12.2热量与热值 讲义（无答案）2023-2024学年沪粤版物理九年级上册

物理讲义
课题 12.2热量与热值 九年级
知识回顾 改变物体内能的方式有：＿＿＿、＿＿＿＿。 做功可以改变物体的内能的多少，我们可以通过＿＿＿度量，那热传递改变物体内能的多少又怎样度量呢？ 燃料燃烧是将＿＿＿转化为＿＿＿，那转化了多少呢？ 姓　名
教学目标： 1.了解热量的概念，及热量的特点 2.知道当质量一定时水吸收的热量跟温度的升高成正比，升高的温度相同时水吸收的热量跟它的质量成正比。 3.了解热值的概念，会根据热值来计算燃料完全燃烧放出的热量 教学重难点： 热量的概念，理解燃料的热值 教学内容 一．热量 1.什么叫热量 为了便于描述和度量热传递过程中内能改变的多少，我们引入热量的概念，在物理学中，把物体在＿＿＿＿过程中＿＿＿＿＿＿＿＿叫热量，用符号＿＿＿表示，单位是＿＿＿＿(即＿＿＿—热量—＿＿＿)。那热量有什么特征呢？ 热量是个＿＿＿＿量，它存在于＿＿＿＿的过程中，离开＿＿＿＿谈热量是没有意义的，所以不能说“物体具有或含有多少热量”，只能说“物体＿＿＿＿或＿＿＿＿多少热量”。 2.探究水吸热与其温度、质量的关系 提出问题：物体吸收或放出热量的多少与哪些因素有关？ 生活中：在家用燃气将初温相同一壶水与半壶水都烧开，它们＿＿＿＿＿＿＿＿＿相同，烧开一壶水需要的时间较＿＿＿，吸收的热量较＿＿＿； 将初温相同的一壶水烧成温水与烧成开水，它们的＿＿＿＿相同，烧成开水的温度变化量较＿＿＿，需要的时间较＿＿＿，吸收的热量较＿＿＿。 猜想与假设：水的＿＿＿＿越大、＿＿＿＿＿＿＿＿越大，吸收的热量也越多。 100g水加热时间与升高温度的关系 升高的温度T/℃510152025…时间t/min
升高20℃的不同质量的水与时间的关系 水的质量50100150200250…时间t/min
结论：物体吸收的热量跟它的质量成＿＿＿＿、与升高温度成＿＿＿＿。英国物理学家焦耳经过实验得出：1kg纯水温度升高(或降低)1℃时，吸收(或放出)的热量是4.2×103 J。 3.内能、热量、温度三者的关系 区别联系温度表示物体的＿＿＿＿＿＿＿一个物体温度改变了，其内能＿＿＿＿改变； 一个物体内能改变时，其温度＿＿＿＿改变。 一个物体具有＿＿＿＿，但不能说其具有热量或者含有热量。 在热传递过程中物体内能变化的多少只能用＿＿＿＿来表示。内能表示物体内部所＿＿＿的总能量热量热传递过程中内能的＿＿＿＿
【练习】 下列关于内能、热量和温度的说法正确的(　　) A．温度高的物体内能一定多 B．0℃的物体的内能为0 C．物体吸收热量，温度一定升高 D．两个相互接触的物体温度相同时不会发生热传递 关于温度和热量的概念，下列说法正确的是(　　) A．温度越高的物体，它的热量越多 B．温度越高的物体，它放出的热量越多 C．质量越大的物体，它的热量越多 D．物体质量一定时，温度降低越多放出热量越多 关于热量，下列说法正确的是(　　) A．热水比冷水含有的热量多 B．一大桶水比一小桶水含有的热量多 C．一个物体内能越多，含有的热量越多 D．热量是热传递过程中内能的改变量 下列关于热量的说法中正确的是(　　) A．一个物体具有内能同时也具有热量 B．温度越高的物体含有的热量越多 C．热水逐渐变凉是因为它不断地释放热量，内能减少，温度降低 D．以上说法都错误 (多选)当一个物体温度升高时，下列说法正确的是(　　) A．它的内能一定增加 B．它的热量一定增加 C．它的状态一定改变 D．它的分子运动速度一定加快 一个物体温度降低了，则(　　) A．它含有的热量减少 B．它一定对外放出了热量 C．外界一定对物体做了功 D．它的内能减少 从内能、热量和温度中选择一个恰当的物理量填在下边的空线上： (1)水放热的“热”是指＿＿＿＿＿。 (2)水太热的“热”是指＿＿＿＿。 (3)摩擦生热的“热”是指＿＿＿＿＿。 现用两个相同的电热器给质量同为2kg的物质甲和水加热，它们的温度随时间的变化关系如图所示(已知1kg的水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J)。据此判断甲物质10min吸收的热量为(　　) A．5.04×105J B．4.2×105J C．2.52×105J D．条件不足，不能计算 二．热值 1.什么是热值 ①航天火箭为什么选用氢气作为燃料呢？ ②同样多的燃料燃烧时，产生的热量相同吗？ ③为什么有的汽车用汽油，有的汽车用柴油，有的却用天然气？ 生活经验告诉我们：燃料燃烧放出热量的多少与燃料是否＿＿＿＿＿＿和燃料的＿＿＿＿、＿＿＿＿有关。如何表示燃料的放热性能呢 为了便于描述和研究燃料的性能，我们引入热值的概念，在物理学中，把燃料＿＿＿＿燃烧放出的＿＿＿＿与燃料＿＿＿＿(或＿＿＿＿)的比叫做燃料的热值。用符号＿＿＿＿表示，单位是＿＿＿＿(或＿＿＿＿)。即q＝＿＿＿＿或＿＿＿＿ 燃料的热值与燃料的质量有关系吗？与燃料完全燃烧放出的热量有关系吗？(参考密度与质量、体积之间的关系) 所以说热值是燃料本身的一种＿＿＿＿，只与燃料的＿＿＿＿有关，与燃料的形态、质量、体积没有关系。 例如：酒精的热值为q酒精=3.0×107J/kg，那他的物理意义是什么？ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 2.热值相关的计算 燃料完全燃烧放出的热量用Q=＿＿＿＿(当燃料是液体、固体时)或Q=＿＿＿＿(当燃料是气体时)。 多数情况下，①燃料完全放出的热量并不会被完全吸收，②燃料本就不可能被完全燃烧。所以我们对燃料燃烧放出的热量的利用率(也叫热效率)往往都不高，那热效率怎么求呢？ 工具有效利用的＿＿＿＿与燃料完全燃烧放出的＿＿＿＿之比叫做热效 率，即η＝＿＿＿＿＿＿。 所以，我们要想提高热效率，以后需要重点研究、改进的方向为： ①改善＿＿＿＿＿＿，使燃料尽可能充分燃烧； ②尽可能减少＿＿＿＿＿＿，提高热量的利用率。 【练习】 有关热值的说法正确的是(　　) A．热值大的燃料，放出的热量一定多 B．质量大的燃料，放出的热量一定多 C．1 kg某种燃料燃烧时放出的热量，叫做这种燃料的热值 D．燃料燃烧时放出的热量与燃料的热值、质量和燃烧是否充分有关。 我国的“西气东输”工程，西起塔里木盆地的轮南油气田，向东途径九个省区，最终到达上海，年输送天然气高达1.2×1010m3，即年输气质量为＿＿＿＿＿kg。若这些天然气完全燃烧，则放出热量＿＿＿＿＿＿J (管道内天然气的密度为6kg/m3，天然气的热值是5×107J/kg)。 我国探明在南海海底有大量的可燃冰。“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，这说明“可燃冰”的＿＿＿＿很大。完全燃烧相同质量的可燃冰和煤气，燃烧＿＿＿＿＿放出的热多，1kg的可燃冰，燃烧一半后，剩余可燃冰的热值＿＿＿＿(选填“变大”、“变小”或“不变”)。 随着国民经济的发展，汽车已走进家庭。一辆小轿车以某一速度在平直路面上匀速时受到的阻力为966N，行驶100km所消耗汽油为10L。所用汽油的热值为4.6×107 J/kg，密度为0.7×103 kg/m3，求： (1)行驶100 km消耗汽油的质量； (2)这些汽油完全燃烧放出的热量； (3)消耗汽油10L驱动汽车做的有用功； (4)求该车发动机的热效率。 课堂笔记
课堂练习
下面是某同学对于内能和热量的理解，正确的是(　　)
A．质量相同时，100 ℃的水比80 ℃的水含有的热量多
B．0 ℃冰块的内能为零
C．一块0 ℃的冰熔化成0 ℃的水，内能不变
D．温度高的物体，内能不一定多
下列各物理量中能反映燃料特性的是(　　)
A．热值 B．内能 C．热量 D．温度
关于燃料和热值，以下说法正确的是(　　)
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料，热值一定大
C．煤的热值大于干木柴的热值，燃烧煤一定比燃烧干木柴放出的热量多
D．为了提高锅炉效率，要用热值高的燃料
现有一瓶煤油，若倒掉一半后完全燃烧(　　)
A．热值减半，放出的热量减半 B．热值减半，放出的热量不变
C．热值不变，放出的热量减半 D．热值不变，放出的热量不变
关于温度、热量、内能，以下说法中正确的是(　　)
A．物体的温度越高，所含的热量越多 B．0℃的冰没有内能
C．物体吸收热量时，温度不一定升高 D．物体内能增加，一定是吸收了热量
下列说法正确的是(　　)
A．热量从热量多的物体传向热量少的物体
B．热量从温度高的物体传向温度低的物体
C．温度从高温物体传向低温物体
D．物体放出热量，它的温度一定降低
利用如图所示的装置，运用控制变量法，通过观察现象即可比较酒精和碎纸热值的大小，为完成实验，要求(　　)
A．酒精和碎纸的质量相同，烧杯内水的质量相同
B．酒精和碎纸的质量不同，烧杯内水的质量不同
C．酒精和碎纸的质量相同，烧杯内水的质量不同
D．酒精和碎纸的质量不同，烧杯内水的质量相同
物体的温度降低，则(　　)
A．一定是物体放出的了热量 B．物体的内能会减少
C．一定是物体对外界做了功 D．物体的内能会增加
过桥米线是有名的风味小吃，食用前将滚沸的鸡汤放入碗中，上罩浮油，食用时将主料米线放入拌食即成。以下有关“过桥米线”的说法正确的是(　　)
A．因鸡汤具有的内能比米线多，热量从鸡汤传向米线
B．因鸡汤具有的内能比米线多，温度从鸡汤传向米线
C．因鸡汤的温度比米线高，热量从鸡汤传向米线
D．因鸡汤的温度比米线高，温度从鸡汤传向米线
小明家天然气热水器的热效率是84%，他某次洗澡，耗水40kg，自来水进热水器的温度是24℃，出热水器的温度是40℃，小明这次洗澡消耗天然气＿＿＿＿m3[已知1kg的水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J，天然气的热值是3.2×107J/m3]。
已知酒精的热值是3.0×107J/kg，若酒精灯里装有100g酒精，燃烧掉一半放出的热量是＿＿＿＿＿J，则剩余部分酒精的热值是＿＿＿＿＿＿＿。
某校物理兴趣小组的同学想“探究液体温度的变化与哪些因素有关”，他们取了质量相等的甲、乙两种液体，用完全相同的实验器材做了“探究液体温度的变化与哪些因素有关”的实验(假设两种液体在加热时间相同时，吸收的热量相同)，实验过程及现象如图所示。请观察实验操作及现象，归纳得出初步结论。
(1)分析比较图中的(a)与(b)或(c)与(d)可得：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)分析比较图可得：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
已知焦炭的热值是3.0×107J/kg，干木材的热值是1.2×107J/kg。完全燃烧10kg的焦炭所放出的热量相当于完全燃烧多少千克的干木材放出的热量？
课后作业
下列说法中正确的是(　　)
A．正在凝固的水温度为0℃，它没有内能
B．汽车排放的尾气是城市环境污染的重要来源，目前有些新型燃料汽车实现了“零排放”，它们的热机效率达到了100%
C．燃料的热值与燃料燃烧放出热量的多少无关
D．在燃料燃烧的过程中，热值大的燃料放出的热量一定多
煤油的热值大于酒精的热值，下列说法正确的是(　　)
A．煤油比酒精含有的热量多
B．煤油放出的热量一定比酒精放出的热量多
C．完全燃烧相同质量的煤油和酒精，煤油放出的热量多
D．通风条件越好，供氧越充足，两种燃料的热值就越大
一杯水喝掉一部分后，下列说法正确的是(　　)
A．热值不变 B．密度变小 C．质量不变 D．以上都不正确
“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(　　)
A．硬度大 B．密度大 C．质量大 D．热值大
关于燃料的热值，以下说法中正确的是(　　)
A．燃料的热值与燃料的燃烧情况无关
B．容易燃烧的燃料热值一定大
C．使用热值高的燃料可以放出更多的热量
D．煤的热值大于木材的热值，燃烧煤放出的热量比燃烧干木材放出的热量一定多
某校初三年级的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高锅炉效率的建议，其中不应采纳的是(　　)
A．向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧 B．向炉内多加些煤，加大火力
C．煤磨成粉，用空气吹进炉膛 D．用各种办法增大受热面积
关于热学的相关知识，下列说法正确的是(　　)
A．温度高的物体内能一定多
B．燃料燃烧的过程，是内能转化为化学能的过程
C．燃料的热值与燃料燃烧的情况有关
D．金属很难被压缩，表明构成物质的分子之间存在斥力的作用
如图，两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体。若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，加热时间相同且液体均未沸腾，则(　　)
A．两杯液体吸收的热量相等
B．温度较高的液体吸热能力较强
C．温度较低的液体吸收的热量较多
D．温度较高的液体吸收的热量较多
下列现象中，用物理知识解释不正确的是(　　)
A．风吹过后人会感到凉爽，主要是因为空气流动加快时，人身上的汗液蒸发加快
B．打开烧开水的锅盖看到“白气”，这是锅里的水汽化后变成的水蒸气
C．打开醋瓶能闻到酸味，说明分子做无规则运动
D．运载火箭的燃料采用液氢，是因为液氢的热值大
(易错)第一次在试管里注入温度为20℃的水，将试管底部浸入温度为60℃的大量水中，试管内的水经过时间t1被加热到60℃；第二次在试管里注入温度为60℃的等量的水，将试管底部浸入温度为20℃的大量水中，试管内的水经过时间t2冷却到20℃，不考虑水和空气之间的热交换，则(　　)
A．t1＞t2 B．t1=t2 C．t1＜t2 D．无法确定
下列热现象的描述，说法正确的是(　　)
A．敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值
B．将0℃的冰块放在0℃的冰箱内，一段时间后，冰的内能会增加
C．锯条锯木板，锯条温度升高，是由于锯条从木板吸收了热量
D．质量、初温相同的水和酒精，放出相同热量后混在一起，热量将从水传给酒精
如图所示，规格相同的容器装了相同质量的纯净水。用不同加热器加热(忽略热散失)，得到右图所示的水温与加热时间的图线，则(　　)
A．乙中温度计示数为32℃
B．加热相同时间，两杯水吸收的热量相同
C．吸收相同的热量，甲杯的水升温比乙杯的多
D．甲杯的水加热2min与乙杯的水加热3min吸收的热量相同
若一台风力发电机一天发电9.2×109J，这些能量相当于完全燃烧＿＿＿＿kg的汽油放出的热量(q汽油=4.6×107J/kg)。
为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧。
(1)小明设计了记录实验数据的表格，其中①②两项内容漏写了，请你帮他补充完整。
燃料 比较项目
加热前水的温度/℃ ①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
10g酒精
②＿＿＿＿＿＿
(2)实验后小明根据甲、乙两烧杯中加热前后水温的变化情况可以得出结论：温度变化大的热值高。该结论是否可靠？答：＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；这里用到了物理学研究问题的＿＿＿＿＿法(选填“直接测量”、“放大”或“转换”)。
(3)实验后小明根据实验数据利用公式算出了水吸收的热量，结合“10 g酒精”这一数据，算出了酒精的热值。算出的酒精热值是否可靠？答：＿＿＿＿，理由是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
某物理兴趣小组的同学，用煤炉给10L水加热，同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线。若在6min内完全燃烧了0.3kg的煤(已知1kg的水温度升高1℃吸收的热量为4.2×103J，煤的热值约为3×107J/kg)。求：
(1)煤完全燃烧产生的热量；
(2)经过6min时间加热，水所吸收的热量；
(3)煤炉烧水时的热效率。
当堂检测(＿月＿日)　姓名：＿＿＿＿＿
关于温度、内能、热量三者的关系，下列说法正确的是(　　)
A．温度高的物体，内能一定多 B．物体温度升高，一定吸收了热量
C．物体温度升高，内能一定增加 D．物体吸收了热量，温度一定升高
下列说法正确的是(　　)
A．同一物体温度越高，热量越多
B．两个物体温度相同，它们之间就不能发生热传递
C．热值越大的燃料，燃烧时放出的热量多
D．一切物质都遵循热胀冷缩规律
酒精的热值比干木材大，下列说法中正确的是(　　)
A．酒精含有的内能比干木材多
B．燃烧酒精比燃烧干木材放出的热量多
C．燃烧酒精比燃烧干木材产生的温度高
D．要使它们完全燃烧放出同样多的热量，所需酒精比干木材质量小
关于燃料的热值的说法中正确的是(　　)
A．燃料的质量越大，热值越大 B．当燃料不能完全燃烧时，其热值减小
C．当燃料未燃烧时，其热值为零 D．不同的燃料，其热值一般不同
关于燃料的热值，以下说法正确的是(　　)
A．燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关
B．燃烧1千克某种燃料放出的热量就是这种燃料的热值
C．燃料燃烧时，质量越大，热值越大
D．燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的小
木炭的热值为3.4×107J/kg，它表示(　　)
A．1kg木炭具有3.4×107J的热量 B．1kg木炭具有3.4×107J的内能
C．1kg木炭完全燃烧对外做功3.4×107J D．1kg木炭完全燃烧放出热量3.4×107J
2020年11月24日，“长征五号”运载火箭将“嫦娥五号”探测器发射升空，并将其送人预定轨道。“嫦娥五号”不负众望，于12月17日携带月球样品着陆地球。下列说法正确的是(　　)
A．“长征五号”运载火箭使用液氢燃料，主要是利用了液氢的密度小
B．“长征五号”运载火箭加速升空过程中，液氢热值保持不变
C．“长征五号”运载火箭加速升空过程中，动能转化为重力势能，机械能不变
D．“嫦娥五号”在环月运行过程中，以地球为参照物，“嫦娥五号”是静止的
若将质量1kg的煤油完全燃烧一半，其放出的热量是＿＿＿＿，剩余煤油的质量、密度、体积和热值中，不发生变化的有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿(煤油的热值为4.6×107J/kg)。
质量为2t的小型载重汽车，装有4t的砂石，已知汽车在平直公路上匀速行驶时所受阻力是汽车总重的0.2倍，汽车以15m/s的速度在平直公路上匀速行驶，消耗了汽油2kg(汽油的热值取4.5×107J/kg，g=10N/kg)。求：
(1)2kg的汽油完全燃烧放出的热量；
(2)汽车在平直公路上匀速行驶时发动机的牵引力；
(3)汽车在平直公路上匀速行驶的功率。
课前检测(＿月＿日)　姓名：＿＿＿＿＿
关于物体的内能，下列说法中错误的是(　　)
A．0℃的物体没有内能
B．内能和其他形式的能之间可以互相转化
C．物体间的内能可以转移
D．一切物体都具有内能
以下的日常生活事例中，通过做功来增加物体内能的是(　　)
A．给自行车车胎打气，气筒发烫 B．太阳能热水器中水的温度升高
C．点燃的爆竹腾空而起 D．用水壶烧水，水蒸气将壶盖顶起
在下列过程中，利用热传递改变物体内能的是(　　)
A．钻木取火 B．用锯锯木板，锯条发热
C．用热水袋取暖 D．两手互相搓搓，觉得暖和
“神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这一段时间飞船将“烧成”一个大火球，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，下列说法正确的是(　　)
A．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能
B．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦机械能转化为内能
C．飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施
D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放出了大量的热保护了飞船
下列关于内能的说法中正确的是(　　)
A．温度高的物体内能多 B．物体的温度不变，内能一定不变
C．内能少的物体温度低 D．物体的温度降低，内能减少
一块0℃的冰熔化成0℃的水的过程中，它的内能的变化情况是(　　)
A．内能增加 B．内能减少 C．内能不变 D．不能确定
下列说法中错误的是(　　)
A．一个物体有机械能，可能没有内能
B．一个物体可能只有内能，没有机械能
C．机械能的大小与物体的机械运动情况有关
D．内能的多少与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关
用磨刀石磨刀时，边磨边洒一些水，这是因为(　　)
A．使磨出的刀更干净
B．磨刀时克服摩擦做功，温度升高，用水来降温
C．这是人们的习惯动作
D．磨刀石是石头，防止损坏刀具
用做功的方法可以改变物体的内能。对物体做功越多，物体的内能＿＿＿＿越多，物体对外做功越多，物体的内能＿＿＿＿越多。
填写下面三种情况的热传递方式：
(1)“电箱烤红薯”主要是利用：＿＿＿＿＿；
(2)“蒸馒头”主要是利用：＿＿＿＿＿；
(3)“烙饼”主要是利用：＿＿＿＿＿。