《2025年初中同步学习导与练导学探究案九年级物理全一册教科版》

变式1(2024泸州合江县期中)小汽车在行驶的速度不同时,耗油量不同。若某汽车以90km/h的速度匀速行驶时最省油,此时该汽车的汽油机效率为30%。若汽车以最省油的速度在平直的公路上匀速行驶了5km,受到的阻力为1350N,求在此过程中：(汽油的热值q₍汽油$₎= 4.5×10^7J/kg)$
(1)该汽车行驶的时间为多少秒？
(2)该汽车牵引力做的功；
(3)该汽车消耗汽油的质量。

答案：
(1)200 s
(2)$6.75× 10^{6}\ J$
(3)0.5 kg

典例2(2025成都外国语学校月考)小红观察到家里的迷你磁炉外包装上印有“体积小方便携带、高火力效率高”等字样,她内心产生了疑问：“该款磁炉的效率到底有多高？”于是她准备实际测试一下炉子的效率,她量取了2kg的水倒入锅中,测得初温为20℃,当水温加热到100℃时停止加热,测得燃烧了32g的丁烷气体,水的比热容是$4.2×10^3J/(kg·℃),$这种丁烷气体的热值是$3.5×10^7J/kg。$试求：
(1)32g丁烷气体完全燃烧放出的热量是多少？
(2)水吸收的热量是多少？
(3)炉子烧水的效率是多少？
求解热效率(如天然气灶、炉子的效率)的思路
求解“热效率”的思维模板：“待求量”→“已知量”

答案：
(1)$1.12× 10^{6}\ J$
(2)$6.72× 10^{5}\ J$
(3)60%

变式2(2024常州)中国工程师利用焦炉气中的氢气与工业尾气中的二氧化碳合成液态燃料,作为第19届亚洲运动会主火炬的燃料。工程师在科普馆用如图所示的装置为同学们演示模拟实验,测量该燃料的热值。

①在空酒精灯内加入适量该液态燃料,得到“燃料灯”；
②在空烧杯内加入1kg水,测得水的初温为31℃,点燃“燃料灯”开始加热；
③当水恰好沸腾时,立即熄灭“燃料灯”,测得“燃料灯”消耗燃料30g。
已知实验时气压为1标准大气压,c₍水$₎= 4.2×10^3J/(kg·℃),$用该装置加热水的效率为42%。求：
(1)此过程中,烧杯内的水吸收的热量。
(2)该液态燃料的热值。

答案：
(1)$2.898× 10^{5}\ J$
(2)$2.3× 10^{7}\ J/kg$