《2025年优佳学案（云南）九年级物理全一册人教版》

8. 小明取少量燃料置于燃烧皿中,点燃后对密闭的 $ 100 \, g $ 热水加热 $ 4 \, min $,然后立即将燃料熄灭,消耗燃料 $ 4.2 \, g $。根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图中 a 所示。已知此过程中燃料均匀燃烧放热,该燃料的热值为 $ 2×10^{6} \, J/kg $,水的比热容为 $ 4.2×10^{3} \, J/(kg·^{\circ} C) $,整个过程中忽略水的质量变化,下列说法中正确的是(D)。

A.通过图像计算得知第 $ 4 \, min $ 时水吸收的热量为 $ 2520 \, J $
B.通过计算得出燃料燃烧放出的热量有 $ 40\% $ 被水吸收
C.水吸收的热量和燃料燃烧放出的热量都与加热时间成正比
D.若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯密闭水,绘制出了图线 b,则表明 b 所示水的质量大于 a 所示水的质量

答案： D

9. (2025 大理期中)为了减少环境污染,共建绿水青山的美好生态地区,人们使用天然气烧水煮饭。某天然气灶烧水的效率为 $ 70\% $,用此天然气灶给质量为 $ 5 \, kg $ 的水加热一段时间,完全燃烧了 $ 0.06 \, m^{3} $ 天然气。求:$[ 天然气的热值 q = 4×10^{7} \, J/m^{3}, c_{水} = 4.2×10^{3} \, J/(kg·^{\circ} C) ]$
(1) $ 0.06 \, m^{3} $ 天然气完全燃烧放出的热量。
(2) 水吸收的热量。
(3) 若水的初始温度为 $ 10^{\circ} C $,则水吸收了这些热量后温度将升高到多少摄氏度?

答案：
(1) $ Q_{放}=Vq=0.06\,m^{3}×4×10^{7}\,J/m^{3}=2.4×10^{6}\,J $
(2) $ Q_{吸}=\eta Q_{放}=70\%×2.4×10^{6}\,J=1.68×10^{6}\,J $
(3) 由 $ Q_{吸}=cm\Delta t $ 得，$ \Delta t=\frac{Q_{吸}}{cm}=\frac{1.68×10^{6}\,J}{4.2×10^{3}\,J/(kg\cdot^{\circ}C)×5\,kg}=80^{\circ}C $
$ t=t_{0}+\Delta t=10^{\circ}C + 80^{\circ}C=90^{\circ}C $

10. 小东同学学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。他组装了如图所示的装置进行实验。为了保证实验结论的可靠性,小东同学选择了两套相同的装置,在实验中还应保持煤油和菜籽油的质量以及水的质量和初温相同。实验通过______水升高的温度（或水的末温）来体现燃料的热值大小。
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答案： 1. 首先分析第一空：
根据$Q = mq$（燃料完全燃烧放出的热量公式，$Q$是燃料完全燃烧放出的热量，$m$是燃料的质量，$q$是燃料的热值）和$Q = cm\Delta t$（吸热公式，$c$是比热容，$m$是质量，$\Delta t$是温度变化量），要比较煤油和菜籽油的热值大小关系。
为了保证实验结论的可靠性，在实验中应保持煤油和菜籽油的质量相同（因为$Q = mq$，只有燃料质量$m$相同，才能通过比较$Q$来比较$q$）以及水的质量和初温相同。
2. 然后分析第二空：
燃料燃烧放出的热量被水吸收，$Q_{吸}=Q_{放}$（不考虑热损失），即$cm_{水}\Delta t = m_{油}q$。
实验通过水升高的温度（或水的末温）来体现燃料的热值大小（因为水的$c$和$m_{水}$相同，$\Delta t$越大，说明$Q_{吸}$越大，在$m_{油}$相同的情况下，$q$越大）。
故答案依次为：煤油和菜籽油的质量；水升高的温度（或水的末温）。