《2025年阳光学业评价九年级物理上册人教版》

【活动一】在生活中,我们常通过燃烧燃料来获得能量。如图 14-3-1,我们可以通过燃烧不同燃料(干木柴、酒精、天然气)将同一锅水烧到 $60^{\circ}C$,但在水吸收相同热量的情况下,不同燃料消耗的质量不同,则燃烧相同质量的不同燃料,燃料释放的热量不同(选填“相同”或“不同”)。

在物理学中,用燃料完全燃烧释放的热量与其质量的比值来描述燃料的这一性质,即热值,用字母 $q$ 表示。

答案： 不同

【活动二】甄可信同学想探究燃料完全燃烧释放的热量和水吸收的热量是否相同,通过查阅资料,他找到部分燃料的热值信息如下表：
|燃料|热值|燃料|热值|
|干木柴|约 $1.2×10^{7}J/kg$|天然气|约 $3.6×10^{7}J/m^{3}$|
|煤气|约 $3.9×10^{7}J/m^{3}$|酒精| $3.0×10^{7}J/kg$|
|石蜡| $4.3×10^{7}J/kg$|氢气| $1.4×10^{8}J/kg$|

1. 请你从表中查出酒精的热值是多少,它的物理意义是什么？
3.0×10⁷ J/kg，代表1 kg的酒精完全燃烧释放的热量为3.0×10⁷ J。
2. 根据公式$Q_{放}=qm$,活动一中,$0.125kg$ 酒精完全燃烧放出的热量 $Q_{放}= $3.75×10⁶J。
3. 干木柴的热值是多少？若干木柴完全燃烧释放出的热量与上一题中酒精完全燃烧释放出的热量 $Q_{放}$ 相同,消耗的干木柴和酒精的质量相同吗？说出你的判断依据。
约1.2×10⁷ J/kg。不同。$Q_{放}=qm，$因为$Q_{放}$相同，q不同，所以m不同。
4. 活动一中,加热 $2kg$ 初温 $20^{\circ}C$ 的水,使水温上升到 $60^{\circ}C$,水吸收的热量 $Q_{吸}$ 是多少？$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg\cdot^{\circ}C)]$
$Q_{吸}=c{m}_{水}\Delta t=4.2×10³ J/(kg·℃)×2 kg×(60℃ - 20℃)=3.36×10⁵ J$
5. 活动一中水吸收的热量 $Q_{吸}$ 和 $0.125kg$ 酒精完全燃烧释放的热量 $Q_{放}$ 相同吗？请思考：用酒精烧水的过程中,酒精能否完全燃烧？酒精燃烧释放出的能量去了哪儿？请画出活动一中,利用酒精烧水时的能量流向图。
$Q_{吸}≠Q_{放}，$酒精没有完全燃烧，如答图14 - 1所示。
6. 请根据酒精烧水的能量流向图,指出哪部分能量是酒精烧水过程中提供的总能量,哪部分是加热水所需要的能量。分析 $Q_{吸}$ 与 $Q_{放}$ 相等或不相等的原因。
酒精烧水时，因空气、炉具、锅等其他物体吸热、液体散热、液体蒸发或沸腾等原因，$Q_{吸}$与$Q_{放}$不相等。
7. 在我们燃烧燃料来加热液体的过程中,燃料完全燃烧释放的总热量 $Q_{放}$ 是燃料可提供的总能量,但实际中燃料很难完全燃烧,液体吸收的热量 $Q_{吸}$ 是有用部分的能量。效率 $\eta$ 是指有用部分能量与可提供总能量的比值。
(1)请写出效率的表达式 $\eta=$$\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$。
(2)请根据效率的定义,求出活动一中酒精烧水的效率。
$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{3.36×10^{5}\ J}{3.75×10^{6}\ J}=8.96\%$

答案： 1. 3.0×10⁷ J/kg，代表1 kg的酒精完全燃烧释放的热量为3.0×10⁷ J。 2. Q_{放}=qm 3.75×10⁶ 3. 约1.2×10⁷ J/kg。不同。Q_{放}=qm，因为Q_{放}相同，q不同，所以m不同。 4. Q_{吸}=c{m}_{水}\Delta t=4.2×10³ J/(kg·℃)×2 kg×(60℃ - 20℃)=3.36×10⁵ J 5. Q_{吸}≠Q_{放}，酒精没有完全燃烧，如答图14 - 1所示。6. 略。酒精烧水时，因空气、炉具、锅等其他物体吸热、液体散热、液体蒸发或沸腾等原因，Q_{吸}与Q_{放}不相等。
7.
(1)$\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}$
(2)$\eta=\frac{Q_{吸}}{Q_{放}}=\frac{3.36×10^{5}\ J}{3.75×10^{6}\ J}=8.96\%$