人教版九年级物理热效率的计算训练(无答案)-

第页努力让每个孩子成为最优秀的自己学生年级初三科目物理教师韦老师日期9-次数第次管理人员签名：课题热效率的计算训练教学目标理解并熟练使用有关热学的计算公式掌握不同形式时候的热效率计算并寻求之间的共同点重点难点理解并熟练使用有关热学的计算公式掌握不同形式时候的热效率计算并寻求之间的共同点上次课知识回顾【回顾1】下列关于热值和热机效率的描述，正确的是（）A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率C．燃料燃烧释放的热量越大，热值越大D．热值和热机效率都是定值，与外界条件无关【回顾2】下列关于热机的说法中不正确的是（）A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程B．为了防止热机过热，通常用水来降温，是利用水的比热容大的特性C．机械能转化为内能的过程是做功冲程D．热机的一个工作循环中，飞轮和曲轴都要转两圈【回顾3】下列有关热机的说法中不正确的是（）A．可以采用增大热机功率的方法来增大热机的效率B．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成机械能的过程C．热机的大量使用会造成环境污染D．在四冲程内燃机中减少废气带走的大量热量可以大大提高热机效率【回顾4】如图甲、乙分别是两种小型饮水锅炉的结构示意图，从节能角度看，你认为

更合理。理由是

（说出一条即可）。本次课知识讲授知识点：利用热机热传递——烧水问题炉子烧水Q吸：水吸收的热量 计算公式：Q吸=cm△tQ放：燃料燃烧放出的热量 计算公式：Q放=qm或Q放=qV太阳能热水器Q吸：水吸收的热量 计算公式：Q吸=cm△tQ放：太阳辐射的能量 计算公式：Q放=W=Pt电热壶烧水Q吸：水吸收的热量 计算公式：Q吸=cm△tQ放：消耗电能来提供 计算公式：Q放=W=Pt热水“烧”其他物体Q吸：其他物体吸收的热量 计算公式：Q吸=cm△t（下标为：其他物体）Q放：水放出的热量 计算公式：Q放=c水m水△t水类型一、锅炉、燃气灶、燃气热水器的热效率 某野外考察队员使用酒精炉烧水，使1kg的水的温度升高了80℃，完全燃烧了22.4g的酒精．水的比热容是4.2×103J/（kg•℃），酒精的热值是3.0×107J/kg．试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）酒精完全燃烧放出的热量是多少？ （3）该酒精炉的效率是多少？2.2017年5月18日，我国宣布在南海进行的可燃冰试采获得成功．可燃冰是一种固态晶体，在常温常压下会迅速________(填物态变化)为气态．它的热值约为1.4×1010 J/m3，2 m3的可燃冰完全燃烧后可放出________J的热量，若这些热量60%被水吸收，可以将________kg的水从0 ℃加热到100 ℃.[c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 类型二、太阳能热水器的热效率太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一，若某天太阳能热水器在有效照射时间内，将热水器中体积为100dm3，初温为20℃的水温度升高到40℃． （1）求出热水器中的水吸收的热量Q． （2）若改用煤气锅炉来加热这些水，需要完全燃烧0.7m3煤气，请计算出锅炉的效率（煤气的热值q=4.0×107J/m3）．(2016·聊城)太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106 J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100 kg、初温为26 ℃的水，加热到46 ℃.求： (1)热水器中的水吸收的热量Q吸；[水的比热容c＝4.2×103 J/(kg·℃)] 热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能E； (3)热水器在5小时有效照射时间内接收到的太阳能，相当于完全燃烧多少立方米的天然气放出的热量．(天然气的热值q＝7×107 J/m3)类型三、电热水器的热效率1.小泽家有一新型的电热足浴器。其铭牌上的部分信息如下。求电热足浴器正常工作时的电阻； 用这个足浴器将5kg的水从20℃加热到40℃，求水吸收的热量； （3）若此足浴器在额定电压下使用，需500s才能将（2）问中的水从20℃加热到40℃，求这个电热足浴器的加热效率；（计算结果精确到0.1%）空气能热水器是通过吸收空气中的热量来制造热水的“热量搬运”装置．其工作原理是：空气能热水器在工作时，从空气中吸收的热量为Q，消耗的电能为W，通过热交换使水吸收的热量为Q吸，即Q吸＝Q＋W.已知某型号的空气能热水器电功率为1 800 W，工作时消耗的电能W是水吸收热量Q吸的四分之一，当用此热水器将150 kg的水从15 ℃加热到55 ℃时[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]．求： (1)水吸收的热量； (2)空气能热水器完成上述加热过程所用的时间．类型四、热水“烧”其他物体的热效率1.吃早饭时，妈妈用热水给小雪加热250g的袋装牛奶，要使这袋牛奶的温度由10℃升高到40℃，至少需要多少热量？妈妈至少要用60℃的热水多少千克，才能把牛奶热好？如果把牛奶倒入奶锅中，用天然气灶加热，至少需要用掉多少天然气？【水的比热容为4.2×103J/（kg·℃），该牛奶的比热容为2.5×103J/（kg·℃）；天然气的热值q=7.0×107J/m3；不计其他热量损失】2.煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机。某县在冬季利用地热能为用户取暖。县内有一口自喷状态地热井，出水温度为90℃，出水流量为150m3/h。

（1）求每小时流出的地热水温度降低到50℃，所放出的热量。

（2）这些热量如果用天燃气蒸汽锅炉供热，且天燃气蒸汽锅炉的热效率为90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天燃气？

（ρ水＝1.0×103kg/m3，c水＝4.2×103J/（kg·℃），天燃气的热值为q=4×107J/m3）知识点：利用热机做功W有：根据不同情况判断 计算公式：W=PtW总=Q放：燃料燃烧放出的热量 计算公式：Q放=qm或Q放=qV汽油/氢气开车（或开飞机/开轮船）问题：W有：汽车克服摩擦力做的功（或汽车牵引力所做的功）W总=Q放：燃料燃烧放出的热量 计算公式：Q放=qm或Q放=qV类型一、热机开车/开飞机的效率问题1.一辆厢式小货车某次运货，满载后总质量是5.0×103kg，在平直的公路上匀速行驶100km，耗油10kg，货车受到的阻力是总重力的0.05倍，发动机的牵引功率是50kW（油的热值是5.0×107J/kg，g＝10N/kg），求： 货车受到的牵引力； 货车匀速行驶的速度； （3）货车发动机的效率。2.某新型四轮沙滩卡丁车如图所示，其满载时的质量为500 kg.该卡丁车满载时在水平沙滩上做匀速直线运动，行驶了10 min，共消耗了1.2 kg的汽油，其发动机将汽油完全燃烧释放的热量转化为机械能的效率是25%(q汽油＝4.6×107 J/kg)．行驶过程中卡丁车所受阻力为其总重力的0.2倍．(g取10 N/kg)求： (1)1.2 kg汽油完全燃烧释放的热量为多少； 这段时间内卡丁车发动机的机械功率是多少； (3)卡丁车匀速行驶的速度是多少．3.2017年5月5日，我国自主研制的新一代喷气式大型客机C919成功首飞，揭开了中国民用飞机发展史上崭新的一页，C919空载质量为60t，轮胎与地面接触总面积为0.5m2，在空中以90m/s的速度水平方向匀速飞行80min，受到的阻力为1.2×105N．（g取10N/kg）求：

（1）C919空载停在机场的水平地面上时，对地面产生的压强是多少？

（2）飞行过程中发动机的功率是多少？

（3）若发动机的效率为48%，飞行80min过程中消耗燃油的质量是多少？（q燃油=4.5×107J/kg）4.2019年4月23日，国产新型052D型导弹驱逐舰成功下水，为中国海军成立70周年献礼。该型号驱逐舰质量为6×106kg，在海面上以恒定功率做直线运动，其v-t图象如下。（q柴油=4×107J/kg，g取10N/kg）(1)若驱逐舰匀速行驶过程中所受的阻力不变，大小为重力1/6，求牵引力的大小。(2)求该驱逐舰的输出功率。(3)该驱逐舰在0-5s内需要完全燃烧31.25kg柴油，求该过程发动机的转化效率。类型二、热机冲程做功效率1.如图所示，某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为Sm2，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是Lmm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为PPa，飞轮转速为Nr/min，当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，汽油机的功率为________W;若1h消耗的汽油为Vm3，汽油的热值为qJ/m;，则汽油机的效率为_________%。2.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30平方厘米，一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9．0x105Pa，飞轮1min转动l800周，当汽油机满负荷工作时（不计摩擦）求：（l）做功冲程中燃气对活寨的平均压力；一个做功冲程中燃气对活塞做的功（3）汽油机的功率类型三、不同能量之间的转化1.用锅炉将200kg的水从20℃加热到100℃，水吸收的热量是多少？如将这些水送到15m高的楼上，对水做的功是多少J？如提水时所做的总功是4×104J，则机械效率是多少？[水的比热容C水=4.2×103J/（kg•℃）]2.人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260 ℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25 g。 已知：来回拉一次钻弓需1.0 s，弓长为s＝0.25 m，人拉弓的力为16 N，木头比热容c＝2×103J/(kg·℃)，室温为20 ℃。求： (1)人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？ (2)人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25%被木棒尖端吸收，则1 s内可使木棒尖端温度提高多少℃？ (3)请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？3.太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，某太阳能汽车总质量为400kg，顶部安装了太阳能电池板，如图所示，太阳光照射到地面时单位面积上的辐射功率为1.2×103W/m2，汽车上的太阳能电池板的有效面积为5m2．（1）太阳能电池板能将太阳能转化为电能，若太阳能电池板的转换效率为40%，则转换给汽车电动机的电功率是多少瓦？（2）这辆汽车在某水平面上匀速行驶时，受到的阻力为车重的0.02倍，则汽车受到的牵引力为多少牛顿？（3）如果这辆汽车的电动机经电能最终转化为机械能的效率为80%，则汽车在该平面上匀速形的速度为多少米每秒？4.同学们学习了“能源与可持续发展”的内容后，知道热电站既能发电，又能供热，随着热电站技术不断更新，煤的燃烧程度比传统火电站更充分．为深入了解，他们对某热电站进行调查，获取信息如下：①4000t煤完全燃烧放出多少热量？②20h发电多少千瓦时？（q煤=3×107J/kg）该热电站的能量利用率是多少？（3）请你结合以上信息，写出提高热电站能量利用率的方法．本次课知识总结9月日{热效率等计算课题}课后小测总分：分时间：15分钟得分：阿根廷科学家设计了一款“牛屁屁收集器”，在牛背上装有一个塑料袋，通过导管收集牛体内排出的气体．从一头成年牛平均每天排放出的气体中可提取0.21kg甲烷．若这些甲烷完全燃烧放出的