《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

8. 烧开一锅水,需要吸收完全燃烧0.1 kg干木柴所放出的热量。求：(已知q干木柴$= 1.2×10^7 J/kg,q$天然气$= 4×10^7 J/m^3)$
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。______
(2)这些热量若采用天然气加热,需要完全燃烧天然气的体积。______

答案：
(1)解：$Q_{放}=m_{干木柴}q_{干木柴}=0.1\ kg × 1.2× 10^{7}\ J/kg=1.2× 10^{6}\ J$
(2)解：由$Q_{放}=Vq_{天然气}$得，$V=\frac{Q_{放}}{q_{天然气}}=\frac{1.2× 10^{6}\ J}{4× 10^{7}\ J/m^3}=0.03\ m^3$

9. 学习了燃料的热值后,小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。

(1)实验装置如图所示,图中器件的安装顺序是由下而上(选填“由下而上”或“由上而下”)。
(2)实验中除了酒精和碎纸片的质量以及两个烧杯完全相同之外还应保持水的质量和初温相同。
(3)实验中通过比较水升高的温度来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量,这里使用了转换法的研究方法。此过程中水的内能增大(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(4)实验数据记录如表,根据表中数据,计算出碎纸片的热值是1.2×10⁶J/kg。
| 燃料 | 加热前水温/℃ | 燃料燃尽时水温/℃ | 燃料的热值$/(J·kg⁻^1) $|
| 酒精 | 15 | 45 |$ 2.4×10^6 $|
| 碎纸片 | 15 | 25 | ? |

(5)有一种“涡轮增压”(T型)轿车,通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧,比普通轿车(L型)更节能,排气更清洁。同样的汽油(如97)加在T型轿车内与加在L型轿车内相比热值一样大(选填“更大”“一样大”或“更小”)。

答案： 【解析】：
本题主要考查了燃料热值的探究实验，涉及实验装置的安装顺序、控制变量法的应用、热量的比较方法、热值的计算以及热值的概念等知识点。
（1）实验装置的安装顺序：因为要用酒精灯外焰加热，所以要先根据酒精灯确定铁圈的高度，再根据温度计的使用要求确定温度计的位置，故安装顺序是由下而上。
（2）控制变量法的应用：根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，实验中除了酒精和碎纸片的质量以及两个烧杯完全相同之外，还应保持水的质量和初温相同，这样才能通过水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。
（3）热量的比较方法：实验中通过比较水升高的温度来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量，这里使用了转换法的研究方法。燃料燃烧放出热量，水吸收热量，温度升高，此过程中水的内能增大。
（4）热值的计算：根据$Q_{吸}=cm\Delta t$，酒精燃烧放出的热量$Q_{酒}=cm\Delta t_{酒}$，碎纸片燃烧放出的热量$Q_{纸}=cm\Delta t_{纸}$，因为$Q_{酒}=m_{酒}q_{酒}$，$Q_{纸}=m_{纸}q_{纸}$，且$m_{酒}=m_{纸}$，所以$q_{纸}=\frac{\Delta t_{纸}}{\Delta t_{酒}}q_{酒}$。已知$\Delta t_{酒}=45^{\circ}C - 15^{\circ}C = 30^{\circ}C$，$\Delta t_{纸}=25^{\circ}C - 15^{\circ}C = 10^{\circ}C$，$q_{酒}=2.4×10^{7}J/kg$，则$q_{纸}=\frac{10^{\circ}C}{30^{\circ}C}×2.4×10^{7}J/kg = 1.2×10^{6}J/kg$。
（5）热值的概念：热值是燃料的一种特性，它只与燃料的种类有关，与燃料的质量、燃烧程度等均无关，所以同样的汽油加在$T$型轿车内与加在$L$型轿车内相比热值一样大。
【答案】：
(1)由下而上；
(2)质量；
(3)水升高的温度；转换法；增大；
(4)$1.2×10^{6}$；
(5)一样大。

10. 太阳能是一种清洁、无污染的理想能源。小亮家最近安装了一款太阳能热水器。
(1)该太阳能热水器在晴天时,平均每平方米的面积上每小时接收的太阳能约为$3.3×10^6 J。$若该热水器接收太阳能的有效面积为$2 m^2,$每天日照时间按10 h计算,则它一天接收的太阳能(E)约为多少?______
(2)这些能量相当于完全燃烧多少立方米液化石油气放出的热量?(结果保留2位小数,液化石油气的热值为$4.9×10^7 J/m^3)______$

答案：
(1)解：由题意可知，每平方米每小时接收太阳能$q_{太}=3.3×10^{6}J/(m^{2}·h)$，有效面积$S = 2m^{2}$，日照时间$t = 10h$。
一天接收的太阳能$E=q_{太}×S×t=3.3×10^{6}J/(m^{2}·h)×2m^{2}×10h = 6.6×10^{7}J$
(2)解：由$Q_{放}=Vq$（$Q_{放}=E$）可得，$V=\frac{Q_{放}}{q}=\frac{6.6×10^{7}J}{4.9×10^{7}J/m^{3}}\approx1.35m^{3}$
(1)$6.6×10^{7}J$；
(2)$1.35m^{3}$