人教版九年级上册物理 内能的利用专题练习(word版

人教版九年级上册物理内能的利用专题练习（word版

一、初三物理内能的利用易错压轴题（难）

1．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．假设燃料完全然烧释放热量都被液体吸收．

（1）若比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出热量的多少，是通过_____来反映的，通过本次试验得到的燃料热值与实际热值相比偏______（选填“大”或“小”）．

（2）若比较不同物质的吸热本领，应选择____两图进行实验；不同物质吸热的多少是通过____来反映的．

【答案】甲乙升高的温度小甲丙加热时间

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1]为了比较不同燃料的热值，应控制被加热液体相同而燃料不同，应选择甲、乙两图进行实验；

[2]燃料燃烧放出的热量被液体吸收，燃料完全燃烧放出热量的多少，可以通过液体升高的温度来反映；

[3]因为燃料燃烧释放的热量不能全部被液体吸收，则通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏小；

(2)[4]若比较不同物质的吸热本领，应控制燃料相同而被加热的液体不同，应选择甲、丙两图进行实验；

[5]用相同的加热装置对液体加热，相等时间内液体吸收的热量相等，加热时间反应了不同物质吸热的多少．

2．如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．

（1）比较不同燃料的热值应选择__两个装置，比较不同物质的比热容应选择__两个装置（选填装置序号甲、乙、丙）．

（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少．已知酒精的热值为3.0×107J/kg，10g酒精完全燃烧放出的热量是__J．

（3）水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），它的含义是__．

【答案】甲和乙甲和丙示数变化 3.0×105见解析

【解析】

【详解】

(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验；

[2]为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；

(2)[3]燃料燃烧放热，热量被同种液体吸收，放出热量越多，液体升高温度越多，温度计的示数变化越多；

[4]酒精的质量为：

m=10g=10-2kg，

酒精完全燃烧放出的热量：

Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J；

(3)[5]水的比热容是4.2×103J/（kg?℃），物理意义是：1kg的水温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量为4.2×103J。

3．（实验探究）小军设计了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两套规格完全相同的装置，并每隔lmin记录了杯中水的温度；

加热时间/min0123456

甲杯水温/℃25272932343638

乙杯水温/℃25262728293031

（进行实验）

(1)在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序（如图甲中）：先调整固定_______的位置，再调整固定______的位置（选填“A”成“B”）；

(2)为了保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中水的________和________相同，加热时间也相同；同时，还要保证煤油和菜籽油的__________相同；

（分析论证）

(3)通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是______；说明理由：_______。

【答案】B A质量初温质量煤油详见解析

【解析】

【分析】

【详解】

(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置，并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。

(2)[3][4][5]为了保证实验的可靠性，需要控制水的质量和水的初温相同，并且油灯的加热时间也要相同；同时还应控制两套装置中燃料的质量相同，比较放出热量的多少；这样才符合控制变量法的要求。

(3)[6][7]分析表格数据可知，甲杯的水温度升高的较快，即煤油灯燃烧产生的热量多，所以

=知，末温高的其热值大。理由：甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由Q cmΔt

=知，吸收的热量较多；在相同的加热设备下，相同时间内，消耗的燃料相同，由Q qm

水温上升高的，对应的燃料的热值较大。

4．小明同学学习了燃料的热值后，考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收，而水的比热已知．（注：燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算，某燃料的热值用q表示；其质量用m表示）．自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系．他组装了如图所示的装置进行实验，记录结果见下表：

（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制：煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同．

（2）分析得出：煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_______．

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值，那么小明还需要补充的实验仪器是：______．利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____（偏大/偏小）．说说你的看法________ ．

【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸

【解析】

【分析】

本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力，由于燃料的热值不能直接测量，所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小，又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制质量相同．

【详解】

（1）因燃料放出的热量与质量有关，必须控制燃料的质量相等，由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响，所以在实验中应控制水的质量相等；（2）由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快，所以煤油的热值较大；（3）要控制质量相等，需要用天平来测量；由于燃料并不可能完全燃烧，燃料燃烧放出的热会散失到空气中，又或被烧杯等实验装置吸了热，使Q放大于Q吸，依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些．

5．小明学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系，他组装了如图所示的两套完全相同的装置，加热两个烧杯中质量和初温都相等的水，实验数据如下：

（1）为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的_____相同。（2）分析得出：煤油和花生油两种燃料中，热值较大的是_____。

（3）小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值，那么还需增加的实验仪器是：_____利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____（选填“偏大”或“偏小”），原因是：_____。

【答案】质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中

【解析】

【详解】

(1)[1]由控制变量法可知为了保证实验结论可靠，小明在实验中还应控制：煤油和花生油的质量相同；

(2)[2]由表可知燃料燃尽后的以煤油为燃料的水的温度高，所以煤油的热值较大；

(3)[3]由热值的公式

Q

q

m

=可得，要计算燃料的热值就要测量出燃料的质量，还要测量出燃

料放出的热量，而燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量，由公式=

Q cm t?计算水吸收的热量就需要水的质量。所以还需增加的实验仪器是天平；

[4][5]因为燃烧放出的热会散失到空气中没有被水全部吸收，所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。

6．如图1所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；

（2）比较不同物质吸热升温的特点：

①不同物质吸热的多少是通过______来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；

②关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是：______

A ．采用相同的加热方法

B ．烧杯中分别装入相同体积的不同物质

C ．使用相同的烧杯

③如果质量和初始温度均相同的A 、B 两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示，由图可以看出，两种液体的比热容大小关系是c A =______c B （填倍数关系）。

【答案】甲、乙 加热时间 B

12 【解析】

【分析】

由题意知，燃料的质量相同，烧杯内的液体质量和初温也相同，

（1）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小；

（2）①为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量相同，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；

（3）质量相同的不同物质，吸收相同的热量，比热容大的温度升高的慢。

【详解】

(1)[1]比较不同燃料的热值，应选择不同的燃料加热相同的物质，即用甲乙两图进行实验；

(2)[2]比较不同物质吸热升温的特点：

①要控制不同液体吸收的热量相同，用相同的加热装置对物质加热，加热时间越长，物质吸收的热量越多，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；

[3]②A ．比较不同物质吸热升温的特点，应采用相同的加热方法，故A 选项是正确的；B ．比较不同物质吸热升温的特点，应控制液体的质量相等，烧杯中分别装入相同质量的不同液体而不是相同体积，故B 项错误；

C ．根据控制变量法的要求，应使用相同的烧杯，故C 项正确；

由于本题选不正确的， 故B 项符合题意。

[4]如果质量和初始温度均相同的A.、B 两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图2所示，可以看出，A 温度升高60℃用10分钟，B 温度液体升高60℃用20分钟，升高相同的温度，比较不同物质吸热升温的特点时，吸热的多少是通过加热时间来反映的，因此B 吸收热量是A 的2倍，设A 吸收的热量为Q ，根据Q c m t

=

?，在质量和升高温度相同的情况下，液体A 的比热容与液体B 的比热容之比： 1222

A B Q

c Q m t Q c Q m t

?===?

7．小明利用如图 甲、乙、丙的装置，完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃

料的热值”的两个实验，请你解答

（1）完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比；

（2）在以上实验中，若液体质量和初温、燃料质量均相等，当燃料燃尽时，分别测得甲、乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙， 则吸热能力强的为液体_____，热值大的为燃料_____。

【答案】甲乙 b 1

【解析】

【详解】

(1)[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，并让液体的质量相同，通过温度计示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲乙两图进行实验；

(2)[2]由题知，比较a 、b 两种液体的吸热能力，则需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体， 且保证液体质量相同，应选甲丙两图；燃料燃尽，则液体吸收热量相同，比较温度变化。根据Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 丙，温度变化越大，则比热容越小，液体吸热能力越弱，c a

[3]比较甲和乙，燃料燃尽放出的热量转换为液体吸收的热量，根据 Q cm Δt =得，温度计示数 t 甲>t 乙，因此 Q 1>Q 2，则燃料 1 比燃料 2 放出热量多，根据Q mq =知，等质量的燃料1和燃料2完全燃烧，燃料1放出的热量多，则燃料1的热值大。

8．如图甲所示，小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油，用规格相同的电加热器给它们加热，比较它们吸热的情况．

（1）在此实验中，除了图甲中所示的器材外，还需要_____，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据_____来反应吸收热量的多少．

（2）经过思考，小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法，

①质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收热量多的，吸热能力_____；

②质量相同的不同物质，吸收相同的热量，温度变化小的，吸热能力_____．（以上两空均选填“强或弱”）在物理学中，用_____表示不同物质的这种性质的差别．

（3）图乙是小明根据实验数据绘制的图象，则食用油的比热容是_____J/（kg?℃）．（已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃））

【答案】秒表 加热时间的长短 强 强 比热容 2.1×103

【解析】

【分析】

【详解】

（1）根据表中物理量可知，除了图甲中所示的器材外，还需要测量时间的工具：秒表，由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量，可根据加热时间的长短来反应吸收热量的多少．（2）依据Q c m t

?＝ 可知：判断a 、b 两种物质吸热本领的大小，有两种方法：①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则吸热能力强．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较小的，则吸热能力强．在物理学中，用比热容表示不同物质的这种性质的差别．（3）水与食用油的质量相等，设为m ，由图可知，水在12min 内吸收的热量：Q c m Δt 水吸水水＝，则食用油在6min 内吸收的热量Q c m Δt 油吸油油＝，由图可知：t t ??水油＝，由于用规格相同的电加热器给它们加热，则Q 2Q 水吸油吸＝，即：

c m Δt 2c m Δt 水水油油＝，所以，

3311 c c 4.210J /kg ? 2.110J /kg ?22

???油水＝＝（℃）＝（℃）． 【点睛】

（1）根据表中数据可知需要的测量工具；（2）依据c m t

Q ＝可知：判断a 、b 两种物质吸热本领的大小，有两种方法：①可判断两种物质在升高相同温度的情况下，所用时间的多少．用时较多的，说明吸收的热量多，则比热较大．②可判断两种物质在吸收相同热量的情况下，升高温度的多少．温度升高较多的，则比热较小．（3）根据Q ＝cm△t 得出水与食用油吸收的热量，根据加热时间得出吸收的热量和温度的变化即可得出食用油的比热容．

9．如图甲所示，A ，B ，C ，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g ，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题．

（1）实验时应按照________的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；

（

2）比较不同燃料的热值应选择________两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较________来比较不同燃料热值的大小．

（3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×103J/（kg?℃），则食用油的比热容是________．

【答案】自下而上 BC 温度计示数的变化 2.1×103J/（kg?℃）

【解析】

【分析】

【详解】

（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行．（2）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择B 和C 两图进行实验．燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．（3）由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a 升高的温度高，a 的比热容小，a 是食用油；水与食用油的质量相等，设为m ，由图线b 可知，水在6min 内吸收的热量：Q ＝c 水m △t 水

＝4.2×103J/（kg?℃）×m×（60℃﹣10℃）＝2.1×105J/（kg?℃）×m ，则水在3min 内吸收的热量Q 吸＝3min 6min

×2.1×105J/（kg?℃）×m ＝1.05×105J/（kg?℃）×m ，由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，因为Q 吸＝c 油

m △t 油，所以c 油＝()

51.0510J /kg ?m 610Q m t m ???-吸油（℃）＝℃℃＝2.1×103J/（kg?℃）． 【点睛】

（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；（2）燃料的热值大小不能直接测量，需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少，而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关，因此为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小．燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；（3）食用油的比热容大于水的比热容，吸收相等热量食用油升高的温度高，分析图乙所示图象判断a 、b 是什么物质；根据热量公式求出液体的比热容．

10．如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g ，烧杯内的液体初温相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验；在实验中，三烧杯中a、b液体的质量必须_____（相等/不相等）。

（2）若在研究不同燃料热值实验时，记录数据如下表：

根据表中数据计算：完全燃烧10g燃料1放出的热量为_____J；燃料2的热值是

_____J/kg。

（3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏_____（大/小），你认为出现这样情况的主要原因是：_____。

【答案】甲、乙相等 2.4×105 1.2×107偏小有热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收

【解析】

【详解】

（1）为了比较热值大小要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相相等，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，所以应选择甲、乙两图进行实验；（2）完全燃烧10g燃料1放出的热量：

Q1＝mq1＝0.01kg×2.4×107J/kg＝2.4×105J；

因Q放＝Q吸，

所以，燃料1：c a m△t1＝m1q1，即c a m（35℃﹣15℃）＝m1×2.4×107J，

燃料2：c a m△t2＝m1q2，即c a m（25℃﹣15℃）＝m1×q2，

联立以上两式可得：q2＝1.2×107J/kg。

（3）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小。