2.（或 ） 3.做有用功 走进生活：汽油在发动机内燃烧不充分　降低 典例1：B 变式1：1.2×10⁷　不变 典例2：C 变式2：25　3.68×10⁷ 1．B　2．C 3．4.2×10¹²　1.25×10⁷　热值 4．3×10¹²　3.75×10⁶ 5．C 6.(1)水升高的温度　(2)5.4×10⁶　小于 7.解：由 得，做一次功需要燃气的质量为 ， 因为空燃比是 14：1，所以做一次功消耗的汽油质量为 ， 由 得，1 min 内汽油燃烧释放的热量为 ， 根据 可知发动机所做的有用功为 ， 所以发动机的效率为 ． 第十四章 内能的利用 · 1 学科网（北京）股份有限公司 $