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文檔簡(jiǎn)介
2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):熱與能(10題)
—.填空題(共10小題)
1.(2024?船營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)中華古詩(shī)詞是我國(guó)傳統(tǒng)文化中的瑰寶,有些優(yōu)美詞句還與物理知識(shí)有著密切
的聯(lián)系?!吧撑x鴦”,與水相比沙的??;“大地陽(yáng)和暖氣生”,大地內(nèi)能的增加是太陽(yáng)通
過方式實(shí)現(xiàn)的。
2.(2024?白塔區(qū)校級(jí)二模)一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī),工作了一段時(shí)間消耗了汽油0.5kg,這些汽油完全燃
燒放出的熱量為J;若飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘做功次。
(汽油的熱值為4.6X104567J/kg)
3.(2024?澄海區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示是汽油機(jī)的沖程,圖乙中的演示實(shí)驗(yàn)(選填
“a”或"b”)與其能量轉(zhuǎn)化相同。若該汽油機(jī)的效率為25%,一個(gè)工作循環(huán)消耗20g汽油,則該汽油
機(jī)一個(gè)工作循環(huán)可輸出機(jī)械能Jo(q汽油=4.6XlO’J/kg)
甲乙
4.(2023秋?都昌縣期末)在汽車剎車過程中,車輪表面的溫度會(huì)升高,內(nèi)能(選填“增加”
或“減少”),這是通過(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變其內(nèi)能的。
5.(2024?荔城區(qū)校級(jí)開學(xué))一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī),轉(zhuǎn)速是3600r/min,該汽油機(jī)每秒鐘完成次
做功。已知汽油的熱值為4.6Xl()7j/kg,2kg汽油完全燃燒時(shí)釋放的熱量為J=設(shè)計(jì)時(shí),
汽缸外有一個(gè)水套用水來(lái)冷卻汽缸是因?yàn)樗妮^大。
6.(2024?云龍區(qū)校級(jí)三模)冰糖葫蘆是將洗凈的山楂穿在竹簽上:將一定量的白糖放入鍋中加熱,待白
糖(填物態(tài)變化名稱)為糖漿后,將山楂放入鍋中蘸上糖漿,等山楂上的糖漿(選
填“吸收”或“放出”)熱量變成固態(tài),山楂的內(nèi)能將會(huì)(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
7.(2024?榆陽(yáng)區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,“曲水流觴”是古代文人墨客詩(shī)酒唱酬的一種雅事。將酒盞漂浮在
清冽的溪水上隨溪流動(dòng),會(huì)降低酒的溫度,在這個(gè)過程中,酒的內(nèi)能(選填“增大”“減小”
或“不變”),這是通過的方式改變酒的內(nèi)能,若酒盞里質(zhì)量為100g,溫度為30℃的酒在漂
流過程中,放出了1700J的熱量,酒的溫度降低至℃[c酒精=3.4X1()3J/(kg.℃)]o
8.(2024?端州區(qū)校級(jí)模擬)2023年12月23日,肇慶市端州區(qū)星湖一方廣場(chǎng)上演了非遺文化“打鐵花”
表演(如圖)。表演者首先利用熔爐把罐子里的生鐵(填物態(tài)變化名稱)成汁,這是通過
的方式改變了其內(nèi)能;鐵花被棒擊打后,騰空而起,像天女散花似的漫天飛舞,最后落地消失,在此過
程中,鐵的內(nèi)能(選填“增大”“減小”或“不變”)。
9.(2024?東營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)2023年5月30日,在酒泉基地發(fā)射的“神舟十六號(hào)”載人飛船升空過程中,
燃料艙內(nèi)的液態(tài)氫的熱值(選填“變大”、“不變”或“變小”);若100g液態(tài)氫完全燃燒放
出的熱量有60%被水吸收,水溫升高了50℃,則水的質(zhì)量為kgo[q氫=L4Xl()8j/kg,。水=
4.2X103J/(kg?℃)]
10.(2024?道里區(qū)校級(jí)開學(xué))用相同的電加熱器(相同時(shí)間內(nèi)放出熱量相同)分別對(duì)質(zhì)量為0.2kg的水和
0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示,則另一種液體在8min內(nèi)吸收的熱量為
J,該液體的比熱容為J/(kg-℃)o[c水=4.2X103j/(kg*℃)]
。48121620時(shí)間
2025年中考物理復(fù)習(xí)之小題狂練300題(填空題):熱與能(10題)
參考答案與試題解析
一.填空題(共10小題)
1.(2024?船營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)中華古詩(shī)詞是我國(guó)傳統(tǒng)文化中的瑰寶,有些優(yōu)美詞句還與物理知識(shí)有著密切
的聯(lián)系?!吧撑x鴦”,與水相比沙的比熱容小;“大地陽(yáng)和暖氣生”,大地內(nèi)能的增加是太陽(yáng)通
過熱傳遞方式實(shí)現(xiàn)的。
【考點(diǎn)】利用比熱容解釋生活中的現(xiàn)象;熱傳遞改變物體的內(nèi)能.
【專題】分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能;應(yīng)用能力.
【答案】比熱容;熱傳遞。
【分析】不同物質(zhì)比熱容不同,質(zhì)量相同情況下,物體吸收或放出相同熱量,物質(zhì)比熱容越大,溫度變
化越??;
改變內(nèi)能的方式包括做功和熱傳遞。
【解答】解:“沙暖睡鴛鴦”指的是吸收相同的熱量,質(zhì)量相同的水和沙子,沙子升高的溫度高,所以
沙子的比熱容小。
大地內(nèi)能的增加是太陽(yáng)通過太陽(yáng)光的照射,即熱傳遞的方式實(shí)現(xiàn)的。
故答案為:比熱容;熱傳遞。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了水比熱容大以及改變物體內(nèi)能的方式等知識(shí),是一道基礎(chǔ)題。
2.(2024?白塔區(qū)校級(jí)二模)一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī),工作了一段時(shí)間消耗了汽油0.5kg,這些汽油完全燃
燒放出的熱量為2.3X1Q7J;若飛輪的轉(zhuǎn)速為1200r/min,則該汽油機(jī)每秒鐘做功10次。(汽油
的熱值為4.6X1071/]%)
【考點(diǎn)】做功的次數(shù);固體和液體的熱值計(jì)算.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;理解能力.
【答案】故答案為:2.3X107;10。
【分析】(1)知道汽油的質(zhì)量和熱值,利用燃料完全放熱公式Q放=qm求汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量;
(2)知道汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速,而汽油機(jī)在一個(gè)工作循環(huán)中做功1次,飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)2圈,據(jù)此求每秒鐘做功次
數(shù)。
【解答】解:Q臚qm=4.6X107J/kgX0.5kg=2.3X107J'
內(nèi)燃機(jī)一個(gè)工作循環(huán),經(jīng)歷4個(gè)沖程,燃?xì)鈱?duì)外做功2次,活塞往返2次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)2圈,飛輪轉(zhuǎn)速是
1200r/min,一個(gè)工作循環(huán)中轉(zhuǎn)動(dòng)2圈才做功1次,所以汽油機(jī)每分鐘可以做功600次,每秒鐘做功10
次。
故答案為:2.3X107;10?
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了燃料完全燃燒放熱公式、內(nèi)燃機(jī)的工作特點(diǎn)的了解與掌握,難點(diǎn)是明白內(nèi)燃機(jī)一個(gè)
工作循環(huán),經(jīng)歷四個(gè)沖程,燃?xì)鈱?duì)外做功一次,活塞往返兩次,曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)兩周。
3.(2024?澄海區(qū)校級(jí)三模)如圖甲所示是汽油機(jī)的做功沖程,圖乙中的演示實(shí)驗(yàn)b(選填“a”
或“b”)與其能量轉(zhuǎn)化相同。若該汽油機(jī)的效率為25%,一個(gè)工作循環(huán)消耗20g汽油,則該汽油機(jī)一個(gè)
工作循環(huán)可輸出機(jī)械能2.3X1Q5Jo(q盧油=4.6XlO’J/kg)
【考點(diǎn)】熱機(jī)的效率公式與計(jì)算;四沖程的判斷;四沖程的能量轉(zhuǎn)化.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;應(yīng)用能力.
【答案】做功;b;2.3X105。
【分析】汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,分別是吸氣、壓縮、做功和排氣沖程,各沖程的特點(diǎn)不同,
因此根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)行方向確定哪個(gè)沖程,同時(shí)還可參考火花塞的狀態(tài)進(jìn)行判斷;在四沖程
內(nèi)燃機(jī)工作過程中有兩個(gè)沖程存在能量轉(zhuǎn)化:一個(gè)是壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;另一個(gè)是做功沖
程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
根據(jù)Q放=mq求出汽油完全燃燒產(chǎn)生的熱量,根據(jù)n=」一求出有用機(jī)械能。
Q放
【解答】解:由圖甲可知,汽油機(jī)的兩個(gè)氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞向下運(yùn)動(dòng)是做功沖程,此沖程
將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能;
乙圖a中是用力將活塞壓下,活塞對(duì)空氣做功,空氣的內(nèi)能增大,溫度升高,達(dá)到了棉花的著火點(diǎn),棉
花就會(huì)燃燒,是通過對(duì)物體做功來(lái)增大物體內(nèi)能的,即是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程;
圖乙b中對(duì)試管中的水加熱,加快水的蒸發(fā),使試管中水的內(nèi)能增大,體積膨脹,對(duì)塞子做功做功,使
塞子飛出去,內(nèi)能轉(zhuǎn)化為塞子的機(jī)械能;
所以圖乙中的演示實(shí)驗(yàn)b與甲圖的能量轉(zhuǎn)化相同。
消耗20g汽油完全燃燒放出的熱量為;
Q放=m汽油q汽油=20X10-%gX4.6X107J/kg=9.2X105J'
一個(gè)工作循環(huán)中輸出的有用機(jī)械能為:
V=T1Q^=25%X9.2X1Q5J=2.3X105J?
故答案為:做功;b;2.3X105。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了四沖程內(nèi)燃機(jī)的工作沖程的判斷、燃料完全燃燒放熱公式、效率公式的應(yīng)用,難度
不大。
4.(2023秋?都昌縣期末)在汽車剎車過程中,車輪表面的溫度會(huì)升高,內(nèi)能增加(選填“增加”或
“減少”),這是通過做功(選填“做功”或“熱傳遞”)的方式改變其內(nèi)能的。
【考點(diǎn)】做功改變物體的內(nèi)能.
【專題】應(yīng)用題;分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能;應(yīng)用能力.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【分析】做功可以改變物體的內(nèi)能,外界對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能增大,溫度升高。
【解答】解:在汽車剎車過程中,車輪和地面之間相互摩擦,克服摩擦做功,使車輪的內(nèi)能增加,溫度
升高,這是通過做功的方式改變車輪的內(nèi)能。
故答案為:增加;做功。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了摩擦生熱現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
5.(2024?荔城區(qū)校級(jí)開學(xué))一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī),轉(zhuǎn)速是3600r/min,該汽油機(jī)每秒鐘完成30次
7
做功。已知汽油的熱值為4.6Xl()7j/kg,2kg汽油完全燃燒時(shí)釋放的熱量為9.2X1QJo設(shè)計(jì)時(shí),汽
缸外有一個(gè)水套用水來(lái)冷卻汽缸是因?yàn)樗谋葻崛葺^大。
【考點(diǎn)】做功的次數(shù);固體和液體的熱值計(jì)算;水的比熱容特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值;理解能力.
【答案】30;9.2X107;比熱容。
【分析】(1)在四沖程內(nèi)燃機(jī)曲軸轉(zhuǎn)一圈,完成2個(gè)沖程,1個(gè)工作循環(huán)中包括4個(gè)沖程并對(duì)外做功1
次;
(2)放出的熱量Qis=mq可求;
(3)水的比熱容較大,質(zhì)量相同的水和其它液體相比較,升高相同的溫度時(shí),吸收的熱量多;吸收或
放出相同的熱量時(shí),溫度變化較小,因此常用來(lái)做冷卻劑、取暖劑、防凍劑等
【解答】解:已知四沖程汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速是3600r/min,所以此汽油機(jī)每秒鐘轉(zhuǎn)60圈,可完成30個(gè)工
作循環(huán),120個(gè)沖程,對(duì)外做30次功;
汽油完全燃燒放出的熱量:Q=mq=2kgX4.6X107J/kg=9.2X107J;
汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量熱量,這些熱量如果不迅速轉(zhuǎn)移,就可能損害發(fā)動(dòng)機(jī),因此利用水的比熱容
大的特點(diǎn)把這些熱迅速吸收,使發(fā)動(dòng)機(jī)的溫度不致升得太高。
故答案為:30;9.2X107;比熱容。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)內(nèi)燃機(jī)的工作過程以及改變物體內(nèi)能方法的了解和掌握,結(jié)合了水的比熱
容特點(diǎn)聯(lián)系生產(chǎn)生活進(jìn)行應(yīng)用。
6.(2024?云龍區(qū)校級(jí)三模)冰糖葫蘆是將洗凈的山楂穿在竹簽上:將一定量的白糖放入鍋中加熱,待白
糖熔化(填物態(tài)變化名稱)為糖漿后,將山楂放入鍋中蘸上糖漿,等山楂上的糖漿放出(選
填“吸收”或“放出”)熱量變成固態(tài),山楂的內(nèi)能將會(huì)增大(選填“增大”、“減小”或“不變”)。
【考點(diǎn)】?jī)?nèi)能的大小變化;熔化的概念及現(xiàn)象;凝固的放熱特點(diǎn).
【專題】溫度計(jì)、熔化和凝固;分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能;應(yīng)用能力.
【答案】熔化;放出;增大。
【分析】(1)物質(zhì)有固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)稱為熔化;該過程是吸熱的;物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)稱為凝固,該過程
是放熱的。
(2)物體吸收熱量,內(nèi)能會(huì)增加。
【解答】解:將適量的白糖放入鍋中加熱,讓白糖變成糖漿,即由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài),故是熔化,該過程是
吸熱的;在山楂上蘸上糖漿,等糖漿放出熱量凝固成固態(tài),這樣就做好了冰糖葫蘆。
糖漿凝固過程放出熱量,山楂吸收糖漿放出的熱量,內(nèi)能增大。
故答案為:熔化;放出;增大。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了冰糖葫蘆制作過程中的物態(tài)變化、能量變化,注重了物理和生活的聯(lián)系,屬于基礎(chǔ)
知識(shí)的考查。
7.(2024?榆陽(yáng)區(qū)校級(jí)二模)如圖所示,“曲水流觴”是古代文人墨客詩(shī)酒唱酬的一種雅事。將酒盞漂浮在
清冽的溪水上隨溪流動(dòng),會(huì)降低酒的溫度,在這個(gè)過程中,酒的內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”“減小”
或“不變”),這是通過熱傳遞的方式改變酒的內(nèi)能,若酒盞里質(zhì)量為100g,溫度為30℃的酒在漂
流過程中,放出了1700J的熱量,酒的溫度降低至25℃Fc酒精=3.4X103j/(kg?℃)]。
【考點(diǎn)】利用比熱容的公式計(jì)算熱量;熱傳遞改變物體的內(nèi)能;溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系.
【專題】定量思想;比熱容、熱機(jī)、熱值;應(yīng)用能力.
【答案】減??;熱傳遞;25。
【分析】(1)內(nèi)能與物體的質(zhì)量、溫度、狀態(tài)等有關(guān);
(2)改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞兩種;
(3)根據(jù)Q放=c酒mAt算出酒降低的溫度,進(jìn)而算出酒精的末溫度。
【解答】解:將酒盞漂浮在清冽的溪水上隨溪流動(dòng),內(nèi)能會(huì)從酒傳遞到水,使酒的溫度降低,則酒的內(nèi)
能減小,這是通過熱傳遞的方式在改變酒的內(nèi)能;
根據(jù)Q放=c酒mAt得酒降低的溫度為:
At=Q放=____________1Z00J_____________=5。。,
C酒精m3.4X103J/(kg'DXQ.1kg
酒的末溫度為:
t=to-t=30℃-5℃=25℃o
故答案為:減??;熱傳遞;25。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了改變物體內(nèi)能的方式以及熱量的計(jì)算,是一道基礎(chǔ)題。
8.(2024?端州區(qū)校級(jí)模擬)2023年12月23日,肇慶市端州區(qū)星湖一方廣場(chǎng)上演了非遺文化“打鐵花”
表演(如圖)。表演者首先利用熔爐把罐子里的生鐵熔化(填物態(tài)變化名稱)成汁,這是通過熱
傳遞的方式改變了其內(nèi)能;鐵花被棒擊打后,騰空而起,像天女散花似的漫天飛舞,最后落地消失,
在此過程中,鐵的內(nèi)能減?。ㄟx填“增大”“減小”或“不變”)。
【考點(diǎn)】熱傳遞改變物體的內(nèi)能;內(nèi)能的大小變化;熔化的概念及現(xiàn)象.
【專題】分子熱運(yùn)動(dòng)、內(nèi)能;應(yīng)用能力.
【答案】熔化;熱傳遞;減小。
【分析】物質(zhì)由固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)稱為熔化;
改變物體內(nèi)能方式有兩種:做功和熱傳遞,做功的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,熱傳遞的實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移。
【解答】解:(1)(2)在熔爐里把罐子里的固態(tài)生鐵熔化成液態(tài)的汁,生鐵吸收熱量,內(nèi)能增大,是通
過熱傳遞的方式改變了其內(nèi)能。
(3)鐵花火雨在下落過程中,溫度降低,內(nèi)能減小。
故答案為:熔化;熱傳遞;減小。
【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了熔化、改變內(nèi)能方法,屬基礎(chǔ)題。
9.(2024?東營(yíng)區(qū)校級(jí)模擬)2023年5月30日,在酒泉基地發(fā)射的“神舟十六號(hào)”載人飛船升空過程中,
燃料艙內(nèi)的液態(tài)氫的熱值不變(選填“變大”、“不變”或“變小”);若100g液態(tài)氫完全燃燒放出
的熱量有60%被水吸收,水溫升高了50℃,則水的質(zhì)量為40kg。[q氫=1.4Xl()8j/kg,c水=4.2X
103J/(kg-C)]
【考點(diǎn)】燃料熱值的影響因素;利用比熱容的公式計(jì)算熱量.
【專題】計(jì)算題;比熱容、熱機(jī)、熱值;應(yīng)用能力.
【答案】不變;40o
【分析】(1)熱值是燃料的一種特性,與燃料的種類有關(guān),而與燃料的質(zhì)量大小、燃燒情況無(wú)關(guān);
(2)知道液態(tài)氫的質(zhì)量和熱值,利用、放=!!^計(jì)算出100g的液態(tài)氫完全燃燒釋放出的熱量;
利用Q吸=nQ放求水吸收的熱量,知道水的比熱容、升高的溫度,利用公式Q吸=cmAt計(jì)算水的質(zhì)量。
【解答】解:(1)熱值是燃料的特性,與燃料的質(zhì)量無(wú)關(guān);所以燃料燃燒提供火箭升空所需的能量,本
身質(zhì)量不斷減小,熱值不變;
(2)100g液態(tài)氫完全燃燒釋放出的熱量:Q放=m氫q氫=0.1kgX1.4X108j/kg=1.4XH)7j;
水吸收的熱量:Q吸=i]Q放=60%X1.4X107J=8.4X106J,
由Qi?=cmAt得水的質(zhì)量為:111水=—誓一=--------&4義1°J---------------=40kg。
c水4.2X103J/(kg'DX50°
故答案為:不變;40。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了吸熱公式、熱效率公式、燃料燃燒放出熱量公式的綜合運(yùn)用,注意溫度升高了和升
高到的區(qū)別。
10.(2024?道里區(qū)校級(jí)開學(xué))用相同的電加熱器(相同時(shí)間內(nèi)放出熱量相同)分別對(duì)質(zhì)量為0.2kg的水和
0.3kg的另一種液體進(jìn)行加熱,得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示,則另一種液體在8min內(nèi)吸收的熱量為1.26
X1Q4J,該液體的比熱容為1.4X1Q3J/(kg?℃)o[c水=4.2Xl()3j/(kg?℃)]
。48121620時(shí)間/min
【考點(diǎn)】比熱容的計(jì)算公式;利用比熱容的公式計(jì)算熱量.
【專題】比熱容、熱機(jī)、熱值.
43
【答案】1.26X10;1.4X10B
【分析】(1)知道水的質(zhì)量、水的比熱容,由圖象得出水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q^=cmAt求
在16min內(nèi)水吸收的熱量;利用相同的電加熱器加熱,相同時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相同,可求另一種液體在
8min內(nèi)吸收的熱量;
(2)由圖像得出另一種液體8min內(nèi)的初溫和末溫,知道另一種液體的質(zhì)量,根據(jù)c=上孔求出液體
mAt
的比熱容。
【解答】解:由圖知,水在16min內(nèi)升高的溫度:At=40℃-10℃=30℃,
16min內(nèi)水吸收的熱量:Q吸水=c水皿(t-to)=4.2X103J/(kg?℃)X0.2kgX30℃=2.52X104J;
根據(jù)題意可知,相同時(shí)間內(nèi)水和另一種液體吸收的熱量相等,
則另一種液體加熱8min,吸收的熱量為:Q吸'=1X2.52X104J=1.26X104J;
2
由圖可知,另一種液體在8min內(nèi)升高的溫度:At'=50℃-20℃=30℃,
=Q吸_1.26X1Q4J
則另一種液體的比熱容:=1.4X103J/(kg?℃)。
mAt70.3kgX30t:
故答案為:1.26X104;1.4X103O
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了物體吸熱公式的應(yīng)用、比熱容的計(jì)算,屬于基礎(chǔ)題。
考點(diǎn)卡片
1.熔化的概念及現(xiàn)象
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的變化過程叫作熔化。
【命題方向】
根據(jù)現(xiàn)象判斷物態(tài)的變化是中考的熱點(diǎn)。
例:糖畫是一種民間傳統(tǒng)手工藝。制作時(shí)先用溫火把白糖熬制成糖汁,再用小勺舀起糖汁在光潔的石板上
作畫,如圖所示。白糖熬制過程中發(fā)生的物態(tài)變化是()
A.升華
B.凝固
C.凝華
D.熔化
分析:熔化指物質(zhì)由固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài),熔化要吸熱。
解析:解:制作時(shí)用溫火把白糖熬制成糖汁此過程固態(tài)白糖轉(zhuǎn)變成液態(tài)白糖,這是熔化現(xiàn)象,故D正確。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):本題考查了熔化現(xiàn)象,屬于基礎(chǔ)題。
【解題方法點(diǎn)撥】
(1)熔化:從固態(tài)變成液態(tài),構(gòu)成物質(zhì)的種類沒變。
(2)溶化,即固體溶解,指一種物質(zhì)均勻地分散在另一種物質(zhì)中。
2.凝固的放熱特點(diǎn)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程,叫凝固,凝固放熱。
【命題方向】
判斷凝固是吸熱還是放熱。
例:“北國(guó)風(fēng)光,千里冰封,萬(wàn)里雪飄”。關(guān)于冰的形成,下列說法正確的是()
A.汽化現(xiàn)象,需要放熱
B.凝華現(xiàn)象,需要吸熱
C.凝固現(xiàn)象,需要放熱
D.熔化現(xiàn)象,需要吸熱
分析:物質(zhì)由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程叫凝固,凝固放熱。
解析:解:冰是由液態(tài)水凝固所的固態(tài)冰,冰凝固放熱,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選:Co
點(diǎn)評(píng):本題考查冰的形成,屬于物態(tài)變化在生活中的具體應(yīng)用,難度不大。
【解題方法點(diǎn)撥】
物態(tài)變化,需要知道物質(zhì)變化前后的狀態(tài),再根據(jù)物態(tài)變化的定義確定物態(tài)變化的名稱,同時(shí)還需要掌握
每一種物態(tài)變化的吸、放熱情況。
3.熱傳遞改變物體的內(nèi)能
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)條件:兩個(gè)物體之間或同一個(gè)物體的不同部分存在溫度差
(2)過程:高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少,低溫物體吸收熱量,溫度升高,內(nèi)能增加;
(3)結(jié)果:溫度相同
(4)實(shí)質(zhì):內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。能量的形式?jīng)]有改變
【命題方向】
考查熱傳遞改變物體內(nèi)能的概念,以及現(xiàn)象。
例:下列實(shí)例中,屬于熱傳遞改變物體內(nèi)能的是()
A.用鋸條鋸木頭時(shí)鋸條的溫度升高
B.兩手相互摩擦?xí)r手的溫度升高
C.電鉆打孔時(shí)鉆頭溫度升高
D.熱雞蛋放入冷水中溫度降低
分析:改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程,做功過程是能量的轉(zhuǎn)
化過程。
解析:解:A、鋸木頭是克服摩擦做功,鋸條溫度升高,是通過做功改變物體的內(nèi)能;
B、兩手相互摩擦?xí)r,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,通過做功的方式改變物體的內(nèi)能;
C、電鉆打孔是克服摩擦做功,鉆頭溫度升高,是通過做功改變物體內(nèi)能的;
D、放入冷水中的熱雞蛋放出熱量,溫度降低,是通過熱傳遞改變物體內(nèi)能,故D正確。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):此題是考查對(duì)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的辨別,是中考熱點(diǎn),屬于易錯(cuò)題目。
【解題方法點(diǎn)撥】
熱傳遞的實(shí)例:
炒菜時(shí),用火給炒勺加熱;冬天坐在爐子邊取暖;放在太陽(yáng)光下曬被子;哈氣;熱水袋取暖。
4.做功改變物體的內(nèi)能
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
做功可以改變物體的內(nèi)能,當(dāng)外界對(duì)物體做功時(shí),物體的內(nèi)能增大,當(dāng)物體對(duì)外界做功時(shí),物體的內(nèi)能就
會(huì)減小。
【命題方向】
考查做功改變物體的內(nèi)能的概念,以及現(xiàn)象。
例:下列事例中,通過做功的方式改變物體內(nèi)能的是()
A.冬天用熱水袋暖手
B.兩手相互摩擦發(fā)熱
C.冬天室內(nèi)用電爐取暖
D.用火爐燒水
分析:知道改變物體內(nèi)能的方式有兩種:做功和熱傳遞,熱傳遞過程是能量的轉(zhuǎn)移過程,而做功過程是能
量的轉(zhuǎn)化過程。
解析:解:A、冬天,用熱水袋暖手,手的溫度升高,是通過熱傳遞改變了物體的內(nèi)能,故A不符合題意;
B、兩手相互摩擦,手的溫度升高,是手克服摩擦力做功,屬于做功改變物體的內(nèi)能,故B符合題意;
C、冬天室內(nèi)用電爐取暖,溫度升高,是通過熱傳遞改變了物體的內(nèi)能,故C不符合題意;
D、用火爐燒水,水的溫度升高,是水吸收了熱量,屬于熱傳遞改變物體的內(nèi)能,故D不符合題意。
故選:Bo
點(diǎn)評(píng):此題是考查對(duì)做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的辨別,是中考熱點(diǎn),屬于易錯(cuò)題目。
【解題方法點(diǎn)撥】
做功改變物體的內(nèi)能的實(shí)例:
鉆木取火;搓手取暖;磨刀;折鐵絲;用打氣筒打氣筒壁變熱;水蒸氣將壺蓋頂起;打開易拉罐蓋時(shí),上
面出現(xiàn)白霧;電爐絲通電后發(fā)熱。
5.溫度、內(nèi)能、熱量的關(guān)系
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)內(nèi)能和溫度的關(guān)系
物體內(nèi)能的變化,不一定引起溫度的變化.這是由于物體內(nèi)能變化的同時(shí),有可能發(fā)生物態(tài)變化.物體在
發(fā)生物態(tài)變化時(shí)內(nèi)能變化了,溫度有時(shí)變化有時(shí)卻不變化.如晶體的熔化和凝固過程,還有液體沸騰過程,
內(nèi)能雖然發(fā)生了變化,但溫度卻保持不變.溫度的高低,標(biāo)志著物體內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)速度的快慢.
因此,物體的溫度升高,其內(nèi)部分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的速度增大,分子的動(dòng)能增大,因此內(nèi)能也增大,反之,
溫度降低,物體內(nèi)能減小.因此,物體溫度的變化,一定會(huì)引起內(nèi)能的變化.
(2)內(nèi)能與熱量的關(guān)系物體的內(nèi)能改變了,物體卻不一定吸收或放出了熱量,這是因?yàn)楦淖兾矬w的內(nèi)能
有兩種方式:做功和熱傳遞.即物體的內(nèi)能改變了,可能是由于物體吸收(或放出)了熱量也可能是對(duì)物
體做了功(或物體對(duì)外做了功).
而熱量是物體在熱傳遞過程中內(nèi)能變化的量度.當(dāng)物體與外界不做功時(shí),物體吸收熱量,內(nèi)能增加,物體
放出熱量,內(nèi)能減少.因此物體吸熱或放熱,一定會(huì)引起內(nèi)能的變化.
(3)熱量與溫度的關(guān)系物體吸收或放出熱量,溫度不一定變化,這是因?yàn)槲矬w在吸熱或放熱的同時(shí),如
果物體本身發(fā)生了物態(tài)變化(如冰的熔化或水的凝固).這時(shí),物體雖然吸收(或放出)了熱量,但溫度
卻保持不變.
物體溫度改變了,物體不一定要吸收或放出熱量,也可能是由于對(duì)物體做功(或物體對(duì)外做功)使物體的
內(nèi)能變化了,溫度改變了.
【命題方向】
溫度、熱量與內(nèi)能的關(guān)系是中考的熱點(diǎn),主要考查學(xué)生對(duì)溫度、內(nèi)能、熱量關(guān)系的理解和掌握.
例:關(guān)于溫度、內(nèi)能和熱量,下列說法錯(cuò)誤的是()
A.炙熱的鐵水一定比冰冷的冰塊含有的熱量多
B.熱量可以從內(nèi)能小的物體傳向內(nèi)能大的物體
C.物體溫度降低時(shí)內(nèi)能減少,溫度升高時(shí)內(nèi)能增加
D.冰塊溫度雖然低,但其分子仍在不停運(yùn)動(dòng)
分析:(1)熱量是一個(gè)過程量,不能說含有多少熱量;
(2)發(fā)生熱傳遞時(shí),熱量總是由高溫物體向低溫物體傳遞熱量或從一個(gè)物體的高溫部分傳向低溫部分;
(3)內(nèi)能是物體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,溫度是表示物體冷熱程度的物理量;
(4)分子永不停息地在做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。
解析:解:A、熱量是一個(gè)過程量,不能說含有多少熱量,故A錯(cuò)誤;
B、發(fā)生熱傳遞時(shí),總是由高溫物體向低溫物體傳遞熱量或從一個(gè)物體的高溫部分傳向低溫部分,內(nèi)能小
的物體溫度可能會(huì)高于內(nèi)能大的物體,所以內(nèi)能小的物體可能會(huì)將熱量傳給內(nèi)能大的物體,故B正確;
C、物體溫度降低時(shí),它的內(nèi)能一定減少,物體溫度升高時(shí),它的內(nèi)能一定增加,故C正確;
D、水凝結(jié)成冰,但分子熱運(yùn)動(dòng)沒有停止,故D正確。
故選:A?
點(diǎn)評(píng):熱量、內(nèi)能、溫度是熱學(xué)里三個(gè)最重要,同時(shí)也是聯(lián)系最密切的概念,只有真正理解,才能保證在
解題時(shí)不會(huì)出錯(cuò)。
【解題方法點(diǎn)撥】
內(nèi)能和溫度是物體本身就具有的,而熱量是伴隨著熱傳遞存在的,內(nèi)能和溫度都是狀態(tài)物理量,而熱量則
是過程物理量.物體吸收熱量,內(nèi)能一定增加,溫度不一定升高;物體溫度升高,內(nèi)能一定增加.三個(gè)物
理量之間既有密切聯(lián)系,又有本質(zhì)區(qū)別.
6.內(nèi)能的大小變化
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能
①熱傳遞:溫度不同的物體互相接觸,低溫物體溫度升高,高溫物體溫度降低的過程叫做熱傳遞。
②熱傳遞的結(jié)果:高溫物體內(nèi)能減少,低溫物體內(nèi)能增加,持續(xù)到物體的溫度相同為止。
(2)做功可以改變物體的內(nèi)能:
①對(duì)物體做功,物體的內(nèi)能會(huì)增加。
②物體對(duì)外做功,物體的內(nèi)能會(huì)減少。
【命題方向】
考查物體的內(nèi)能是增加了還是減少了。
例:下列有關(guān)熱現(xiàn)象的說法中正確的是()
A.高空中的冰晶在空氣中下落變成雨滴時(shí),內(nèi)能增加了
B.初冬地面上結(jié)有一層白霜屬于水蒸氣升華,水蒸氣內(nèi)能增加了
C.所有物體在熔化過程中溫度不變,內(nèi)能不變
D.0℃物體沒有內(nèi)能
分析:(1)做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能增加。
(2)物質(zhì)由氣態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)的過程是凝華。
(3)固體分晶體和非晶體,晶體和非晶體的重要區(qū)別:晶體在熔化時(shí)溫度保持不變,非晶體在熔化過程
中,溫度不斷升高。
(4)一切物體在任何溫度下都具有內(nèi)能。
解析:解:
A、高空中的冰晶在空氣中下落時(shí),冰晶和空氣之間存在摩擦,克服摩擦做功,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,機(jī)械
能減小,內(nèi)能增大,增大的內(nèi)能使冰晶熔化變成雨滴,故A正確;
B、白霜是由水蒸氣凝華而成的,水蒸氣凝華過程中,放出熱量,內(nèi)能減小,故B錯(cuò)誤;
C、晶體在熔化時(shí)溫度保持不變,非晶體在熔化過程中,吸收熱量,內(nèi)能變大,溫度不斷升高,故C錯(cuò)誤;
D、物體在任何溫度下都有內(nèi)能,故D錯(cuò)誤。
故選:Ao
點(diǎn)評(píng):本題考查了內(nèi)能的改變、物態(tài)變化等知識(shí),難度不大。
【解題方法點(diǎn)撥】
做功不一定都使物體的內(nèi)能發(fā)生變化。做功是否一定會(huì)引起物體內(nèi)能的改變,這要看物體消耗的能量是否
轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能。如舉高物體時(shí),做功所消耗的能量變成了物體的勢(shì)能,并未轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,所以
物體的內(nèi)能就沒有改變。
熱傳遞可以改變內(nèi)能,但更多不是引起物體內(nèi)能的改變。熱傳遞更多是通過改變溫度來(lái)相應(yīng)地改變內(nèi)能,
而做功的方式其實(shí)引起了內(nèi)能的相關(guān)改變。
7.利用比熱容解釋生活中的現(xiàn)象
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)水的比熱容比較大,質(zhì)量相同的水和其他物質(zhì)相比,在吸收或放出相同熱量的情況下,水的溫度變
化要小些。
(2)現(xiàn)象與應(yīng)用
①白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)升溫慢,夜晚沿海地區(qū)溫度降低也慢。因此,在一年之中,夏季時(shí)內(nèi)陸比沿海
炎熱,冬季時(shí)內(nèi)陸比沿海寒冷。
②水比熱容大的特點(diǎn),在生產(chǎn),生活中經(jīng)常被利用。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等機(jī)器,在工作時(shí)要發(fā)熱,通
常要用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)冷卻。
【命題方向】
考查利用比熱容解釋在實(shí)際生活中的應(yīng)用。
例:下列現(xiàn)象中,不能用比熱容解釋的是()
A.中午沙子很燙、海水較涼
B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用水做冷卻劑
C.我國(guó)西北沙漠地區(qū)日溫差較大
D.火箭采用液態(tài)氫作為燃料
分析:(1)對(duì)水的比熱容大的理解:相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升
高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多;
(2)熱值是燃料的一種特性,熱值越大的燃料在完全燃燒相同質(zhì)量的燃料時(shí),釋放出的熱量多,所以在
選擇火箭燃料時(shí)首先應(yīng)該考慮燃料熱值的大小。
解析:解:A.中午沙子很燙、海水較涼,是因?yàn)樯匙颖葻崛菪?,而海水比熱容大,故A不符合題意;
B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)用循環(huán)水冷卻,是利用升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多的特點(diǎn),將汽車發(fā)
動(dòng)機(jī)工作時(shí)產(chǎn)生大量熱量迅速轉(zhuǎn)移,故B不符合題意;
C.我國(guó)西北沙漠地區(qū)日溫差較大,是因?yàn)樯衬貐^(qū)多沙少水,沙子比熱容小,故C不符合題意;
D.火箭采用液態(tài)氫作為燃料是因?yàn)橐簯B(tài)氣熱值高,故D符合題意。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):本題考查了水的比熱容大的特點(diǎn)的應(yīng)用和熱值,應(yīng)用所學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問題,體現(xiàn)了物理知識(shí)來(lái)
源于生活、服務(wù)生活的理念。
【解題方法點(diǎn)撥】
主要考查學(xué)生對(duì)水的比熱容大的特點(diǎn)及應(yīng)用的了解和掌握.對(duì)水的比熱容大的理解:相同質(zhì)量的水和其它
物質(zhì)比較,吸收或放出相同的熱量,水的溫度升高或降低的少;升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的
熱量多.
8.水的比熱容特點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
(1)水的比熱容比較大,質(zhì)量相同的水和其他物質(zhì)相比,在吸收或放出相同熱量的情況下,水的溫度變
化要小些。
(2)現(xiàn)象與應(yīng)用
①白天沿海地區(qū)比內(nèi)陸地區(qū)升溫慢,夜晚沿海地區(qū)溫度降低也慢。因此,在一年之中,夏季時(shí)內(nèi)陸比沿海
炎熱,冬季時(shí)內(nèi)陸比沿海寒冷。
②水比熱容大的特點(diǎn),在生產(chǎn),生活中經(jīng)常被利用。如汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等機(jī)器,在工作時(shí)要發(fā)熱,通
常要用循環(huán)流動(dòng)的水來(lái)冷卻。
【命題方向】
考查水的比熱容比較大特點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用,并解釋其現(xiàn)象。
例:生產(chǎn)生活中,我們常利用水的比熱容大這一性質(zhì),下列事例中與這一性質(zhì)無(wú)關(guān)的是()
A.用冷水冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)
B.散熱器用流動(dòng)的熱水供暖
C.傍晚,往春播秧苗田里灌水保溫
D.在發(fā)燒病人的額頭上擦冷水降溫
分析:水的比熱容大,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,升高或降低相同的溫度,水吸收或放出的熱量多;
吸收或放出相同的熱量,水升高或降低的溫度少,據(jù)此分析。
解析:解:A、水的比熱容較大大,和其它物質(zhì)比較,降低相同溫度吸收熱量多,所以汽車散熱器常用水
作為冷卻劑,故A錯(cuò)誤;
B、散熱器用流動(dòng)的熱水供暖,是因?yàn)橄嗤|(zhì)量的水和其他物質(zhì)相比,降低相同的溫度,由于水的吸熱能
力大,則水放出熱量更多,故B錯(cuò)誤;
C、因?yàn)樗谋葻崛荽?,相同質(zhì)量的水和其它物質(zhì)比較,降低相同的溫度,水放出的熱量多,所以晚上向
秧苗田里放水,水可以放出更多的熱量以防凍壞秧苗,故C錯(cuò)誤;
D、在發(fā)燒病人的額頭上擦冷水降溫,是利用水蒸發(fā)吸熱的原理,故D正確。
故選:D。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查學(xué)生對(duì)水的比熱容大的特點(diǎn)以及應(yīng)用的了解和掌握。
【解題方法點(diǎn)撥】
水的比熱容特點(diǎn)及其實(shí)際應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
調(diào)節(jié)氣候,作為冷卻劑和取暖介質(zhì),在農(nóng)業(yè)和日常生活中的應(yīng)用,沿海地區(qū)的氣溫調(diào)節(jié)。
9.比熱容的計(jì)算公式
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
比熱容的計(jì)算公式:C=~-=-4-0(c是比熱容,t是末溫,to是初溫,At表示溫度的變化,Q
t-tg)mAt
表示吸收或放出的熱量)
【命題方向】
考查比熱容的計(jì)算,根據(jù)圖像信息以及題干信息求比熱容。
例:蔡浩哲在自然條件下完成了冰的熔化實(shí)驗(yàn),并描繪出溫度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線,如圖所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),
冰的質(zhì)量為。5kg,AB段冰吸熱為2.1XB4J。[c水=4.2X1()3J/(KG.℃)]
(1)計(jì)算出冰的比熱容;
(2)CD段水吸收的熱量是多少?
溫度/c
分析:(1)在AB段,知道吸收的熱量、質(zhì)量、溫度變化量,根據(jù)Q=cmAt,計(jì)算冰的比熱容;
(2)冰變成水,物質(zhì)的狀態(tài)變化,質(zhì)量不變;CD段是水,知道水的質(zhì)量、比熱、溫度變化,根據(jù)Q=cm
At,計(jì)算水吸收的熱量。
解析:解:(1)冰從-20℃吸收熱量升高到0℃,需要5min,吸收熱量為:Q吸冰=2.1X10打,
由Q吸=CIn△t得冰的比熱容為:c冰=尸冰_=2.IX102=2.1Xl()3j/(kg?℃);
mAt0.5kgX201c
(2)冰的質(zhì)量為0.5kg,冰熔化成水,狀態(tài)變化,質(zhì)量不變,水的質(zhì)量是0.5kg,
由圖象知,水從0℃升高到20℃,加熱時(shí)間為AB段的兩倍,CD段水吸收的熱量是:
44
Q吸水=2Q吸冰=2義2.1X10J=4.2X10J=
答:(1)冰的比熱容為21X1()3J/(kg?℃);
(2)CD段水吸收的熱量是4.2X1()4J。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查Q=cmAt的應(yīng)用,知道其中的三個(gè)量,求第四個(gè)量。利用好條件”相同時(shí)間冰和水
吸收的熱量相同”是關(guān)鍵。
【解題方法點(diǎn)撥】
t是末溫,to是初溫,At表示溫度的變化,注意題干中對(duì)于他們的說法是有差別的,如“升高到",“降低
到”指的是末溫,而“升高了”,“降低了”表示的是溫度的變化。
10.利用比熱容的公式計(jì)算熱量
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
物體的溫度升高時(shí)吸收熱量為:Q%=cm(t-to)
物體的溫度降低時(shí)放出的熱量為:Qffi=cm(to-t)
式中的c為物體的比熱容,m為物體的質(zhì)量,to表示物體原來(lái)的溫度,t表示物體后來(lái)的溫度.若用At表
示物體變化的溫度(升高或降低的溫度),那么,物體溫度升高過程吸收的熱量或物體溫度降低過程放出
的熱量可以統(tǒng)一寫為:Q=cmAt.
【命題方向】
考查利用熱量的計(jì)算公式,計(jì)算熱量。
例:一壺質(zhì)量為2千克、溫度為20℃的水,加熱后使其升高到70℃,這些水吸收了多少熱量?[水的比熱
容為4.2義1。3焦/(千克?℃)]o
分析:掌握熱量公式:Q=cm^t的計(jì)算公式是解答本題的關(guān)鍵,題干中已知水的質(zhì)量是2kg,水的初溫和
末溫分別是20℃、70℃,把數(shù)據(jù)代入公式即可求出水吸收的熱量。
解析:解:由分析知水吸收的熱量為:Q=cmAt=4.2X103J/(kg?℃)X2kgX(70℃-20℃)=4.2X105J
答:這些水吸收了4.2X105J的熱量。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查學(xué)生對(duì)熱量的計(jì)算公式的理解和掌握,是一道中檔題。
【解題方法點(diǎn)撥】
t是末溫,to是初溫,At表示溫度的變化,注意題干中對(duì)于他們的說法是有差別的,如“升高到”,“降低
到”指的是末溫,而“升高了”,“降低了”表示的是溫度的變化。
11.四沖程的判斷
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
內(nèi)燃機(jī)是熱機(jī)的一種,是燃料在汽缸內(nèi)燃燒的熱機(jī).內(nèi)燃機(jī)分為汽油機(jī)和柴油機(jī).
(1)汽油機(jī)的工作原理:燃料在汽缸中燃燒時(shí),將存儲(chǔ)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)楦邷馗邏旱娜細(xì)?蒸汽)的內(nèi)能,
又通過燃?xì)?蒸汽)推動(dòng)活塞做功,由內(nèi)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能.
(2)汽油機(jī)的工作流程:內(nèi)燃機(jī)通過吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程不斷循環(huán)來(lái)保證連續(xù)工作的,如
圖.
唳氣沖程壓縮沖程做功沖程排氣沖程
①吸氣沖程:進(jìn)氣門打開,排氣門關(guān)閉.活塞由上端向下端運(yùn)動(dòng),汽油和空氣組成的燃料混合物從進(jìn)氣門
吸入氣缸.
②壓縮沖程:進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉,活塞向上運(yùn)動(dòng),壓縮汽缸內(nèi)燃料混合物,溫度升高.
③做功沖程:在壓縮沖程末尾,火花塞產(chǎn)生電火花,使燃料猛烈燃燒,產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)?,高溫高壓?/p>
體推動(dòng)活塞向下運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)曲軸轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)外做功.
④排氣沖程:進(jìn)氣門關(guān)閉,排氣門打開,活塞向上運(yùn)動(dòng),把廢氣排出氣缸.
(3)工作過程中能量的轉(zhuǎn)化:①壓縮沖程:機(jī)械能一內(nèi)能;②做功沖程:先是化學(xué)能一內(nèi)能,再由內(nèi)能
f機(jī)械能.
(4)柴油機(jī)是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī),在工作時(shí)與汽油機(jī)工作原理相同.
區(qū)別:①在吸氣沖程里吸進(jìn)氣缸的只有空氣,而汽油機(jī)吸進(jìn)的是汽油和空氣的混合物;②在壓縮沖程里,
活塞把空氣的體積壓縮得很小,空氣的壓強(qiáng)更大,溫度更高;③點(diǎn)火方式:柴油機(jī)-壓燃式;汽油機(jī)-
點(diǎn)燃式.
【命題方向】
考查測(cè)量平均速度的實(shí)驗(yàn),包括實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)器材,實(shí)驗(yàn)步驟,實(shí)驗(yàn)方法,數(shù)據(jù)分析,注意事項(xiàng)等內(nèi)容。
例:如圖所示的是內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)中的一個(gè)沖程,關(guān)于該沖程的下列說法中正確的是()
B.壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
C.做功沖程,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D.做功沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
分析:汽油機(jī)一個(gè)工作循環(huán)有四個(gè)沖程,分別是吸氣、壓縮、做功和排氣沖程,各沖程的特點(diǎn)不同,因此
根據(jù)氣門的狀態(tài)和活塞的運(yùn)行方向確定哪個(gè)沖程,同時(shí)還可參考火花塞的狀態(tài)進(jìn)行判斷;在四沖程內(nèi)燃機(jī)
工作過程中有兩個(gè)沖程存在能量轉(zhuǎn)化:一個(gè)是壓縮沖程,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;另一個(gè)是做功沖程,將內(nèi)
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
解析:解:由圖可知,汽油機(jī)的兩個(gè)氣門都關(guān)閉,火花塞點(diǎn)火,活塞向下運(yùn)動(dòng),所以是做功沖程,該沖程
中燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)猓苿?dòng)活塞做功,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C正確,ABD錯(cuò)誤。
故選:C。點(diǎn)評(píng):此題考查了對(duì)汽油機(jī)做功沖程和壓縮沖程的判斷以及對(duì)能量轉(zhuǎn)化情況的分析,比較簡(jiǎn)單。
【解題方法點(diǎn)撥】
根據(jù)各沖程的特點(diǎn)確定是哪一個(gè)沖程,一般從2個(gè)方面突破:①看進(jìn)氣門和排氣門的開、閉.進(jìn)氣門開的
為吸氣沖程,排氣門開的為排氣沖程,進(jìn)氣門和排氣門都閉合為壓縮或做功沖程②看活塞的運(yùn)動(dòng)方向.活
塞向下運(yùn)動(dòng)為吸氣或做功沖程,活塞向上運(yùn)動(dòng)為壓縮或排氣沖程.
12.四沖程的能量轉(zhuǎn)化
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
工作過程中能量的轉(zhuǎn)化:
①壓縮沖程:機(jī)械能f內(nèi)能;
②做功沖程:先是化學(xué)能一內(nèi)能,再由內(nèi)能一機(jī)械能.
【命題方向】
根據(jù)題干信息,判斷與題目相同能量轉(zhuǎn)化的沖程,或者以概念的形式進(jìn)行考查,常以選擇填空中一小問為
主。
例:如圖所示,在試管內(nèi)裝些水,用橡膠塞塞住管口,利用酒精燈加熱一段時(shí)間,觀察現(xiàn)象。對(duì)時(shí)于這個(gè)
過程的分析,下列說法正確的是()
A.酒精燃燒過程中將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
B.管內(nèi)水沸騰后將橡膠塞沖出,水蒸氣的內(nèi)能會(huì)減少
C.管內(nèi)水沸騰后將橡膠塞沖出,管口出現(xiàn)的“白氣”是水蒸氣
D.該過程的能量轉(zhuǎn)化跟內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相同
分析:(1)燃料燃燒的過程是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程。
(2)做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。
(3)當(dāng)對(duì)物體做功時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能,物體的內(nèi)能增大;當(dāng)物體對(duì)外做功時(shí),物體的內(nèi)能轉(zhuǎn)
化為機(jī)械能,物體的內(nèi)能減小。
解析:解:
A、酒精燃燒將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,故A正確。
BC、水蒸氣對(duì)軟木塞做功,將塞子推出,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能,水蒸氣內(nèi)能減小、溫度降
低,液化成小水珠飄散在空中,即“白氣”,故B正確,C錯(cuò)誤。
D、水蒸氣對(duì)軟木塞做功,將塞子推出,水蒸氣的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為軟木塞的機(jī)械能,內(nèi)燃機(jī)的做功沖程中,內(nèi)
能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,所以能量轉(zhuǎn)化跟內(nèi)燃機(jī)的做功沖程相同,故D正確。
故選:ABD?
點(diǎn)評(píng):本題考查了能量的轉(zhuǎn)化、改變物體內(nèi)能的方法,注意做功和熱傳遞的區(qū)分:做功實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)化,
熱傳遞實(shí)質(zhì)是能量的轉(zhuǎn)移。
【解題方法點(diǎn)撥】
理解對(duì)汽油機(jī)工作過程,牢記即可。
13.做功的次數(shù)
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán),每個(gè)工作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,
活塞上下往復(fù)2次,做功1次。
【命題方向】
考查做功次數(shù)的計(jì)算。
例:汽車不但要“吃油”,也要“喝水”用水冷卻汽車發(fā)動(dòng)機(jī)是因?yàn)樗谋葻崛荽?在發(fā)動(dòng)機(jī)開始工
作一段時(shí)間后,水箱中水的溫度會(huì)升高,這是用熱傳遞的方法改變了水的內(nèi)能,一臺(tái)單缸四沖程汽油
機(jī)的飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min,則該汽油機(jī)每秒做功30次,如圖所示的汽油機(jī)正處于做功沖程,此
沖程中氣缸內(nèi)氣體的內(nèi)能減?。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”)。
分析:(1)用水冷卻發(fā)動(dòng)機(jī),區(qū)別于其他液體的關(guān)鍵,就是其在同樣吸熱升高到相同溫度時(shí),可以吸收更
多的熱量,即要從比熱容的角度考慮。
(2)改變物體內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞。
(3)飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)活塞往返一次,兩個(gè)沖程。由進(jìn)氣門和排氣門的關(guān)閉和打開情況、活塞的上行和下
行情況來(lái)判斷是哪個(gè)沖程。
解析:解:水的比熱容大,在同等情況下(同質(zhì)量的液體、升高相同的溫度)水吸收的熱量多,用做發(fā)動(dòng)
機(jī)的冷卻正好利用這一點(diǎn);發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí),會(huì)產(chǎn)生熱量,通過熱傳遞的方式將內(nèi)能轉(zhuǎn)移給水;
一臺(tái)單缸四沖程汽油機(jī),飛輪每轉(zhuǎn)動(dòng)2周,就完成4個(gè)沖程,對(duì)外做功一次;飛輪轉(zhuǎn)速是3600r/min,即
每分鐘做功1800次,那么每秒鐘做功30次;
如圖,進(jìn)氣門和排氣門都是關(guān)閉的,火花塞放電,活塞下行,可以判斷是做功沖程,做功沖程中內(nèi)能轉(zhuǎn)化
為機(jī)械能,故內(nèi)能減小。
故答案為:比熱容;熱傳遞;30;做功;減小。
點(diǎn)評(píng):此題考查知識(shí)較全面;涉及到熱學(xué)的諸多方面;對(duì)物理概念的認(rèn)識(shí)和對(duì)熱機(jī)的工作過程的理解是解
決此題的關(guān)鍵。
【解題方法點(diǎn)撥】
轉(zhuǎn)數(shù)與做功次數(shù)和工作循環(huán)的個(gè)數(shù)的關(guān)系:
一個(gè)工作循環(huán)=四個(gè)沖程=曲軸、飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)兩周=活塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次=對(duì)外做功一次=兩次能量轉(zhuǎn)化
14.燃料熱值的影響因素
【知識(shí)點(diǎn)的認(rèn)識(shí)】
燃料的熱值與燃料的種類有關(guān),而與燃料的質(zhì)量、體積、是否完全燃燒以及燃料的狀態(tài)(固態(tài)、液態(tài)或氣
態(tài))無(wú)關(guān)。
【命題方向】
考查燃料只有燃料的種類有關(guān),以概念辨析為主。
例:在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下使用煤氣灶將2kg的水從20℃加熱到100℃,此過程中水吸收的熱量是6.72X
IO5J,若不計(jì)熱量損失,此過程需要完全燃燒0.016kg的煤氣。未使用完的煤氣的熱值不變(選
填“變大”“變小”或“不變”)。(煤氣的熱值q煤氣=4.2Xl()7j/kg)
分析:根據(jù)Q吸=。1141求水吸收的熱量;
不計(jì)熱量損失,Q吸=(2放=11?1計(jì)算需要完全燃燒煤氣的質(zhì)量;
熱值是燃料的一種特性,只決定于燃料的種類,與質(zhì)量和燃燒情況等無(wú)關(guān)。
解析:解:水吸收的熱量:Q1R=cm水At=4.2Xl()3j/(kg?℃)X2kgX(100℃-20℃)=6.72X105J:
不計(jì)熱量損失,根據(jù)Q畋=Q放=mq,所以需要完全燃燒煤氣的質(zhì)量:
m=_£jL=6.72X105J=o0]6kg;
q煤氣4.2X107j/kg
用煤氣灶燒水的過程中,能量發(fā)生了轉(zhuǎn)移,是通過熱傳遞的方式使水的內(nèi)能增加;熱值是燃料的一種特性,
未使用完的煤氣的熱值不變。
故答案為:6.72X105;0.016;不變。
點(diǎn)評(píng):本題主要考查了吸熱公式、燃料完全燃燒放熱公式的應(yīng)用以及熱值概念的理解,有一定綜合性,但
難度不大。
【解題方法點(diǎn)撥】
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