沪科版（2024）九年级全册（2024）第四节 跨学科：热机效率和环境保护导学案

这是一份沪科版（2024）九年级全册（2024）第四节 跨学科：热机效率和环境保护导学案，文件包含新沪科版九年级物理全一册培优讲义第十四章内能与热机单元测试卷教师版docx、新沪科版九年级物理全一册培优讲义第十四章内能与热机单元测试卷学生版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc200209972" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc200209972 \h 1
\l "_Tc200209973" 题型1 燃料的热值 PAGEREF _Tc200209973 \h 1
\l "_Tc200209974" 题型2 热机效率4
\l "_Tc200209975" 题型3 环境保护9
\l "_Tc200209978" 【能力培优练】11
\l "_Tc200209979" 【链接中考】23
【重难题型讲解】
题型1 燃料的热值
1．热值定义：
某种燃料完全燃烧放出的热量与所用燃料质量之比，叫做这种燃料的热值。
2.单位：
J/kg或J/m3
3.物理意义：
热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小。
4.热值的影响因素：
热值只与燃料的种类有关，与燃料的状态、质量、体积、是否燃烧等均无关。
5.公式：
Q＝mq或者Q＝Vq。
【典例1-1】（2026九年级下·陕西·期中）2025年3月17日16时07分，我国在酒泉卫星发射中心使用谷神星一号运载火箭，成功将云遥一号55～60星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。如图所示，火箭工作时将内能转化为机械能，该过程中能量的转化与汽油机的 冲程相同，运载火箭使用液氢作为燃料主要原因是液氢具有较大的 （选填“热值”或“比热容”）。
【答案】 做功 热值
【详解】[1][2]汽油机有四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。其中压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。而火箭工作时将内能转化为机械能，所以该过程中能量的转化与汽油机的做功冲程相同。发射火箭时通常采用液氢作为燃料，原因是液氢的热值大。根据燃料燃烧放热公式Q放=mq，在质量相同的情况下，热值越大，放出的热量越多，这样就能为火箭提供更多的能量，使其获得足够的动力。
【典例1-2】（2026·江苏泰州·一模）科创社团的同学用实验来探究“煤油和菜籽油热值”的大小关系，装置如图所示。为保证结论的可靠性，实验中他们准备采取以下措施：①控制烧杯中的液体升高的温度相同；②控制燃料燃烧的时间相同；③两燃烧皿中应分别装入质量相同的煤油和菜籽油；④两烧杯中应分别装入质量相同的不同种液体，其中都不合理的是（ ）
A．①③B．②③④
C．①②④D．①②③④
【答案】C
【详解】比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类、质量相同而燃料的种类不同、质量相同的不同燃料完全燃烧释放的热量被相同质量的同种液体吸收，根据，可以通过液体温度计示数变化来反映放出热量多少，从而判断两种燃料热值的大小，所以实验中不控制烧杯中的液体升高的温度，应让燃料完全燃烧，故①②④不合理，③合理。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
跟踪训练1 （2026·河北石家庄·二模）近年来，我国航天事业取得了长足发展。运载火箭通常选用液态氢做燃料是因为液态氢 。假设某次发射，燃烧液态氢气，若这些热量用干木柴来获取，至少需要 kg干木柴。（已知：液态氢气的热值为，干木柴的热值为）
【答案】 热值大 2.45×105
【详解】[1]火箭采用液态氢作为燃料，原因是液态氢具有较大的热值，完全燃烧相同质量的液态氢和其它燃料相比，液态氢可以释放出更多的热量。
[2]根据题意，干木柴完全燃烧放出的热量与燃烧液态氢气放出的热量相等，即，由于，则可得
解得
跟踪训练2 （2026九年级下·福建·阶段练习）有甲、乙两种不同的燃料，甲燃料的质量为2 kg，乙燃料的质量为1 kg，当甲乙温度都升高1 ℃，吸收的热量如图a所示；甲、乙的燃料完全燃烧后放出的热量如图b所示，则下列说法正确的是（ ）
A．甲燃料的比热容等于乙的比热容
B．甲燃料的热值大于乙的热值
C．甲、乙物体温度都降低1 ℃，甲、乙放出的热量一样多
D．相同质量的甲、乙燃料完全燃烧，甲放出的热量比乙的多
【答案】C
【详解】A．由图a知，甲、乙升高相同的温度，吸收相同的热量，因m甲=2m乙，由可知c甲=0.5c乙，即甲的比热容小于乙的比热容，故A错误；
B．由图b知，完全燃烧后甲、乙产生的热量之比为
由可知
即甲的热值小于乙的热值，故B错误；
C．因c甲=0.5c乙，m甲=2m乙，都降低1℃，由可知，放出的热量一样多，故C正确；
D．甲的热值小于乙的热值，由Q放=mq可知，相同质量的甲、乙燃料完全燃烧放出的热量Q甲