《2025年零障碍导教导学案九年级物理全一册沪粤版》

6. 用燃气灶烧水,燃烧$0.5\ m^{3}$的煤气,使50 kg的水从$20\ ^{\circ}C升高到70\ ^{\circ}C$。已知水的比热容为$4.2× 10^{3}\ J/(kg·℃)$,煤气的热值为$4.2× 10^{7}\ J/m^{3}$。求：
(1)$0.5\ m^{3}$煤气完全燃烧放出的热量。
(2)水吸收的热量。
(3)燃气灶烧水的效率。

答案：
(1)解：$Q_{放}=Vq=0.5\ m^{3}×4.2× 10^{7}\ J/m^{3}=2.1× 10^{7}\ J$
(2)解：$Q_{吸}=cm\Delta t=4.2× 10^{3}\ J/(kg\cdot^{\circ}C)×50\ kg×(70\ ^{\circ}C - 20\ ^{\circ}C)=1.05× 10^{7}\ J$
(3)解：$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}×100\%=\frac{1.05× 10^{7}\ J}{2.1× 10^{7}\ J}×100\% = 50\%$

7. 在生产和生活中,常常见到水的比热容较大这一特性的应用情景。以下事例中与这一特性无关的是(A)
A.刚洗过澡后感觉浑身凉爽
B.地质钻探时用水作为钻头冷却液
C.暖气用水作为传热介质
D.三峡水利枢纽江面调节了库区气温

答案： 【解析】：
本题主要考查比热容的概念及其在生活中的应用。比热容是物质的一种特性，它反映了物质吸热或放热的能力。水的比热容较大，意味着在相同条件下，水可以吸收或放出更多的热量，而自身的温度变化相对较小。
A选项，提到的是洗过澡后感觉凉爽，这主要是因为洗澡时水蒸发吸走了身体表面的热量，使人感觉凉爽，与水的比热容大无关。
B选项，用水作为钻头冷却液，是因为水的比热容大，可以吸收钻头产生的大量热量，使钻头保持较低的温度。
C选项，用暖气用水作为传热介质，也是因为水的比热容大，可以储存更多的热量，并在需要时释放出来，提高供暖效率。
D选项，三峡水利枢纽江面调节了库区气温，是因为水的比热容大，可以吸收或放出大量的热量，从而调节库区的气温。
综上所述，与水的比热容大这一特性无关的是A选项。
【答案】：
A

8. 甲、乙两物体的比热容比为2∶1,使它们升高相同的温度,所吸收的热量比为2∶1,则两物体的质量比是(B)
A.1∶2
B.1∶1
C.1∶4
D.4∶1

答案： 解：由热量公式 $ Q = cm\Delta t $ 可得 $ m = \frac{Q}{c\Delta t} $。
已知 $ c_{甲}:c_{乙}=2:1 $，$ \Delta t_{甲}=\Delta t_{乙} $，$ Q_{甲}:Q_{乙}=2:1 $。
则 $ m_{甲}:m_{乙} = \frac{Q_{甲}}{c_{甲}\Delta t_{甲}}:\frac{Q_{乙}}{c_{乙}\Delta t_{乙}} = \frac{Q_{甲}}{Q_{乙}} × \frac{c_{乙}}{c_{甲}} × \frac{\Delta t_{乙}}{\Delta t_{甲}} = \frac{2}{1} × \frac{1}{2} × 1 = 1:1 $。
答案：B

9. 【古代科技】如图所示是陕西历史博物馆收藏的汉代铁剑,古代工匠锻造时,先将一块质量为500 g的铁块加热到$620\ ^{\circ}C$,然后反复锻打,在此过程中铁块的比热容______不会(选填“会”或“不会”)发生改变,锻打成型后,将$620\ ^{\circ}C$的铁剑放入水中淬火,冷却到$20\ ^{\circ}C$,此过程铁剑放出的热量为______$1.38×10^{5}$J。[$c_{铁}= 0.46× 10^{3}\ J/(kg·℃)$]

答案： 【解析】：本题主要考查比热容的概念以及热量的计算。
比热容是物质的一种特性，它只与物质的种类和状态有关，与物质的质量、温度的高低等因素无关。因此，在锻造过程中，虽然铁块的温度发生了变化，但只要它还是铁，其比热容就不会发生改变。
接下来，我们需要计算铁剑从$620^{\circ}C$冷却到$20^{\circ}C$过程中放出的热量。这可以通过使用热量公式$Q = cm\Delta t$来实现，其中$c$是铁的比热容，$m$是铁剑的质量，$\Delta t$是温度的变化量。
题目中给出了铁的比热容$c_{铁} = 0.46 × 10^{3}\ J/(kg·℃)$，铁剑的质量$m = 500g = 0.5kg$（注意单位需要转换为千克），以及温度的变化量$\Delta t = 620 - 20 = 600℃$。
将这些值代入热量公式，我们可以得到铁剑放出的热量为：
$Q = c_{铁}m\Delta t = 0.46 × 10^{3} × 0.5 × 600 = 1.38 × 10^{5}\ J$
【答案】：不会；$1.38 × 10^{5}$

10. 某同学用燃气灶烧水,已知锅内水的质量为5 kg,水的初温为$25\ ^{\circ}C$,共消耗了$0.05\ m^{3}$的天然气,该燃气灶烧水的热效率为84%。已知水的比热容为$4.2× 10^{3}\ J/(kg·℃)$,天然气的热值为$4.0× 10^{7}\ J/m^{3}$,锅内气压视为一个标准大气压。求：
(1)$0.05\ m^{3}$的天然气完全燃烧所放出的热量。
(2)以上过程中,水吸收的热量。
(3)锅内水的末温。

答案： 解：
(1)天然气完全燃烧放出的热量：
$Q_{放}=Vq=0.05\ m^3×4.0×10^7\ J/m^3=2×10^6\ J$
(2)水吸收的热量：
$Q_{吸}=\eta Q_{放}=84\%×2×10^6\ J=1.68×10^6\ J$
(3)由$Q_{吸}=cm\Delta t$得，水升高的温度：
$\Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}=\frac{1.68×10^6\ J}{4.2×10^3\ J/(kg·℃)×5\ kg}=80\ ℃$
水的末温：$t=t_0+\Delta t=25\ ℃+80\ ℃=105\ ℃$
因标准大气压下水的沸点为$100\ ℃$，故水的末温为$100\ ℃$
答：
(1)$2×10^6\ J$；
(2)$1.68×10^6\ J$；
(3)$100\ ℃$