人教版物理九年级全册考点大串讲 专题02 内能的利用（知识梳理+专题过关）（含解析）

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专题02 内能的利用



知识点一、热机
1．把内能转化为机械能的机械叫热机。
2．内燃机：
（1）定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机叫做内燃机。
（2）分类：汽油机和柴油机。构造图：

（3）工作过程：
活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
工作循环：多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的，经历四个冲程，做功1次。汽油机的工作过程如下：
（4）汽油机和柴油机的比较：

汽油机
柴油机

不同点
构造
顶部有一个火花塞
顶部有一个愤油嘴
吸气冲程
吸入汽油和空气的混合气体
吸入空气
点燃方式
点燃式
压燃式
效率
低
高
应用
轿车、摩托车
载重型汽车、大型拖拉机

相同点
①冲程：活塞在往复运动中从气缸的一端运动到另一端；
②一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次
知识点二、热机的效率、能量的转化和守恒
1．燃料的热值：
（1）定义：某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做热值。
（2）数值：1kg某种燃料完全燃烧放出的热量。
（3）焦每千克，即“J/kg”。
（4）公式：，其中Q表示燃料完全燃烧放出的热量，m表示燃料的质量，q表示燃料的热值。推导公式：Q=mq。
（5）物理意义：表示一定质量的燃料在完全燃烧时所放出热量的多少。同种燃料的热值相同，不同燃料的热值一般不同。
（6）如果是气体，人们还使用完全燃烧1m3某气体所释放的热量来描述气体燃烧放热的性质，因此有Q=Vq，q的单位是J/m3。
2．热机的效率：在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。
（1）由于热机在工作过程中，总有能量损失，所以热机的效率总小于1。柴油机比汽油机的效率高。
（2）根据机械效率的公式，可以推导出。
3．能量的转化和守恒
（1）在一定条件下，各种形式的能都可以相互转化。
（2）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其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。这就是能量守恒定律，所有能量转化的过程，都服从能量守恒定律。
知识点三：热量的相关计算
1．热量、燃料燃烧、热机效率等相关计算。
热量的计算
Q=cmΔt
注意：物体的初温、末温和变化的温度
燃料燃烧放热
Q=mq
适用于固体和液体
Q=Vq
适用于气体
热机效率

其中，Q有是指有效利用的能量。
2． “内能的改变”和“温度的改变”的关系：


1．（2022·江苏镇江·中考真题）如图所示，用甲、乙两种燃料分别对质量和初温相同的水进行加热，两图装置均相同。燃料的质量用m表示，燃料充分燃尽时水升高的温度用Δt表示（水未沸腾）（　　）

A．若m相同，Δt越小，燃料的热值越大 B．若Δt相同，m越大，燃料的热值越大
C．若的值越大，燃料的热值越大 D．若的值越大，燃料的热值越大
【答案】D
【解析】我们假定为两套装置的加热水的效率是相同的。燃料的热值大小不能直接测量，需要通过水吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而水吸收热量的多少跟水的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小可以利用Q吸=Q放η，而
Q吸=c水m水Δt
Q放=mq
即
c水m水Δt=mqη
解得

通过这个式子可以做以下推导：
A．若m相同，Δt越小，则燃料的热值越小，故A错误，不符合题意；
B．若Δt相同，m越大，则燃料的热值越小，故B错误，不符合题意；
C．若的值越大，即的值越小，则燃料的热值越小，故C错误，不符合题意；
D．若的值越大，则燃料的热值越大，故D正确，符合题意。
故选D。
2．（2022·四川巴中·中考真题）小明家新买了小汽车，下列有关说法错误的是（　　）
A．汽车长时间行驶轮胎会发热，这是通过做功改变内能
B．汽车启动时，小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动
C．汽车内燃机工作时，四个冲程中只有做功冲程把内能转化为机械能
D．小明认为随着科技发展，内燃机效率可以达到100%
【答案】D
【解析】A．汽车长时间行驶轮胎会发热，这时通过做功增大轮胎的内能，故A正确，不符合题意；
B．分子总是在永不停息地做无规则的运动，小明闻到汽油味说明分子在不停地做无规则运动，故B正确，不符合题意；
C．汽车内燃机工作时，共四个冲程：吸气冲程、排气冲程、压缩冲程、做功冲程，四个冲程中做功冲程是把内能转化为机械能，故C正确，不符合题意；
D．无论科技怎样发展，内燃机效率不可能达到100%，故D错误，符合题意。
故选D。
3．（2022·山东滨州·中考真题）关于内能和内能的利用。下列说法中正确的是（　　）
A．5月的街头，杨花飞絮随风舞，好似雪花满天飞，说明分子在不停地做热运动
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率达到了100%
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的密度小
D．内燃机的压缩冲程，主要通过做功的方式增大汽缸内物质的内能
【答案】D
【解析】A．杨花飞絮随风舞，杨花飞絮不是分子，故其运动也不是分子运动，故A错误；
B．新能源汽车实现了“零排放”，其效率不可能达到了100%，因为必然有克服摩擦力的做功而损失的内能，故B错误；
C．我国“长征五号B”大型运载火箭使用氢作燃料，是因为氢的热值大，相同质量的燃烧，氢燃烧放出的热量多，故C错误；
D．内燃机的压缩冲程，对气体做功，气体的内能增大，机械能转化为内能，故D正确。
故选D。
4．（2022·山东日照·中考真题）喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水，盖上瓶盖（如图甲）；扭转瓶子（如图乙）；轻轻扰动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是（　　）

A．吸气冲程和压缩冲程 B．压缩冲程和做功冲程
C．做功冲程和排气冲程 D．压缩冲程和排气冲程
【答案】B
【解析】扭转瓶子（如图乙），对气体做功，机械能转化为内能，相当于为压缩冲程；如图丙，膨胀的气体对外做功，内能转化为机械能，相当于热机的做功冲程，故B符合题意；ACD不符合题意。
故选B。
5．(多选题)（2022·山东日照·中考真题）2021年10月16月，搭载“神舟十三号”载人飞船的运载火箭精准点火，液氢燃料燃烧，火箭拔地而起。2022年3月23日，航天员在“天宫课堂”做了将水连接在两块玻璃板之间形成“水桥”，液体结晶使“冰球发热”等实验。2022年4月16日，“神舟十三号”载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。返回舱进入大气层时，与大气剧烈摩擦，发出耀眼的光。下列判断正确的是（　　）
A．选择液氢燃料主要是液氢的比热容大
B．“水桥”的形成是因为分子之间存在引力
C．液体结晶的球发热是因为液体结晶过程中内能增加
D．返回舱进入大气层发出光是做功改变了返回舱的内能
【答案】BD
【解析】A．选择液氢燃料主要是液氢的热值高，与燃烧质量相同的其他的燃料相比产生的热量更多，故A错误；
B．在太空中可以在两块玻璃板之间，用水搭出的一座桥，说明水分子之间存在相互作用的引力，故B正确；
C．液体结晶过程中液态变为固态的过程，即凝固过程，而凝固的过程向外放出热量，内能减少，故C错误；
D．返回舱进入大气层，与大气剧烈摩擦，发出光，是做功使返回舱的内能增大，故D正确。
故选BD。
6．（2022·山东威海·中考真题）为了定量研究机械能和内能之间的转化是否遵循能量守恒定律，小明利用图所示装置进行实验。重物A在下落的过程中通过滑轮、轻绳带动容器中的金属叶片与水摩擦生热，使容器中的水温度升高了，则水的内能增加___________J；经过多次实验，发现重物A的机械能减少量总是稍大于水的内能增加量，为了使此装置的机械能更多的转化为水的内能，你建议小明采取的措施是___________。[重物A的质量及每次下落高度保持不变，]

【答案】     420     见解析
【解析】[1]的水温度升高了，根据知，水的内能增加

[2]重物A的机械能减少量，一部分机械能使滑轮克服摩擦做功，一部分转化为水的内能，同时水在吸热的同时，也在放热，所以可采取措施减小热量散失、保温、减小滑轮轮轴的摩擦 、用轻质量的绳子等。
7．（2022·湖北襄阳·中考真题）游文化古城，品襄阳美食。游客们乘坐的旅游汽车的燃料燃烧产生的 _____能转化为汽车的机械能。漫步古城老街，会闻到襄阳牛肉面四溢的香味，从物理学的角度看，“香味四溢”是 _____现象。
【答案】     内     扩散
【解析】[1]汽车的机械能是由汽车的燃料燃烧产生的内能转化来的。
[2]闻到襄阳牛肉面四溢的香味，从物理学的角度看，“香味四溢”是分子热运动导致的，即扩散现象。
8．（2022·江苏镇江·中考真题）北京冬奥会上使用的氢燃料电池汽车，是利用氢与氧发生化学反应产生电能，供给电动机而驱动汽车行驶的。如图所示，该类型汽车甲在平直公路上从A地出发，以90km/h的速度行驶1h到达B地，消耗0.8kg氢燃料，所产生电能E电的80%用于维持汽车匀速行驶，所受阻力为1000N。已知每加注1kg氢燃料所需的费用为30元。
（1）求A、B两地之间距离。
（2）求此过程中产生的电能E电。
（3）燃油汽车乙也在该公路上从A地出发，以90km/h的速度匀速行驶。所受阻力与甲车相同，汽油在气缸内完全燃烧，且燃烧所释放热量的30%用来维持汽车匀速行驶，汽油热值取q=5×107J/kg。已知每加注1kg汽油所需的费用为12元。则在与甲车花费相同燃料费用的情况下：
①求乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量。
②请通过计算判断乙车能否到达B地。

【答案】（1）90km；（2）1.125×108J；（3）①1×108J；②乙车不能到达B地。
【解析】解：（1）A、B两地之间距离为
sAB=vt=90km/h×1h=90km=90000m
（2）由二力平衡条件可知，汽车匀速行驶时的牵引力为
F=f=1000N
汽车牵引力做的功为
W=FsAB=1000N×90000m=9×107J
此过程中产生的电能为

（3）①由每加注1kg氢燃料所需的费用为30元可知，消耗0.8kg氢燃料的费用为
0.8kg×30元/kg=24元
由每加注1kg汽油所需的费用为12元可知，在与甲车花费相同燃料费用的情况下，乙车消耗的汽油为
m==2kg
乙车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为
Q放=mq=2kg×5×107J/kg=1×108J
②燃烧汽油时汽车获得的机械能为
W机械=η汽Q放=30%×1×108J=3×107J
汽车行驶的距离为
s==3×104m=30km＜90km
因此乙车不能到达B地
答：（1）A、B两地之间距离为90km。
（2）此过程中产生的电能为1.125×108J。
（3）①乙3车消耗的汽油完全燃烧所放出的热量为1×108J。
②乙车不能到达B地。
9．（2022·江苏南通·中考真题）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1.5×103kg，在水平公路上以70km/h的速度匀速行驶时受到的阻力为1.2×103N，行驶0.5h消耗氢0.6kg，已如氢的热值为1.4×108J/kg，g取10N/kg。求汽车：
（1）受到的重力和牵引大的大小；
（2）行驶的距离和牵引力做的功；
（3）利用氢能的效率。
【答案】（1）1.5×104N，1.2×103N；（2）3.5×104m，4.2×107J；（3）50%
【解析】解：（1） 汽车受到的重力
G=mg=1.5×103kg×10N/kg=1.5×104N
因为匀速行驶，根据二力平衡原理，汽车受到的牵引力
F牵=f=1.2×103N
（2）汽车行驶的距离为
s=vt=70km/h×0.5h=35km=3.5×104m
牵引力做的功为
W=F牵s=1.2×103N×3.5×104m=4.2×107J
（3）氢完全燃烧所产生的热量
Q=mq=0.6kg×1.4×108J/kg=8.4×107J
汽车利用氢能的效率

答：（1） 汽车受到的重力为1.5×104N，汽车受到的牵引力为1.2×103N；
（2）汽车行驶的距离为3.5 × 104m，牵引力做的功为4.2×107J；
（3）汽车利用氢能的效率为50%。
10．（2022·辽宁辽宁·中考真题）新能源汽车正逐步取代传统燃油车。如图是一款无人驾驶智能电动车。电动车静止在水平地面上，对地面的压强为1.2×105Pa，车胎与地面接触总面积为1000cm2，最高时速可达180km/h，此时车的功率为90kW。（q汽油=4.6×107J/kg，g取10N/kg）。求：
（1）电动车的质量；
（2）若电动车以最高时速在平直公路上进行测试，匀速行驶时所受的阻力；
（3）在（2）的条件下，车的电动机效率为90%，匀速行驶4.6km，消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的汽油所释放的能量。

【答案】（1）1.2×103kg；（2）1.8×103N；（3）0.2kg
【解析】解：（1）静止在水平地面上的电动车对地面的压力等于其重力大小，由公式可得，电动车的重力
G=F=pS=1.2×105Pa×1000×10-4m2=1.2×104N
电动车的质量

（2）由题意可知，电动车的最高时速
v=180km/h=50m/s
由公式P=Fv可得，电动车以最高时速匀速行驶时，所受的阻力

（3）电动车以最高时速匀速行驶4.6km时，牵引力做的功
W有用=Fs=1.8×103N×4.6×103m=8.28×106J
已知车的电动机效率为90%，则由公式可得，电动车以最高时速匀速行驶4.6km所消耗的电能

若这些电能由完全燃烧的汽油提供，需要汽油的质量

答：（1）电动车的质量是1.2×103kg；
（2）电动车以最高时速匀速行驶时所受的阻力为1.8×103N；
（3）消耗的电能相当于完全燃烧0.2千克的汽油所释放的能量。

一、单选题
1．（2022·甘肃·民勤县第六中学九年级期末）若油箱内的油用去一半，则剩下的一半（　　）
A．密度不变，比热容和热值都变为原来的一半
B．质量、比热容、热值都变为原来的一半
C．比热容不变，质量和热值都变为原来的一半
D．密度、比热容、热值都不变，质量减为原来的一半
【答案】D
【解析】质量是物质的一种属性，不会随物质的位置、状态和形状等的变化而变化；物体所含物质的多少变化，质量就会变化，油用去一半，则剩下的一半质量是原来的一半；比热容是物质的一种特性，各种物质都有自己的比热，某种物质的比热容和其质量大小无关，油用去一半，则剩下的一半比热容不变；燃料的热值是燃料的一种特性，与燃料的质量m和体积V无关，油用去一半，则剩下的一半，热值不变；密度是物质的一种特性，它和物体的质量和体积无关，油用去一半，则剩下的一半，密度不变；由以上分析可知，ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．（2022·河北承德·九年级期末）电影《流浪地球》讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开相当于内燃机的（　　）
A．吸气冲程 B．压缩冲程
C．做功冲程 D．排气冲程
【答案】C
【解析】电影流浪地球讲述了多年以后太阳急速衰老膨胀，无法再给地球提供能量，人类为了拯救地球而点燃木星周围的可燃气体，逃离太阳系的故事。其中“点燃木星”将地球推开，这是由内能转化为机械能，根据内燃机工作中的能量转换可知，这相当于内燃机的做功冲程，故ABD不符合题意，C符合题意。
故选C。
3．（2022·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学九年级阶段练习）下面关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（　　）
A．柴油机与汽油机都是利用内能做功的机械
B．一般来说汽油机输出功率比柴油机更高
C．汽油机与柴油机在吸气冲程中吸进去的气体不同
D．柴油机气缸顶部有个喷油嘴，汽油机气缸顶部有个火花塞
【答案】B
【解析】A．柴油机和汽油机，虽然使用的燃料不同，构造上也不同，但都是利用内能做功的机械，故A正确，不符合题意；
B．由于柴油机的压缩比高于汽油机，因此一般来说，汽油机的效率比柴油机的效率低，故B错误，符合题意；
C．汽油机在吸气冲程中，吸进去的是汽油和空气的混合气体，柴油机在吸气冲程中，吸进去的是空气，故C正确，不符合题意；
D．柴油机和汽油机的构造不同，柴油机气缸顶部有个喷油嘴，没有火花塞，汽油机气缸顶部有个火花塞，没有喷油嘴，故D正确，不符合题意。
故选B。
4．（2022·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学九年级阶段练习）如图所示，下列说法中正确的是（　　）

A．图甲活塞对空气做功，瓶内内能增加
B．图乙活塞跳起的瞬闻，瓶中有“白气”出现，“白气”是水蒸气
C．图乙活塞跳起之前，瓶内内能不断减少
D．图丙试管内水蒸气内能转化为活塞机械能，与热机压缩冲程相同
【答案】A
【解析】A．在图甲中，瓶内的气体被压缩，活塞对气体做功，瓶内气体温度升高，气体的内能增加，故A正确；
BC．在图乙中，活塞跳起之前，由于不断往瓶中打气，机械能转化为内能，气体内能增大，气体温度升高，当达到极限时，活塞跳起，此时瓶中的水蒸气遇冷液化为小水珠，即“白气”，故BC错误；
D．在图丙中，试管内的水蒸气推动活塞冲出时，水蒸气对塞子做功，水蒸气的内能减少，水蒸气的内能转化为活塞的机械能，而热机中的压缩冲程是将机械能转化为内能，故D错误。
故选A。
二、填空题
5．（2022·全国·九年级单元测试）汽车已进入寻常百姓家中，汽车主要以汽油为燃料，汽油属于______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。若某汽油机飞轮转速为20r/s的汽车，在水平路面上行驶，则在1min内汽油机完成______个工作循环，对外做功______次；若汽车行驶过程中消耗汽油2kg，则这些汽油完全燃烧能放出______J的热量。（汽油的热值为4.6×107J/kg）
【答案】     不可再生     600     600     9.2×107
【解析】[1]汽油是一种化石能源，故在短期内无法再生，是不可再生能源。
[2]汽油机飞轮的转速为20r/s，则在1min内转动的圈数是
20×60=1200转
因为四冲程内燃机曲轴转一圈，完成2个冲程，所以此时共完成冲程
1200×2=2400个
由于1个工作循环中包括4个冲程，所以完成工作循环

[3]由于1个工作循环中对外做功1次，所以600个工作循环对外做功600次。
[4]2kg汽油完全燃烧产生的热量为
Q放=mq=2kg×4.6×107J/kg=9.2×107J
6．（2022·全国·九年级课时练习）“可燃冰”作为新型能源，有着巨大的开发使用潜力。同等条件下，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍说明“可燃冰”的___________很大；以10倍的关系粗略计算，2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量为___________J，这些热量可以使___________kg的水从20℃加热至100℃。[，]
【答案】     热值     8.4×108     2500
【解析】[1]在同等条件下，包含质量相同，“可燃冰”完全燃烧放出的热量达到煤气的数十倍，说明“可燃冰”的热值很大。
[2] 2kg“可燃冰”完全燃烧放出的热量相当于20kg煤气完全燃烧放出的热量；20kg煤气完全燃烧放出的热量

[3]由题意可知

由可得加热水的质量为

7．（2022·全国·九年级课时练习）“神舟十三号”飞船于2021年10月在酒泉发射基地发射，并获得了圆满成功。请你回答下列问题：  
（1）火箭发射升空时，燃料燃烧将化学能转化为燃气的___________能，再转化为火箭的___________能；火箭的燃料使用液态氢，主要是因为它的密度小且___________大；
（2）飞船绕地球飞行时，当运动到地球的背面没有太阳光照射时，飞船表面的温度会急剧下降，内能___________，这是通过___________的方式改变物体的内能；
（3）飞船在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，飞船的___________变小。（选填“动能”“重力势能”或“机械能”）
【答案】     内     机械     热值     减少     热传递     重力势能
【解析】（1）[1][2]在火箭升空时，燃料通过燃烧将化学能转化为燃气的内能，再转化为火箭的机械能。
[3]火箭使用液态的氢做燃料，主要是因为其的热值大的缘故，相同质量的燃料燃烧能放出更多的热量。
（2）[4][5]没有太阳光照射时的卫星表面的温度会急剧下降，即其质量不变，温度降低，所以其内能减小，这是通过热传递的方式改变物体内能的。
（3）[6]卫星在轨道上从远地点到近地点运行的过程中，其质量不变，高度变小，所以重力势能变小。
8．（2022·全国·九年级单元测试）小明在家中用煤气灶将初温为20℃，质量为1kg的一壶水加热到80℃，这是通过___________的方式使水的内能增加，如果煤气完全燃烧放出的热量只有60%被水吸收，则至少需要燃烧___________kg的煤气[水的比热容为4.2×103J/（kg•℃），煤气的热值为4.2×107J/kg]。
【答案】     热传递     0.01
【解析】[1]用煤气灶烧水的过程中，能量发生了转移，是通过热传递的方式使水的内能增加的。
[2]水吸收的热量
Q吸=cmΔt=4.2×103J/（kg•℃）×1kg×（80℃-20℃）=2.52×105J
由可得煤气放出的总热量

由公式Q放=mq可得煤气的质量

三、实验题
9．（2022·全国·九年级课时练习）如图，将少许易燃硝化棉放入透明有机玻璃筒内，用活塞将筒口密封住，然后将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧。

（1）实验中，根据______现象可知筒内空气的内能增加了。当活塞压下时，筒内空气分子间的斥力______（选填“增大”或“减小”）
（2）该实验证明：用______的方式能改变物体的内能。从能的转化角度分析，上述过程类似于四冲程内燃机工作时的______冲程。
【答案】     硝化棉起火燃烧     增大     做功     压缩
【解析】（1）[1]将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧；硝化棉起火燃烧，说明筒内空气温度升高了、内能增大了。
[2]当活塞压下时，空气分子间的距离减小，同时我们感觉到越往下压缩越费力，这是由于筒内空气分子间斥力增大的缘故。
（2）[3]在下压活塞时，活塞压缩筒内空气做功，机械能转化为内能，筒内空气的内能增大，说明用做功的方式能改变物体的内能。
[4]内燃机在压缩冲程中活塞向上运动，压缩气体对气体做功，将机械能转化为内能；它们的能量转化情况相同，即上述过程类似于四冲程内燃机工作时的压缩冲程。
10．（2022·全国·九年级课时练习）如表列出了几种燃料的热值，单位是J/kg。
燃料种类
无烟煤
酒精
煤油
干木柴
氢气
热值
3.4×107
3.0×107
4.6×107
1.2×107
1.4×108

为了探究燃料燃烧时放出热量的多少是否与燃料的种类有关，某同学设计了一个探究方案如下：
（1）实验时所选用燃料种类应___________，质量应___________；（选填“相同”或“不同”）
（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中，除了盛水容器相同，使燃料在同一装置内燃烧外，你认为还应保持___________相同；
（3）通过比较___________可以得出燃料燃烧放出的热量与燃料的种类有关。
【答案】     不同     相同     燃料的燃烧装置     水升高的温度
【解析】（1）[1][2]要探究燃料燃烧时放出热量与燃料种类的关系时，除了燃料的种类不同外，其它物理量应保持不变，所以应选择质量相同的不同种类的燃料。
（2）[3]在实验中，除了盛水容器相同，还应让燃料在相同的装置内燃烧。
（3）[4]在实验中通过比较水升高的温度来确定燃料燃烧放出的热量与燃料的种类的关系，因为在其它条件相同时，燃料燃烧放出的热量越多，水吸收的热量也越多，温度升高也越高。
11．（2022·贵州·思南县张家寨初级中学九年级阶段练习）如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住，加热使水沸腾．

（1）水沸腾后有什么现象发生？___________________．
（2）为了安全，应采取的措施是_______________________．
（3）塞子被冲出的过程中，能量是如何转化的？__________________．
【答案】（1）软木塞被冲出，管口出现“白气”（2）软木塞不要塞得太紧（或试管外面加金属网）（3）内能转化为机械能．
【解析】（1）水沸腾后，水蒸气推动软木塞做功，软木塞被冲出，即此时试管口出的空气内能减小，温度降低，其内部的水蒸气遇冷液化成小水滴，故管口出现“白气”；
（2）为了安全，应采取的措施是：软木塞不要塞得太紧（或试管外面加金属网）；
（3）塞子被冲出的过程中，消耗内能，产生机械能，故是内能转化为机械能的过程．
四、计算题
12．（2022·山西·大同市第六中学校九年级开学考试）某家庭用的燃气热水器，将20kg的水从10℃加热到60℃，完全燃烧了0.21m3的煤气。已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)，煤气的热值为4×107J/m3。试求：
（1）煤气完全燃烧放出的热量是多少？
（2）水吸收的热量是多少？
（3）该热水器烧水的效率是多少？
【答案】（1）8.4×106J；（2）4.2×106J；（3）50%
【解析】解：（1）煤气完全燃烧放出的热量
Q放=Vq=0.21m3×4×107J/kg=8.4×106J
（2）水吸收的热量
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×20kg×(60-10)℃=4.2×106J
（3）该热水器的烧水效率

答：（1）煤气完全燃烧放出的热量是8.4×106J；
（2）水吸收的热量是4.2×106J；
（3）该热水器烧水的效率是50%。
13．（2022·全国·九年级单元测试）若汽车在平直公路上内匀速行驶了，消耗汽油。发动机的输出功率为。汽油热值为。求：
（1）汽车行驶的速度；
（2）汽车牵引力做的功；
（3）汽车发动机的效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】解（1）汽车行驶的速度

（2）汽车牵引力做的功

（3）汽油完全燃烧释放的热量为

汽车发动机的效率

答：（1）汽车行驶的速度为；
（2）汽车牵引力做的功为；
（3）汽车发动机的效率为。
14．（2022·湖南衡阳·一模）一款无人驾驶汽车在测试时以72km/h的速度，在平直的公路上匀速行驶了4.5km，消耗汽油1kg，汽油机的效率为30%，废气带走的能量占汽油完全燃烧放出的热量的42%，那么，在这段行驶过程中，(J/kg )求：
(1)在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20的水吸收，水温能升高到多少摄氏度?
(2)汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为多少kW?
【答案】(1)100；(2) 60kW
【解析】(1) 1kg汽油完全燃烧放出的热量

水吸收的热量为

水升高的温度

1标准大气压下水的沸点是100，故温度为20的水吸收这些热量后，水温能升高到100C。
(2)汽油机的效率为30%，则汽油机对汽车做的有用功
J
汽车在平直的公路上匀速行驶时间

则汽车发动机的输出功率为

答：(1)在1标准大气压下，假如这些废气带走的能量全部被质量50kg、温度为20的水吸收，水温能升高到100；
(2)汽车在上述路段行驶时，发动机的输出功率为60kW。