中考物理培優(yōu)(含解析)之熱學(xué)問(wèn)題及答案(已修改)
2025-04-01 22:21 本頁(yè)面
【正文】 一、初中物理熱學(xué)問(wèn)題求解方法1．質(zhì)量相等的兩金屬塊A和B長(zhǎng)時(shí)間放在沸水中，將它們從沸水中取出后，立刻分別投入甲、乙兩杯質(zhì)量和溫度都相同的冷水中．不計(jì)熱量損失，當(dāng)甲、乙兩杯水的溫度不再升高時(shí)，發(fā)現(xiàn)甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，兩杯水吸收的熱量Q甲____Q乙，兩金屬塊比熱容cA____cB(均選填“”“”或“=”)【答案】 【解析】【詳解】[1]當(dāng)甲、乙兩杯水的溫度不再升高時(shí)，達(dá)到熱平衡，金屬塊的末溫等于水的末溫，因?yàn)榇藭r(shí)甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，所以金屬塊A的末溫比金屬塊B的末溫低；兩金屬塊使水溫升高，甲杯水的溫度低于乙杯水的溫度，則甲杯水升高的溫度小，而兩杯水的質(zhì)量相同，由Q吸=cmΔt可知甲杯里的水比乙杯里的水吸收的熱量少，即Q甲＜Q乙；[2]兩金屬塊都從沸水中取出、初溫t相同，對(duì)于金屬塊A來(lái)說(shuō)有：cAmA（ttA）=c水m水（tAt水初）…①對(duì)于金屬塊B來(lái)說(shuō)有：cBmB（ttB）=c水m水（tBt水初）…②因水的質(zhì)量相同，由①②得到tA＜tB，tAt水初＜tBt水初，故cA（ttA）＜cB（ttB），由于ttA＞ttB，所以cA＜cB．2．牛頓說(shuō)自己是站在巨人的肩膀上，其實(shí)每一個(gè)育華學(xué)子都是如此。我們學(xué)習(xí)的每一個(gè)物理概念，背后都由科學(xué)家們辛勤探究而來(lái)，比如功和熱量、電熱等。在沒(méi)有認(rèn)識(shí)熱的本質(zhì)以前，熱量、功、能量的關(guān)系并不清楚，所以它們用不同的單位來(lái)表示。熱量的單位用卡路里，簡(jiǎn)稱卡。焦耳認(rèn)為熱量和功應(yīng)當(dāng)有一定的當(dāng)量關(guān)系，即熱量的單位卡和功的單位焦耳間有一定的數(shù)量關(guān)系。他從1840年開(kāi)始，到1878年近40年的時(shí)間內(nèi)，利用電熱量熱法進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)，最終找出了熱和功之間的當(dāng)量關(guān)系。如果用表示電功，用表示這一切所對(duì)應(yīng)的熱量，則功和熱量之間的關(guān)系可寫成，即為熱功當(dāng)量。利用如圖1所示的裝置，我們可以一起來(lái)重現(xiàn)歷史，經(jīng)歷焦耳的探究過(guò)程——測(cè)量熱功當(dāng)量：（1）除了圖中所示器材，為完成實(shí)驗(yàn)，還需要的器材是__________。（2）往量熱器內(nèi)筒倒入質(zhì)量為的水，按圖連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻滑片位于最__________端（選填“左或右”）（3）記錄溫度計(jì)初始讀數(shù)，閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片得到合適的電流電壓，并記錄為、。通電，并用攪拌器攪拌加速導(dǎo)熱，一段時(shí)間后斷電，記錄通電時(shí)間和末溫。（4）計(jì)算出熱功當(dāng)量__________（用題中所給字母表示，水比熱容用表示）熱功當(dāng)量的測(cè)量，徹底否定了“熱質(zhì)說(shuō)，為能量守恒和轉(zhuǎn)化奠定了基礎(chǔ)。012345水20℃25℃30℃36℃40℃45℃煤油20℃30℃40℃50℃60℃71℃（5）這套裝置還可以用來(lái)做“比較水和煤油比熱容的大小”實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)選擇圖2的__________（選填“A或B”）裝置中的電阻與圖1裝置中的電阻__________（選填“串聯(lián)或并聯(lián)”）。（6）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，測(cè)得數(shù)據(jù)如表格所示。本實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸收熱量的多少是用__________（選填“溫度計(jì)示數(shù)的變化或加熱時(shí)間”）來(lái)反映的。（7）由表格數(shù)據(jù)求得煤油的比熱容為_(kāi)___________________。【答案】秒表 右 A 串聯(lián) 溫度計(jì)示數(shù)的變化 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]圖中所示器材有電壓表，電流表，溫度計(jì)，為完成實(shí)驗(yàn)，需要求出電功，根據(jù)W=UIt還需要的器材是秒表。(2)[2]往量熱器內(nèi)筒倒入質(zhì)量為的水，按圖連接好電路。閉合開(kāi)關(guān)前滑動(dòng)變阻應(yīng)位于阻值最大處，即滑片位于最右端。(4)[3]根據(jù)，，則熱功當(dāng)量(5)[4][5]這套裝置還可以用來(lái)做“比較水和煤油比熱容的大小”實(shí)驗(yàn)，為了控制變量相同，所以電阻絲阻值應(yīng)該相同，即應(yīng)當(dāng)選擇圖2的A裝置中的電阻與圖1裝置中的電阻串聯(lián)。(6)[6]根據(jù)轉(zhuǎn)換法，實(shí)驗(yàn)中水和煤油吸熱的多少是通過(guò)溫度計(jì)示數(shù)的變化來(lái)反映的。(7)[7]由表格數(shù)據(jù)可知，1min內(nèi)，水的溫度變化了25℃20℃=5℃煤油的溫度變化了30℃20℃=10℃相同時(shí)間內(nèi)，電阻絲產(chǎn)生的熱量相同，則代入數(shù)據(jù)可得3．探究水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)：(1)如圖甲、乙所示，是小明同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中，用數(shù)碼相機(jī)拍攝的水沸騰前和沸騰時(shí)的兩張照片，其中_____是水沸騰時(shí)的情況；(2)實(shí)驗(yàn)前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，這樣做是為了_____；(3)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制出溫度隨時(shí)間變化的圖像，如圖丙所示。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，水的沸點(diǎn)是_____℃；可得出水沸騰時(shí)溫度變化的特點(diǎn)：不斷吸熱，溫度_____?！敬鸢浮考? 縮短實(shí)驗(yàn)加熱時(shí)間 98 不變 【解析】【分析】【詳解】(1)[1]水沸騰時(shí)，燒杯中水的溫度是均勻的，氣泡上升時(shí)，受到水的壓強(qiáng)越來(lái)越小，那么氣泡體積會(huì)變大，從甲、乙兩圖可以看到，甲是水沸騰時(shí)的情況。(2)[2]實(shí)驗(yàn)前，向燒杯中倒入熱水而不是冷水，因?yàn)槔渌訜?，需要更長(zhǎng)時(shí)間才能達(dá)到想要的溫度，用熱水會(huì)縮短實(shí)驗(yàn)加熱時(shí)間。(3)[
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1