資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
【大單元整體教學】物理學科人教版九年級全一冊
第十四章 分課時設計
課題 熱機的效率
課型 新授課 √ 復習課 試卷講評課 其他課
1.教學內容分析 本節課的教學內容是人教版九年級第十四章第二節《熱機的效率》，本節內容是對上一節知識的延續，經過本節課的學習，可以使學生認識到內燃機工作時，燃料燃燒放出的熱量并不能全部被利用，這樣對內能的利用有一個更全面的認識。本節內容由“燃料的熱值”和“熱機的效率”兩個部分組成，這些知識不僅有利于學生對后續的能量的轉化與守恒知識的理解，而且在生活實際中也有廣泛的應用。
2.學習者分析 九年級學生通過一年對物理知識的學習，已經初步掌握了研究物理問題的方法，在上一節《熱機》的學習中，已經了解了熱機的工作原理以及內燃機的構造和工作過程，且在上一單元的《內能》和《比熱容》的學習中，對“熱量”這個名詞也都有較深入的理解，這些都是教學中的優勢因素。但學生對于物理的綜合應用題的分析能力還是較差的，一旦涉及到較復雜的計算，學生便無從下手。
3.學習目標確定與教學重難點 （1）建立熱值概念，知道熱值是燃料的重要特性；（2）能利用熱值表進行有關燃料放熱的簡單計算；（3）知道熱機工作時燃料釋放能量的主要流向，了解熱機效率，能進行簡單的計算；（4）知道可以怎樣提高熱機效率以及提高熱機效率的意義所在；（5）了解熱機的利用與人類社會發展的關系，并能夠簡述熱機使用產生的排放物對環境的不良影響。本節教學的重點是燃料的熱值、熱機效率的理解與應用。教學難點是熱機效率的理解和計算。
4.評價量表 《熱機的效率》的評價量表任務列表任務要求（滿分：20分）學生自評同學互評教師評價任務一：熱值理解什么是熱值，知道熱值是燃料的一種特性，知道計算燃料燃燒放出的熱量（10分）任務二：熱機的效率知道內能的利用存在效率，知道計算熱機的效率，知道計算加熱水時的熱效率（10分）
5.學習活動設計
教師活動 學生活動 設計意圖/學習評價
任務一：引入新課
課件展示：火的利用給人類社會帶來了進步。無論是燒菜做飯，還是奔馳的火車，乃至直人蒼穹的火箭等都離不開燃料。人們使用的能量絕大部分是通過燃料燃燒獲得的。你知道蒸汽火車和火箭使用的燃料有什么不同嗎？不同的熱機對燃料的利用效率一樣嗎？我們這節課就來學習熱機的效率。 觀察圖片，思考問題，進入情景。 運用多媒體展示讓內容形象直觀，激趣導入，提高學生學習的自覺性和探究的主動性。
任務二：燃料的熱值
1. 燃料【提問】你能說出常用的一些燃料嗎？燃料燃燒時能量發生怎樣的轉化？【總結】（1）燃料的種類：固體燃料有木柴、煤炭等；液體燃料有汽油、柴油、酒精燈；氣體燃料有煤氣、天然氣等。（2）燃料的燃燒是一種化學變化，在燃燒過程中，燃料的化學能轉化為內能。2. 燃料的熱值①熱值的定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值，用字母q表示。②熱值的計算公式：q=Q表示放出的熱量，單位是焦（J）；m表示固、液體燃料的質量，單位是千克（kg）；q表示熱值，單位是焦/千克（J/kg）。③熱值的物理意義：熱值在數值上等于1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量。如木炭的熱值為3.4×107J/kg，它表示：1kg木炭完全燃燒時放出的熱量是3.4×107J。同種燃料的熱值相同，不同種燃料的熱值一般不同。④燃料燃燒放出熱量的計算： Q放=qm⑤氣體燃料的熱值：q= V表示氣體燃料的體積，單位是米3（m3）； Q表示放出的熱量，單位是焦（J）；q表示氣體燃料的熱值，單位使用焦/米3 （J/m3 ）。 （3）常見燃料的熱值表提問：①熱值表中，熱值最大的是哪種燃料？熱值最小的是哪種燃料？②火箭上為什么用液態氫作燃料？③熱值反映了燃料的什么性質？不同燃料的熱值一定不同嗎？歸納總結：熱值是燃料的一種特性，只有燃料的種類有關。 列舉出生活中常見的一些燃料并進行分類。學生思考討論：（1）根據你的經驗，相同質量的不同燃料，燃燒時放出的熱量是不是相同？有哪些事實來支持你的觀點，進行交流列舉。分析：①不同的燃料燃燒釋放熱量的能力是不一樣的。根據實驗發現1kg的煤燃燒釋放出的熱量是1kg木柴燃燒釋放出的熱量的兩倍多。②怎么比較燃料燃燒放出熱量的能力呢？可以采取比較物體密度大小的方法：所有物體都取1m ，比較它們質量的多少。把所有燃料都取1kg，讓它們完全燃燒，比較它們放出熱量的多少。由于燃料的成分不同，相同質量的不同燃料在完全燃燒時放出的熱量不同，在物理學中用熱值來表示燃料完全燃燒時放熱本領的大小。學生思考討論，回答問題：①表中熱值最大的是氫，熱值1.4×108J/kg，熱值最小的是干木柴，熱值1.2×107J/kg。②火箭上用液態氫作燃料是因為氫的熱值大。③熱值是燃料的一種特性，不同的燃料有不同的熱值。 圖文并茂加上老師的講解，讓枯燥的知識生動化，讓學生直觀的感受不同的燃料的熱值是不同的。掌握燃料的熱值的有關概念、公式、單位及其特性?！驹u價標準】理解什么是熱值，知道熱值是燃料的一種特性，知道計算燃料燃燒放出的熱量（10分）理解什么是熱值，不熟悉熱值是燃料的一種特性，知道計算燃料燃燒放出的熱量（8分）理解什么是熱值，不熟悉熱值是燃料的一種特性，計算燃料燃燒放出的熱量不熟練（6分）
任務三：熱機的效率
提出問題：用煤氣灶燒水時，煤氣能完全燃燒嗎？煤氣燃燒放出的熱量能全部被水吸收嗎 提出問題：在內燃機中燃料是否能夠完全燃燒？燃料燃燒釋放的能量都到哪里去了？熱機的效率①定義：用來做有用功的那部分能量，與燃料完全燃燒釋放的能量之比，叫做熱機的效率。②公式： η= 或 η=③物理意義：熱機的效率是熱機性能的重要指標。熱機的效率表示使用熱機時對燃料的利用率的高低，熱機的效率高，在做功同樣多的情況下，就消耗更少的燃料，節約能源。提出問題：如何提高熱機效率？歸納總結（1）使燃料充分燃燒，節約能源、減少污染；（2）改進熱機，減少各種能量損失，提高效率；（3）利用廢氣的能量，提高燃料的利用率。 學生討論，分析回答。（1）煤氣不能完全燃燒，損失了一部分能量，裝水的容器吸收了一部分能量，煤氣灶本身也會吸收一部分能量，高溫的煙氣帶走了一部分能量，還有一部分能量直接散失掉了，等等。水吸收的熱量只占煤氣完全燃燒放出熱量的一部分，只有水吸收的熱量才是被有效利用的。（2）汽油在汽缸內不能完全燃燒，損失了一部分能量；廢氣帶走了一部分能量；熱機自身對外散熱，帶走了一部分能量；由于機械傳動等克服摩擦要消耗一部分能量；機械裝置自身吸收一部分能量，等等。所以真正轉變為對外做有用功的能量只是燃料燃燒所釋放能量的一部分。只有對外做有用功的能量是被有效利用的。聯系實際情況，簡單分析提高熱機效率的方法。 新課標要求:“從物理走向社會”，只有將所學的知識加以運用，才能使其變成自己的東西,所以要讓學生以社會生活中的問題為載體，施展自己的才華,培養學生運用所學知識為人類服務的意識?！驹u價標準】知道內能的利用存在效率，知道計算熱機的效率，知道計算加熱水時的熱效率（10分）知道內能的利用存在效率，計算熱機的效率和計算加熱水時的熱效率不熟練（8分）知道內能的利用存在效率，不能正確計算熱機的效率和計算加熱水時的熱效率（6分）
6.板書設計一、燃料的熱值1. 定義：某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質量之比，叫做這種燃料的熱值.2. 公式：q=（固體燃料）；q=（氣體燃料）3. 單位： J/kg（固體）； J/m3（氣體）二、熱機的效率1. 定義：用來做有用功的那部分能量與燃料完全燃燒釋放的能量之比稱為熱機效率.2. 公式：η=×100%3. 提高熱機效率的方法 （1）使燃料充分燃燒;（2）盡量減少各種熱量損失；（3）利用廢氣的能量（主要措施）；（4）注意保養，保證良好的潤滑，減少因克服摩擦阻力而額外消耗的能量。
7.作業與拓展學習設計 1．隨著科技發展，人們已經開始將氫能作為一種新能源加以利用。已知氫燃料的熱值為，水的比熱容為。如果一輛汽車平均每月消耗氫燃料30kg，這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為 J，若這些熱量完全被水吸收，可使 kg水的溫度從20℃升高到100℃。【答案】 【詳解】[1]這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量這些氫燃料完全燃燒釋放的熱量為。[2]若這些熱量完全被水吸收，水的質量可使水的溫度從20℃升高到100℃。2．完全燃燒42g焦炭放出的熱量是 J，這些熱量若有50%被水吸收，則可使質量為2kg、初溫為30℃的水，升高 此時外界氣壓為1標準大氣壓]【答案】 1.26×106 70【詳解】[1]由Q放=mq可得焦炭放出的熱量[2]這些熱量若有50%被水吸收，則水吸收的熱量為水升高的溫度此時外界氣壓為1標準大氣壓。在1標準大氣壓下，水的沸點是100℃，由于水的初溫為30℃，則水溫只能升高70℃。3．如圖所示，這是四沖程汽油機的 沖程；汽油的熱值是4.6×107J/kg，當消耗4kg汽油時，這些汽油完全燃燒放出的熱量為 J?！敬鸢浮? 做功 1.84×108【詳解】[1]由圖可知，該汽油機的進氣門和排氣門均關閉，活塞向下運動，火花塞有火花，說明是汽油機的做功沖程。[2]汽油完全燃燒釋放的熱量為Q放=qm=4.6×107J/kg×4kg=1.84×108J4．氫能源車的發動機工作時將液態氫轉化為氫氣在汽缸中燃燒。某次測試中，一輛氫能源車以70kW的功率勻速行駛0.5h，消耗了 2kg燃料，汽車發動機做的功為 J，該發動機的效率為 。（氫的熱值為）【答案】 45%【詳解】[1]發動機做的功[2]消耗2kg燃料放出的熱量該發動機的效率5．下列關于燃料的熱值說法正確的是（　　）A．燃料燃燒越充分，其熱值越大B．燃料的熱值越小，完全燃燒放出的熱量越少C．一瓶酒精用去三分之一，剩余酒精的熱值將減小D．焦炭的熱值是，完全燃燒1kg焦炭能放出的熱量【答案】D【詳解】A．燃料的熱值僅與燃料的種類有關，而與燃料的燃燒程度無關，故A錯誤；B．根據Q=mq可知，放出的熱量與熱值、質量有關，故B錯誤；C．一瓶酒精用去三分之一后，質量變化、熱值不變，故C錯誤；D．焦炭的熱值是3.0×107J/kg，它表示的意思是1kg的焦炭完全燃燒時放出的熱量是3.0×107J，故D正確。故選D。6．我國北方某地最低氣溫曾達到，當地多使用酒精溫度計，這是利用了酒精的（ ）A．熱值高 B．比熱容大 C．沸點低 D．凝固點低【答案】D【詳解】而酒精的凝固點較低，是－117℃，在-52.3℃時，酒精仍然是液態，所以當地多使用酒精溫度計。故D符合題意，ABC不符合題意。故選D。7．熱學知識與人類生活息息相關。下列說法正確的是（ ）A．酒精燃燒過程中，質量減少，熱值不變B．鐵塊很難被壓縮，說明固體分子之間不存在間隙C．內燃機在做功沖程中，氣缸內氣體溫度升高，內能增大D．內陸地區比沿海地區晝夜溫差大，是由于砂石的比熱容比水的比熱容大【答案】A【詳解】A．酒精燃燒過程中越來越少，所以質量減少，燃料的熱值只與燃料的種類有關，與質量無關，所以熱值不變，故A正確；B．鐵塊很難被壓縮，是因為鐵塊被壓縮時，分子間距變小，由于分子間存在相互的斥力，致使鐵塊很難被壓縮，故B錯誤；C．內燃機在做功沖程中，氣缸內氣體對活塞做功，內能減小，故C錯誤；D．內陸地區和沿海地區相比，內陸地區砂石的比熱容小，在相同的吸放熱條件下，砂石的溫度變化大，故D錯誤。故選A。8．內燃機的發明是第二次工業革命中應用技術領域的一項重大成就。如圖所示為單缸四沖程汽油機的一個沖程示意圖，若該汽油機的效率為30%，飛輪每分鐘轉動1800圈（），則下列說法正確的是（　?。〢．圖中所示沖程是做功沖程B．若該汽油機完全燃燒5kg汽油，則汽油機做的有用功為C．該汽油機在1s內做功30次D．汽油機消耗的燃料越少，效率一定越高【答案】B【詳解】A．圖中所示沖程兩氣閥關閉，活塞向上運動，是壓縮沖程，故A錯誤；B．若該汽油機完全燃燒5kg汽油，則汽油機做的有用功為故B正確；C．飛輪每分鐘轉動1800圈，則每秒轉動30圈，該汽油機飛輪轉動2圈對外做功一次，則在1s內做功15次，故C錯誤；D．由得，汽油機消耗的燃料越少，完全燃燒釋放的熱量越少，做的有用功不知，無法比較效率高低，故D錯誤。故選B。9．山西擁有豐富的歷史文化遺產。暑假期間小明一家從平遙古城自駕前往五臺山，進行古建筑研學旅行。平遙古城到五臺山全程約360km，駕車前往大約需要4h。（汽油的熱值q取4.5×107J/kg，汽油的密度ρ取0.8×103kg/m3）（1）求汽車的平均速度。（2）汽車全程消耗汽油25L，求汽油完全燃燒放出的熱量Q。（3）若汽車發動機全程的平均功率為25kW，求汽車發動機的效率?！敬鸢浮浚?）90km/h；（2）9×108J；（3）40%【詳解】解：（1）汽車的平均速度（2）全程消耗汽油的體積為V=25L=0.025m3汽油的質量為m=ρV=0.8×103kg/m3×0.025m3=20kg汽油完全燃燒放出的熱量Q=mq=20kg×4.5×107J/kg=9×108J（3）汽車全程所做的有用功為W=Pt=25×103W×4×3600s=3.6×108J則汽車發動機的效率答：（1）汽車的平均速度為90km/h；（2）汽汽油完全燃燒放出的熱量為9×108J；（3）汽車發動機的效率為40%。10．如圖所示為某折疊卡式爐，采用丁烷氣體作為燃料。水壺裝入2L初溫為25℃的水，用卡式爐加熱至100℃，消耗了25g丁烷氣體（水的比熱容為，丁烷的熱值為）。求：（1）壺中水的質量；（2）水吸收的熱量；（3）卡式爐的加熱效率?！敬鸢浮浚?）2kg；（2）；（3）52.5%【詳解】解：（1）壺中水的質量為（2）水吸收的熱量為（3）丁烷放出的熱量卡式爐的加熱效率為（1）壺中水的質量為2kg；（2）水吸收的熱量為6.3×105J；（3）卡式爐的加熱效率為52.5%。
8.教學反思與改進本節知識并不生動形象，更多是概念性知識，易使學生乏味、走神。所以要調動學生積極性，語言要生動有趣，對學生的學習情況進行監控，盡量把重點放在前面，并進行階段性重復，加深印象，多鼓勵學生。教學采用問答法，問答法是以學生為主體的教學方法，極易將看似活躍的課堂變為形式化，所以對教師的主導能力非常看重，要做好非常嚴密的備課準備。
作業設計
14.2熱機的效率課時作業（時間：20min）
【基礎訓練】
知識點1：熱值的概念、計算
1．把一杯酒精倒出去一半，則剩下的酒精（　?。?br/>A．比熱容不變，熱值變小
B．比熱容變小，熱值不變
C．比熱容、熱值都不變
D．比熱容、熱值都變為原來的一半
【答案】C
【詳解】比熱容、熱值都是物質的特性，與物質的質量無關；所以把一杯酒精倒出去一半，則剩下的酒精比熱容、熱值都不變，故C符合題意，ABD不符合題意。
故選C。
2．與固體燃料相比，液體燃料火箭無需人工雕刻火藥。甲烷是天然氣的主要成分。液態甲烷作為火箭發射的燃料之一，其密度約為0.42×103kg/m3，熱值為5.0×107J/kg。酒精的密度為0.8×103kg/m3，熱值為3.0×107J/kg，下列關于液態甲烷和酒精的敘述正確的是（　?。?br/>A．酒精的密度比液態甲烷的密度小
B．液態甲烷燃燒時，內能轉化為化學能
C．相同體積的液態甲烷和酒精，液態甲烷的質量更大
D．10kg的液態甲烷完全燃燒，放出的熱量為5.0×108J
【答案】D
【詳解】A．液態甲烷密度約為0.42×103kg/m3，酒精的密度為0.8×103kg/m3，酒精的密度比液態甲烷的密度大，故A錯誤；
B．液態甲烷燃燒時，化學能轉化為內能，故B錯誤；
C．酒精的密度比液態甲烷的密度大，根據，相同體積的液態甲烷和酒精，液態甲烷的質量較小，故C錯誤；
D．10kg的液態甲烷完全燃燒，放出的熱量為
故D正確。
故選D。
知識點2：熱機效率的計算
3．某汽車發動機的能量流向如圖所示，完全燃燒0.7kg的汽油，輸出的有用功為 J，廢氣帶走的能量最多能使 kg的水升高10℃。[q汽油＝4.6×107J/kg，c水＝4.2×103J/（kg·℃）]
【答案】 9.66×106 253
【詳解】[1]完全燃燒0.7kg的汽油放出的熱量
Q放＝m汽油q汽油＝0.7kg×4.6×107J/kg＝3.22×107J
輸出的有用功效率
η＝100%﹣33%﹣30%﹣7%＝30%
則輸出的有用功為
W有用＝ηQ放＝30%×3.22×107J＝9.66×106J
[2]廢氣帶走的熱量為
Q氣＝η′Q放＝33%×3.22×107J＝1.0626×107J
水吸收的熱量
Q吸＝Q氣＝1.0626×107J
已知Δt＝10℃，根據公式Q吸＝cmΔt可得
4．探究水沸騰實驗時，將燒杯中200g水從加熱至，水吸收的熱量 J，消耗11.2g的酒精，則該過程加熱效率是 %。（酒精的熱值，水的比熱容）
【答案】 67200 20
【詳解】[1]水吸收的熱量
[2]消耗11.2g酒精放出的熱量
該過程加熱效率
【能力提升】
1．如圖所示，2022年6月5日，神舟十四號完美飛天，振奮國人。火箭通常選用熱值 （選填“較大”或“較小”）的物質作為燃料；在飛船加速上升過程中，它的機械能 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。
【答案】 較大 變大
【詳解】[1]火箭發動機應選用熱值較大的燃料，在燃料質量相同時，熱值大的釋放出的熱量越多。
[2]飛船加速升空的過程中：質量不變，速度變大，動能變大；質量不變，高度變大，重力勢能變大；機械能=勢能+動能，動能變大，重力勢能變大，所以機械能變大。
2．2023年5月30日，在酒泉基地發射的“神舟十六號”載人飛船升空過程中，燃料艙內的液態氫的熱值 （選填“變大”、“不變”或“變小”）；若100g液態氫完全燃燒放出的熱量有60%被水吸收，水溫升高了50℃，則水的質量為 kg。
【答案】 不變 40
【詳解】[1]熱值是物質的屬性，與質量、溫度、位置等無關，與燃料的種類有關，所以載人飛船升空過程中，燃料艙內的液態氫的熱值不變。
[2]100g液態氫完全燃燒放出的熱量
水吸收的熱量
由可得，水的質量為
3．氫燃料被認為是21世紀最理想的能源，具有清潔無污染、熱值高等優點。某品牌節能燃氣灶完全燃燒0.02kg氫燃料，可在一個標準大氣壓下把5kg初溫為的水燒至沸騰。則此過程中，完全燃燒0.02kg氫燃料放出的熱量是 J，燃氣灶的熱效率為 。[，]
【答案】 60%
【詳解】[1][2]一個標準大氣壓下把5kg初溫為的水燒至沸騰，水吸收的熱量為
完全燃燒0.02kg氫燃料放出的熱量是
燃氣灶的熱效率為
4．自熱食品是戶外活動必備的一種快餐。某品牌自熱食品的發熱包可以將500g水從 加熱至沸騰（標準大氣壓下），此過程中發熱包放出的熱量至少為 J；如果燃燒固體酒精給500g水加熱升高同樣的溫度，且熱效率為40%，則至少需要 g酒精。[c水 =，q酒精 =3×107 J/kg]
【答案】 1.68×105 14
【詳解】[1][2]此過程中發熱包放出的熱量被水吸收，則
根據熱效率可知固體酒精燃燒放出的熱量為
則至少需要酒精的質量為
5．（1）已知50g的A燃料和100g的B燃料完全燃燒放出的熱量如圖所示， （選填“A”或“B”）燃料的熱值更大，B燃料的熱值為 J/kg；
（2）把某金屬塊完全浸入15℃的水中，金屬一直處于固態，然后燃燒燃料A給這杯水持續加熱，水溫上升到45℃時，觀察到金屬塊已經完全變成液態，該金屬的熔點可能是 。
A．10℃ B．30℃ C．40℃ D．50℃ E.60℃
【答案】 A 3×107 BC
【詳解】（1）[1][2]由可知，A燃料的熱值為
B燃料的熱值為
因此A燃料的熱值更大。
（2）[3]把某金屬塊完全浸入15℃的水中，金屬一直處于固態，給水加熱，水溫上升到45℃時，觀察到金屬塊已經完全熔化成液態，說明金屬塊的熔點在15~45℃之間，故ADE不符合題意，BC符合題意。
故選BC。
6．2024年4月25日，搭載著神舟十八號載人飛船的長征二號F遙十八運載火箭（如圖）在酒泉衛星發射中心成功發射。下列說法正確的是（　?。?br/>A．火箭的燃料燃燒得越充分，熱值越大
B．火箭發動機工作過程中的熱機效率是100%
C．火箭“體內”的液氫燃料溫度低至-253℃，內能為零
D．火箭搭載著飛船升空的過程中，飛船的重力勢能越來越大
【答案】D
【詳解】A．熱值是燃料的特性，與燃燒情況無關，所以火箭的燃料燃燒得越充分，熱值不變，故A錯誤；
B．火箭發動機在工作過程中，其熱機效率并不能達到100%。這是因為火箭發動機在工作時，不可避免地會產生一些能量損失。故B錯誤；
C．一切物體在任何情況下都具有內能，所以火箭“體內”的液氫燃料溫度低至-253℃，內能不為零，故C錯誤；
D．火箭搭載著飛船升空的過程中，飛船的質量不變，高度不斷增大，重力勢能越來越大。故D正確。
故選D。
7．學習熱學知識后，兩位同學設計了一個測定天然氣熱值的實驗，取0.5kg水放入鍋中，用溫度計測得水的初始溫度為20℃，天然氣表的初始示數為12.560m3，然后用天然氣灶給水加熱，當溫度計的示數為80℃時，天然氣表的示數為12.564m3，以下說法正確的是（　?。?br/>A．水吸收的熱量為1.68×103J
B．若水吸收的熱量等于天然氣完全燃燒放出的熱量，天然氣的熱值為4.2×103J/m3
C．利用該方法測得的天然氣的熱值偏大
D．為了減小測量誤差，鍋的質量不宜太大
【答案】D
【詳解】A．已知水的
水吸收的熱量
故A錯誤；
B．消耗液化氣的體積
液化氣完全燃燒放出的熱量
熱值
故B錯誤；
C．因為在公式中，是天然氣完全燃燒所放出的熱量，而天然氣完全燃燒放出的熱量并沒有全部被水吸收，所以利用該方法測得的天然氣的熱值偏小，故C錯誤；
D．若鍋的質量太大，會吸收更多的熱量，導致實驗測量誤差加大，故D正確。
故選D。
8．如圖甲、乙所示是“探究不同物質吸熱升溫的現象”和“比較不同燃料燃燒時放出的熱量”的兩組實驗裝置，下列關于該兩組實驗的說法正確的是（　　）
A．每組實驗中，燒杯中物質的質量應該相等
B．甲組實驗中，可以根據溫度計示數變化來比較吸熱的多少
C．乙組實驗中，燃料燃燒的時間必須相等
D．乙組實驗中，可以根據加熱時間的長短來比較吸熱的多少
【答案】A
【詳解】A．甲組實驗，探究不同物質吸熱升溫的現象，除了物質種類不同，其它因素都應相同。乙組實驗，探究不同燃料燃燒時放出熱量的多少，除了燃料種類不同，其它因素都應相同，所以兩組實驗中，燒杯中物質的質量應該相等，故A正確；
B．甲組實驗中，用相同的熱源加熱，在相同的時間內放出的熱量相等，燒杯中物質吸收的熱量相同，時間不同，吸收熱量也不同，所以可根據加熱時間來比較吸熱的多少，故B錯誤；
C．乙組實驗中，燃燒相同質量的燃料，比較溫度計示數變化可得出燃料放熱的多少，所以燃料燃燒時間不須相等，故C錯誤；
D．乙組實驗中，熱源不同，不能根據加熱時間的長短來比較吸熱的多少，故D錯誤。
故選A。
9．如圖顯示的是甲、乙、丙三部汽油機的參數。甲、乙、丙相比，正確的是（　　）
A．甲輸出的機械能比丙多，效率比丙高
B．在消耗質量相同的同種燃料時，乙輸出機械能與甲一樣多
C．在輸出的機械能相同時，乙比丙消耗更多的同種燃料
D．三部汽油機中，乙的效率最高
【答案】D
【詳解】AD．圖中，假設縱坐標軸的單位長度為1，則甲的效率
乙的效率
丙的效率為
可見，三部汽油機中，乙的效率最高，甲、丙的效率相同，故A錯誤，D正確；
B．由圖可知，在消耗質量相同的同種燃料時，乙輸出的機械能是比甲更多，故B錯誤；
C．由圖可知，比較乙、丙，在輸出的機械能相同時，丙比乙完全燃燒釋放的內能更多，則丙比乙消耗更多的同種燃料，故C錯誤。
故選D。
10．為了保護環境，我們應大力提倡使用清潔能源。某次小明使用了0.15m3天然氣，天然氣熱水器使20kg、20℃的水，溫度升高到70℃。[c水=4.2×103J/（kg·℃），q天然氣=4×107J/m3]
求：（1）計算水吸收的熱量；
（2）天然氣完全燃燒時釋放出的熱量及其熱效率。
【答案】（1）；（2），70%
【詳解】解：（1）水吸收的熱量為
（2）0.15m3天然氣完全燃燒放出的熱量為
Q放=V天然氣q天然氣=0.15m3×4×107J/m3=6×106J
熱效率為
答:（1）水吸收的熱量為4.2×106J；
（2）天然氣完全燃燒時釋放出的熱量為6×106J，熱效率為70%。
11．一般小汽車每消耗1kg汽油就會排放2.3kg的二氧化碳氣體，為了實現節能減排，各種新能源汽車相繼出現，如圖所示為某太陽能汽車，能將太陽能轉換為電能儲存起來供汽車行駛，真正實現了零排放。若該太陽能汽車行駛時受到的阻力恒為920N，某天接收到的太陽能，可供汽車勻速行駛30km路程。求：
（1）該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功；
（2）該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率；
（3）相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少多少千克二氧化碳氣體的排放？（汽油熱值為）
【答案】（1）2.76×107J；（2）24%；（3）4.6kg
【詳解】解：（1）該太陽能汽車勻速行駛時，牽引力與阻力是一對平衡力，即
F=f=920N
勻速行駛30km過程中牽引力所做的功
W=Fs=920N×30km=920N×30000m=2.76×107J
（2）某天接收到的太陽能
E=1.15×108J
該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率
（3）如果是效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功消耗的汽油質量m，由于
所以
因為每消耗1kg汽油就會排放2.3kg的二氧化碳氣體，消耗2kg的汽油可以排放4.6kg的二氧化碳氣體，太陽能汽車是零排放的，即可以減少4.6kg的二氧化碳氣體排放。
答：（1）該太陽能汽車勻速行駛30km過程中牽引力所做的功為2.76×107J；
（2）該太陽能汽車太陽能轉化為機械能的效率為24%；
（3）相比較效率為30%的汽油車，牽引力做相同的功可以減少4.6kg二氧化碳氣體的排放。
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