1、2021届新中考物理冲刺精品复习热量热量 热效率相关计算热效率相关计算思维导图思维导图内能内能比热容比热容热热值值能量的转能量的转化和守恒化和守恒内能内能 分子热运动分子热运动定义定义四冲程汽油机四冲程汽油机的工作过程的工作过程热热机的机的效率效率定义定义物质的构成物质的构成分子热运动分子热运动影响因素影响因素分子间的作用力分子间的作用力改变内能的方式改变内能的方式热传递热传递做功做功热量热量定义定义物理意义物理意义水比热容大的应用水比热容大的应用定义定义物理意义物理意义特点特点热量计算热量计算扩散现象扩散现象影响因素影响因素能量能量的转化的转化能量守恒定律能量守恒定律分子动理论分子动理论能量
2、转化能量转化热机热机公式公式提高热效提高热效率的措施率的措施第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算比热容比热容考点考点1物理物理意义意义比热容是描述物质比热容是描述物质_的物理量的物理量定义定义一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的一定质量的某种物质，在温度升高时所吸收的热量与它的_和和_乘积之比用符号乘积之比用符号c表示表示单位单位_，符号是，符号是_吸热能力吸热能力 质量质量升高的温度升高的温度焦每千克摄氏度焦每千克摄氏度J/(kg)第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算理解理解a.比热容是物质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的比热容是物
3、质的一种特性，只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、体积、吸放热质量、体积、吸放热_；b.质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，温度变化较大质量相同的不同物质，当吸收或放出相同的热量时，温度变化较大的物质比热容较的物质比热容较_；c.质量相同的不同物质，当升高或降低相同的温度时，吸收或放出热质量相同的不同物质，当升高或降低相同的温度时，吸收或放出热量较多的物质比热容较量较多的物质比热容较_应用应用汽车发动机用水做冷却剂；用水做暖气片、热水袋的传热介质等汽车发动机用水做冷却剂；用水做暖气片、热水袋的传热介质等无关无关小小大大第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算吸、放热吸
4、、放热计算公式计算公式Q=_Q表示吸收表示吸收(放出放出)热量，单位是热量，单位是Jc表示比热容，单位是表示比热容，单位是J/(kg)m表示质量，单位是表示质量，单位是kgt表示温度的变化量，单位是表示温度的变化量，单位是 注：吸热时注：吸热时t=t末末-t初初，放热时，放热时t=t初初-t末末cmt 第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算提 分 必 练提 分 必 练1.为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天为了减少环境污染，共建绿水青山的美好生态，我市部分农村地区已经用上了天然气烧水煮饭设天然气热值为然气烧水煮饭设天然气热值为4.2107 J/k
5、g，完全燃烧，完全燃烧0.2 kg天然气放出的热量为天然气放出的热量为_J；若这些热量的；若这些热量的25%被被12.5 kg、30 的水吸收，能使水的温度升高到的水吸收，能使水的温度升高到_.c水水4.2103 J/(kg)8.4106 70 第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算热效率热效率考点考点21.热值热值定义定义某种燃料某种燃料_放出的热量与其质量之放出的热量与其质量之_，用符号，用符号_表示表示单位单位_，符号：，符号：_理解理解热值是燃料的一种属性，与燃料的体积、质量、是否充分燃热值是燃料的一种属性，与燃料的体积、质量、是否充分燃烧等无关，只与燃料的烧等无关，只与
6、燃料的_有关有关公式公式当当q的单位为的单位为J/kg时，时，Q_；当；当q的单位为的单位为J/m3时，时，Q_完全燃烧完全燃烧比比q焦耳每千克焦耳每千克J/kg种类种类mqqV第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算2.热机的效率热机的效率定义定义热机工作时，用来做热机工作时，用来做_的那部分能量与燃料的那部分能量与燃料_放出的热量之比用放出的热量之比用表示表示公式公式 100%提高热机效率提高热机效率的途径的途径提高燃料的利用率如：取暖用的锅炉，把煤磨成煤粉或煤粒，提高燃料的利用率如：取暖用的锅炉，把煤磨成煤粉或煤粒，再把空气吹进炉膛，就会比煤块燃烧得更充分再把空气吹进炉膛，就
7、会比煤块燃烧得更充分WW有有总总有用功有用功完全燃烧完全燃烧第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算提 分 必 练提 分 必 练2.一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为一个成年人参加一次长跑，身体消耗的能量为6.6106 J，这些能量需要完全燃，这些能量需要完全燃烧烧0.55 kg的干木柴才能得到则干木柴的热值为的干木柴才能得到则干木柴的热值为_J/kg.干木柴用掉一半干木柴用掉一半后，剩余干木柴的热值后，剩余干木柴的热值_(选填选填“变大变大”“变小变小”或或“不变不变”).1.2107 不变不变第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算实验突破实验突破实验实验比较
8、不同物质吸热的情况比较不同物质吸热的情况 命题点命题点【设计与进行实验】【设计与进行实验】1.实验装置图实验装置图2.实验主要仪器及作用实验主要仪器及作用(1)天平天平(称量相同质量的不同物质称量相同质量的不同物质)南充南充2019.22(1)(RJ九年级九年级P11图图13.31、2)第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算(2)电加热器电加热器(选取相同加热源，保证相同加热时间内释放的选取相同加热源，保证相同加热时间内释放的_相同相同)南充南充2019.22(2)第第1空空(3)搅拌器搅拌器(使被加热物质使被加热物质_)(4)秒秒(停停)表表(记录加热时间，用加热时间衡量物质吸
9、收热量的多少记录加热时间，用加热时间衡量物质吸收热量的多少)(5)温度计的读数和使用温度计的读数和使用3.实验方法实验方法(1)控制变量法的应用控制变量法的应用(选取质量选取质量_的不同物质，用相同的热源加热的不同物质，用相同的热源加热)(2)转换法的应用转换法的应用(a.通过观察加热相同时间温度变化的快慢判断物质的吸热能力，温通过观察加热相同时间温度变化的快慢判断物质的吸热能力，温度变化快的物质吸热能力度变化快的物质吸热能力_；b.通过观察升高相同的温度所需要的加热时间通过观察升高相同的温度所需要的加热时间来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物质吸热能力来判断吸热能力的强弱，加热时间长的物质吸
10、热能力_)热量热量 受热均匀受热均匀 相同相同弱弱强强第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算【分析现象和数据【分析现象和数据，总结结论】总结结论】4.分析表格数据，总结结论分析表格数据，总结结论5.根据表格数据绘制温度时间曲线根据表格数据绘制温度时间曲线【交流与反思】【交流与反思】6.比热容相关计算比热容相关计算南充南充2019.22(2)第第2空空实验结论：实验结论：质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量_不同不同第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算7.在两个烧瓶中注入相同质量的水和煤油，然后将阻值相同的两根
11、电阻丝串联后放在两个烧瓶中注入相同质量的水和煤油，然后将阻值相同的两根电阻丝串联后放在其中加热，分别记下加热相同时间后液体的温度，与实验装置图相比此装置的优在其中加热，分别记下加热相同时间后液体的温度，与实验装置图相比此装置的优点是点是_更能精确控制两种物质相同时间内吸收的热量相同更能精确控制两种物质相同时间内吸收的热量相同第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算一题练透一实验一题练透一实验例例(2020天水天水)在研究在研究“不同物质的温度变化与吸热关系不同物质的温度变化与吸热关系”实验中，取质量和初温都相实验中，取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加
12、热器加热，如图同的甲、乙两种液体，分别装入相同烧杯中，用相同的加热器加热，如图A所示所示(1)图图B为某时刻的温度，其示数为为某时刻的温度，其示数为_.(2)分析图分析图C可知：吸收相同热量时，可知：吸收相同热量时，_液体液体升温更高，升温更高，_液体更适合作汽车发动机的冷液体更适合作汽车发动机的冷却液却液(均选填均选填“甲甲”或或“乙乙”)(3)若甲、乙液体从图若甲、乙液体从图C所示的初温分别升高到所示的初温分别升高到40 和和35，吸收热量之比为，吸收热量之比为2 1，则甲、乙液体的比，则甲、乙液体的比热容之比为热容之比为_例题图例题图39乙乙甲甲3 2第第30讲讲 热量热量 热效率相关计
13、算热效率相关计算(4)(2019湘西改编湘西改编)该实验中，在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的该实验中，在两个相同的烧杯中分别装上质量、初温都相同的液体甲和乙，并用两个相同的加热器对其加热，这其中运用了常用的物理方法，液体甲和乙，并用两个相同的加热器对其加热，这其中运用了常用的物理方法，即即_.(5)(2018阜新改编阜新改编)实验中应用规格相同的加热器给甲、乙加热的目的是实验中应用规格相同的加热器给甲、乙加热的目的是_(6)(2018朝阳改编朝阳改编)实验时，小红所在的实验小组打算在图实验时，小红所在的实验小组打算在图A、D两种装置中选择两种装置中选择一种进行实验，你认为图一种进行
14、实验，你认为图_(选填选填“A”或或“D”)装置的效果更好，原因是装置的效果更好，原因是_控制变量法控制变量法使甲、乙两液体在相同时间内吸收的热量相同使甲、乙两液体在相同时间内吸收的热量相同AA中电加热器加热更稳定中电加热器加热更稳定第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算(7)(2018盐城改编盐城改编)同组的小华用图同组的小华用图D所示的装置加所示的装置加热色拉油，根据测量的数据作出了色拉油的温度热色拉油，根据测量的数据作出了色拉油的温度时间图像如图时间图像如图E所示，发现图像的开始部分并不是所示，发现图像的开始部分并不是直线，导致此结果的原因是：直线，导致此结果的原因是：_,
15、为了尽量减小对实验的影响，请你写出一种改进方法：为了尽量减小对实验的影响，请你写出一种改进方法：_(8)(2020扬州改编扬州改编)实验中若两杯液体的初温不同，请你判断实验中若两杯液体的初温不同，请你判断_(选填选填“能能”或或“不不能能”)完成实验，理由是完成实验，理由是_(9)(2018广州改编广州改编)此实验中是利用此实验中是利用_ 的方式改变液体的内能的的方式改变液体的内能的.例题图例题图 加热过程中，石加热过程中，石棉网会吸收热量，所以开始部分不是直线棉网会吸收热量，所以开始部分不是直线能能先将烧杯、石棉网预热先将烧杯、石棉网预热 两液体在相同时间内吸收的热量相等，利用温度变化量两液
16、体在相同时间内吸收的热量相等，利用温度变化量可以反映吸热能力的强弱可以反映吸热能力的强弱热传递热传递第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算真题精讲练真题精讲练比热容、热值的理解比热容、热值的理解类型类型11.(2018宜宾宜宾4题题3分分)如图是干旱地里的玉米，由于玉米植株内水的比例很高，有助于如图是干旱地里的玉米，由于玉米植株内水的比例很高，有助于调节玉米自身的温度，以免温度变化太快对玉米造成损害这主要是因为水的调节玉米自身的温度，以免温度变化太快对玉米造成损害这主要是因为水的()A.凝固点较低凝固点较低B.比热容较大比热容较大C.沸点较高沸点较高D.质量较小质量较小第第1题图
17、题图 B第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算2.(2020宜宾宜宾17题题2分分)据报道，据报道，2020年年6月月23日，我国长征日，我国长征3B火箭把我国最后一颗北火箭把我国最后一颗北斗导航卫星成功送到赤道上方近斗导航卫星成功送到赤道上方近36 000 km对地静止轨道的位置长征运载火箭选对地静止轨道的位置长征运载火箭选用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的用液态氢做燃料，主要是因为液态氢的_高；火箭外表涂有一层特殊物质，高；火箭外表涂有一层特殊物质，可利用该物质在发生物态变化时要可利用该物质在发生物态变化时要_热，避免高速运行的火箭温度过高热，避免高速运行的火箭温度过高热值热
18、值吸吸第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算3.(2018眉山眉山40题题3分分)下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出下表中有几种物质的比热容，小张同学根据提供的数据得出了四个结论，其中正确的是了四个结论，其中正确的是()A.一杯水比一桶煤油的比热容小一杯水比一桶煤油的比热容小 B.液体的比热容一定比固体的比热容大液体的比热容一定比固体的比热容大C.水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂水吸收或放出热量的本领较强，常用作冷却剂D.比热容是物质自身比热容是物质自身的性质之一，只和物的性质之一，只和物质的种类有关质的种类有关几种物质的比热容几种物质的比热容/J(kg
19、)1水水4.2103铁铁0.46103酒精酒精2.4103铜铜0.39103煤油煤油2.1103干泥土干泥土0.84103冰冰2.1103水银水银0.14103C第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算热量、热效率相关计算热量、热效率相关计算类型类型24.(2019宜宾宜宾10题题4分分)我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临我们每天都在产生大量垃圾，合理分类和利用垃圾是我们面临的一个重大课题某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了的一个重大课题某垃圾处理厂处理垃圾时提炼出了200 kg燃料油燃料油 ，若燃料油的热，若燃料油的热值为值为4.0107 J/kg，则这些燃料油完全
20、燃烧放出的热量为，则这些燃料油完全燃烧放出的热量为_J，燃料油燃烧时，燃料油燃烧时放热，燃料油的化学能转化为放热，燃料油的化学能转化为_能能5.(2019宜宾宜宾11题题4分分)一定质量的水从一定质量的水从30 升高到升高到80，吸收了，吸收了4.2104 J的热量，的热量，这是通过这是通过_(选填选填“做功做功”或或“热传递热传递”)方式改变了水的内能，水的质量是方式改变了水的内能，水的质量是_kg.已知水的比热容已知水的比热容c水水4.2103 J/(kg)8109内内热传递热传递 0.2第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算6.已知水的比热已知水的比热c水水4.2103 J
21、/(kg)，要在标准大气压下烧开初温为，要在标准大气压下烧开初温为20、质量、质量为为3 kg的一壶水，则水需吸收热量的一壶水，则水需吸收热量_J，此过程是采用，此过程是采用_的方式改的方式改变了水的内能变了水的内能7.(2017南充南充13题题2分分)在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完在探究水的沸腾实验中，用酒精灯对水进行加热，实验中完全燃烧了全燃烧了5.6 g酒精，则放出了酒精，则放出了_J的热量；若这些热量的的热量；若这些热量的30%被被150 g、25 的水吸收，则水升高的温度是的水吸收，则水升高的温度是_.已知水的比热容为已知水的比热容为4.2103 J/(kg)，
22、酒精的热值为酒精的热值为3.0107 J/kg，环境为，环境为1标准大气压标准大气压1.008106 热传递热传递 1.6810575第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算8.(2018宜宾宜宾17题题10分分)2017年年5月月5日，据有我国自主知识产权的日，据有我国自主知识产权的C919大型客机在大型客机在上海浦东机场成功首飞若客机在空中以上海浦东机场成功首飞若客机在空中以720 km/h的速度沿水平直线匀速飞行的速度沿水平直线匀速飞行5分分钟，受到的阻力是其重力的钟，受到的阻力是其重力的0.1倍；客机发动机靠完全燃烧航空煤油提供能量，其倍；客机发动机靠完全燃烧航空煤油提供能
23、量，其机械效率为机械效率为75%；已知客机质量；已知客机质量m7.5104 kg.(g取取10 N/kg)(1)求客机在这段时间内通过的路程和发动机的功率；求客机在这段时间内通过的路程和发动机的功率；(2)求发动机的这段时间内燃烧航空煤油的质量求发动机的这段时间内燃烧航空煤油的质量(假设航空煤油的热值假设航空煤油的热值q5108 J/kg)第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算解：解：(1)客机的速度客机的速度v720 km/h200 m/s则客机通过的路程则客机通过的路程svt200 m/s560 s6104 m客机的重力客机的重力Gmg7.5104 kg10 N/kg7.51
24、05 N发动机的牵引力发动机的牵引力Ff0.1G0.17.5105 N7.5104 N则发动机的功率则发动机的功率P Fv7.5104 N200 m/s1.5107 W(2)发动机在这段时间所做的功发动机在这段时间所做的功WPt1.5107 W560 s4.5109 J根据公式根据公式 100%可得这段时间内燃烧煤油所放出的热量为可得这段时间内燃烧煤油所放出的热量为Q放放 6109 J则所燃烧航空煤油的质量则所燃烧航空煤油的质量m煤油煤油 12 kgWtFstWQ放放W 94.5 10 J75%Qq放放986 10 J5 10 J/kg 第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算9.
25、某一型号的汽车质量为某一型号的汽车质量为5103 kg，轮胎与地面接触面积为，轮胎与地面接触面积为4250 cm2，在一段平，在一段平直公路上用直公路上用0.5小时匀速行驶了小时匀速行驶了54 km，车受到的阻力为车重的，车受到的阻力为车重的0.1倍求：倍求：(1)该汽车的行驶速度；该汽车的行驶速度；(2)该汽车对地面的压强；该汽车对地面的压强；(3)该汽车牵引力所做的功；该汽车牵引力所做的功；(4)已知这一过程消耗燃油已知这一过程消耗燃油1.5102 m3，求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量，求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率及该汽车的效率(假设燃油完全燃烧，燃油密度假设燃
26、油完全燃烧，燃油密度为为0.8103 kg/m3，燃油热值，燃油热值q为为4.5107 J/kg，g取取10 N/kg)第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算 解：解：(1)汽车的行驶速度：汽车的行驶速度：v 108 km/h(2)汽车对地面的压力是：汽车对地面的压力是：FGmg5103 kg10 N/kg5104 N汽车对地面的压强：汽车对地面的压强：p 5105 Pa(3)因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力是：因为汽车匀速行驶，所以汽车的牵引力是：F牵牵f0.1 G 0.15104 N5103 N牵引力所做的功是：牵引力所做的功是：WF牵牵s5103 N54103 m2.71
27、08 J(4)汽车消耗燃油的质量：汽车消耗燃油的质量：mV0.8103 kg/m31.5102 m312 kg发动机在这一过程中消耗的总能量：发动机在这一过程中消耗的总能量：Qmq12 kg4.5107 J/kg 5.4108 J汽车的效率是：汽车的效率是：100%100%50%54km0.5 hstFS442510 N425010 m WQ882.710 J5.410 J 第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算10.(2020自贡自贡23题题2分分)用煤气灶把用煤气灶把2 kg、初温为、初温为20 的水加热到的水加热到70，消耗了，消耗了20 g煤气已知水的比热容是煤气已知水的
28、比热容是4.2103 J/(kg)，煤气的热值为，煤气的热值为4.0107 J/kg，则水吸收，则水吸收的热量为的热量为_J，煤气灶烧水的效率为，煤气灶烧水的效率为_11.(2020攀枝花攀枝花19题题2分分)汽油的热值为汽油的热值为4.6107 J/kg，完全燃烧，完全燃烧0.5 kg汽油可以产生汽油可以产生_J的热量；某汽车发动机的热效率为的热量；某汽车发动机的热效率为40%，在平直公路上匀速行驶时，牵，在平直公路上匀速行驶时，牵引力为引力为920 N，则，则0.5 kg的汽油最多能让这辆汽车行驶的汽油最多能让这辆汽车行驶_km.4.210552.5%2.310710第第30讲讲 热量热量
29、 热效率相关计算热效率相关计算12.(2020凉山州凉山州49题题4分分)2020年年5月月13日，备受大家关注的日，备受大家关注的“悬崖村悬崖村”的村民们逐渐搬的村民们逐渐搬进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了进位于凉山州昭觉县城的易地扶贫搬迁安置点，实现了“拎包入住拎包入住”易地扶贫搬迁易地扶贫搬迁安置户小强同学家里有一个容积为安置户小强同学家里有一个容积为5 L的水壶，水壶里装有的水壶，水壶里装有3.5 kg初温为初温为50 的水，的水，他用家里的液化气炉具把水加热到他用家里的液化气炉具把水加热到70 使用使用(已知液化气的热值已知液化气的热值q4.9107 J/m3)求：求
30、：(1)烧水过程水吸收了多少热量？烧水过程水吸收了多少热量？(2)若实际使用了若实际使用了0.02 m3的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？的液化气，则该液化气炉具的效率是多少？第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算解：解：(1)水吸收的热量水吸收的热量Q吸吸c水水m水水tc水水m水水(tt0)4.2103 J/(kg)3.5 kg(70 50)2.94105 J(2)液化气完全燃烧放出的热量液化气完全燃烧放出的热量Q放放V液化气液化气q0.02 m34.9107 J/m39.8105 J液化气炉具的热效率液化气炉具的热效率 100%100%30%QQ吸吸放放552.9410
31、J9.810 J 第第30讲讲 热量热量 热效率相关计算热效率相关计算探究不同物质的吸热能力探究不同物质的吸热能力类型类型313.(2019南充南充23题题3分分)如图甲是小东探究如图甲是小东探究“不同物质吸热规律不同物质吸热规律”的实验装置：的实验装置：(1)两个相同的烧杯中装有两个相同的烧杯中装有_相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它相同且初温相同的水和煤油，用相同的酒精灯对它们加热们加热(2)根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像根据实验数据，小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙如图乙)由图由图乙可知，杯中的水和煤油，升高相同温度时，吸收的热量乙可知，杯中的水和煤油，升高相同温度时，吸收的热量_(选填选填“相同相同”或或“不不相同相同”)计算出煤油的比热容是计算出煤油的比热容是_J/(kg)c水水4.2103 J/(kg)第第13题图题图质量质量不相同不相同 2.1103
