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文档简介

1、热和能知识点总结和典型习题 一城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。1、城市热岛效应产生的原因:(1)气车等交通工具排放出大量的二氧化碳,是形成温岛效应的主要原因;(2)城市建筑密集,空气难形成对流,城市中的热量难散发;(3)城市绿化面积小,植物光合作用消耗二氧化碳少;(4)城市里比较少水;(5)城市建筑材料像沙石、混凝土等的比热容小。2、解决城市热岛效应的方法:(1)大力发展城市绿化(2)建造人工湖(3)城市楼房建筑建设成为便于空气流通的模式,同时,最好将一些单位的高院墙拆掉,建成栅栏式,增加空气流通二、1、比热容: 定义:单位质量的某种物质温度升高(降低)1时吸收(放出)的热

2、量。 物理意义:表示物体吸热或放热的本领的物理量。 比热容是物质的一种特性,大小与物体的种类、状态有关,与质量、体积、温度、密度、吸热(放热)、形状等无关。 水的比热容为4.2×103J(kg·) 表示:1kg的水温度升高(降低)1吸收(放出)的热量为4.2×103J水常调节气温、取暖、作冷却剂、散热,是因为水的比热容大2、计算公式:吸m(t2t1),放m(t1t2)3、热平衡方程:不计热损失 吸放三、内能的利用、热机(一)、内能的获得燃料的燃烧 燃料燃烧:化学能转化为内能。(二)、热值1、定义:1kg某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。 2、单位:J

3、/kg3、关于热值的理解:对于热值的概念,要注重理解三个关键词“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。1kg是针对燃料的质量而言,如果燃料的质量不是1kg,那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。某种燃料:说明热值与燃料的种类有关。完全燃烧:表明要完全烧尽,否则1kg燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。 热值反映的是某种物质的一种燃烧特性,同时反映出不同燃料燃烧过程中,化学能转变成内能的本领大小,也就是说,它是燃料本身的一种特性,只与燃料的种类有关,与燃料的形态、质量、体积等均无关。3、公式:Q燃放mq(q为热值,固体燃料燃烧放热计算)。 Q燃放Vq(气体燃料燃烧放热计算)4、酒精的热

4、值是3.0×107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。煤气的热值是3.9×107J/m3,它表示:1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。5、火箭常用液态氢做燃料,是因为:液态氢的热值大,体积小便于储存和运输6、炉子的效率:定义:炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比。公式:炉=Q有效/ Q总= cm(t-t0)/ qm(三)、内能的利用1、内能的利用方式: 利用内能来加热;从能的角度看,这是内能的转移过程。 利用内能来做功;从能的角度看,这是内能转化为机械能。2、热机:定义:利用燃料的燃烧来做功的装置。 能

5、的转化:内能转化为机械能 蒸气机内燃机喷气式发动机3、内燃机:燃料在气缸内燃烧且利用内能来做功的机器叫内燃机。 它主要有汽油机和柴油机。4、内燃机大概的工作过程:内燃机的每一个工作循环分为四个阶段:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。在这四个阶段,吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的,而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程,是由内能转化为机械能。另外压缩冲程将机械能转化为内能。5.四冲程内燃机在一个工作循环中:四个冲程、活塞往复2次、飞轮(曲轴)转动2周、对外做功1次。6、汽油机和柴油机的比较:汽油机柴油机不同点构造:顶部有一个火花塞。顶部有一个喷油嘴。吸气冲程吸入汽油与空

6、气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程:活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。一个工作循环活塞往复运动2次,曲轴和飞轮转动2周,经历四个冲程,做功1次。7、 热机的效率:热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。公式:=W有用/ Q总= W有用/qm 提高热机效率的途径:使燃料充分燃烧 尽量减小各种热量损失 机件间保持良好的润滑、减小摩擦。六、能量守恒定律能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。能量的转化和

7、守恒定律是自然界最普遍的、最重要的定律之一。为什么柴油机比汽油机效率大?辨析:汽油机燃烧室热效率转化较低,且燃料消耗率大。 柴油机燃烧室热效率转化高,燃料消耗率小,但结构复杂。 柴油发动机的燃烧过程一般分为着火延迟期、速燃期、缓燃期和后燃期四个阶段。 着火延迟期是指从燃料开始喷射到着火,其间经过喷散、加热蒸发、扩散、混合和初期氧化等一系列物理的和化学的准备过程。它是燃烧过程的一个重要参数,对燃烧放热过程的特性有直接影响。在着火延迟期内喷入燃烧室的燃料,在速燃期内几乎是同时燃烧的,所以放热速度很高,压力升高也特别快,压缩也特别强烈,"压缩比"比汽油机大得多,就使得柴油机效率很

8、高.常见热学计算题大盘点根据内能的变化和能量守恒定律,热学计算题可总结为以下七种类型:(一)热传递时内能的变化(二)能量守恒定律例1. 某金属的比热为质量为500g,把它从20加热到90,需要吸收多少热量?解析:该题属于上面的第一种类型,可直接利用吸热公式进行计算。例2. 质量相同,原来温度也相同的铁块和水放出相同的热量后,把铁块投入水中,这时热传递的方向是怎样的?解析:该题属于上面的第三种类型。铁和水都是放热,要用到放热公式。推断出水和铁放热后的末温的高低是解答本题的关键。由。即,。又知,且、相同时,。又因相同,所以,由此可知热量应从水传递给铁块。例3. 质量为0.5kg的铝壶里装着5kg温

9、度为20的水。将铝壶放在煤炉上加热,炉子的效率为20%,问燃烧多少kg的无烟煤才能将水烧开?(外界气压为1个标准大气压,解析:该题属于利用内能加热的例子,并且考虑热损失,属于第五种类型。总能量用燃料燃烧放热公式计算,有用能量用水吸热公式计算。(1)对炉子来说,水和铝壶吸收的热量都是炉子有效利用的热量,故有(2)由炉子的效率可知,水和铝壶吸收的热量与无烟煤完全燃烧所放出的热量之比为炉子的效率。因为=Q吸/Q放所以Q放=Q吸/。(3)由Q放=q煤m煤,可知m煤=Q放/q煤 。例4. 一滴水从100m高空匀速落到地面上,如重力对其所做的功全部转化为它的内能,能使这滴水的温度升高多少()解析:水滴下落

10、时重力对它做功,因此内能增加,温度升高。该题属于做功和内能转化的题目,且不计能量损失。应属于类型六。设这滴水的质量为m,水的重力为G,重力对水滴做的功。水滴的内能增加等于它吸收的热量由题意得Q吸=W,即。则水滴的温度上升。由以上几例,可见解热学计算题时同学们应按以下方法求解。该方法是:读题后,由题目的物理现象判断该题目属于什么类型,物体是吸热的还是放热的。并明确有哪些是已知量,哪些是未知量,然后选择需要的公式。最后按解题的书写格式和要求完成题目。趁热打铁做练习一质量为0.05g的水滴,从200m的高空落到地面,如重力对其所做功的80%转化为它的内能,它的温度升高多少?图像与热学计算题用热量公式

11、Q =cmt 分析某些问题时,涉及温度的状态量和变化量较多,此时,若将抽象的逻辑推演用直观的图线表示,将物理量间的代数关系转化为几何关系,便可化繁为简。温度随时间的变化,可反映在坐标图像上,图像在热学中应用很广泛。认识图像、绘制图像、分析图像是很有必要的。一、 认识图像,看懂温度随时间变化的规律例1 将装有热奶的奶瓶放入室温的水中没,温度随时间变化的图像如图1,问热奶和水的初温各是多少?它们的温度后来发生了怎样的变化?分析因为热奶的温度高于水的温度,所以上、下方曲线分别是热奶和水的温度随时间变化曲线。热奶的初温是90,水的初温是20。在最初10min,热奶放热,温度下降,水吸热,温度升高。10

12、min后,二者温度相同,达到平衡状态,保持40不变。二、 绘制图像,使物理过程清晰例2 向100g、50的水中投入50g、0的冰,最终得到7的水。请作出整个过程温度随时间变化的大致图像,并求出冰全部溶化成0的水时吸收的热量。分析 温度随时间变化的图像大致如图2,包含两种物质(水和冰)的三种物理过程。DB段是水的降温过程,放出的热量QDB =c水m水(50 70)18060JOA段是冰的溶化过程,吸收的热量为 QOA;AB段是冰全部溶化成水后的升温过程,吸收的热量QAB =c冰m 冰(50 70) 1470J,由Q吸 Q放,得QOA + QAB =QDB,所以,冰全部溶化成0的水时吸收的热量QO

13、A = QDB QAB = 16590J三、 分析图像,获取信息进行计算例3 质量和初温都相同的某种液体和水, 分别盛在薄壁容器中,用两个同样的酒精灯对它们加热,温度随时间变化图像如图3,假设热量全部被该液体和水吸收,求该液体的比热。 分析因为热源相同,且热量全部吸收,所以经过相同的时间,该液体和水吸收的热量相同。由图像知,该液体和水的温度随时间变化关系均呈线性,即温度 图3与时间成正比,所以在任何相同的一段时间内,该液体的温度变化量都是水的温度变化量的2倍。由C 液 m 液 t 液 C 水 m 水 t 水,得 C 液 = C 水 t 水 /t 液 = C 水 =2.1 × 103

14、J/(Kg . ) 四、 绘制图示,巧解热学题例4 质量和初温都相等的铜块和铅块,将它们分别加热,吸收相等的热量后,使它们互相接触,则 ( )A. 热量由铅向铜传递B. 热量由铜向铅传递C. 不发生热传递D. 无法确定图4分析 铜块和铅块的质量和吸收的热量相同,由C 铜 > C 铅 ,根据 Q = cmt 可知t 铅 > t 铜,如图4,用一条横线表示某一温度,温度高的在上方,温度低的在下方;用向上的箭头表示温度升高,用向下的箭头表示温度降低, 由图4可知,吸收相等的热量后, t 铅末 > t 铜末 ,选 ( A )例2 两个温度和质量都相同的金属球甲和乙,先把甲球放入盛有热

15、水的杯中,热平衡后水温降低了t,把甲球取出,再将乙球放入杯中,热平衡后水温又降低了t,则两球比热的大小关系是 ( ) 图5 A. C 甲 > C 乙 B. C 甲 < C 乙 C. C 甲 = C 乙D.无法确定分析前后两过程水温都降低了t,说明两过程中水放出了相同的热量,而乙球是在甲球从水中取出后再放入杯中的,所以甲球放入杯中达到热平衡后水温为(t 水初 t ),乙球放入杯中达到热平衡后水温为(t 水初 2t )。根据题意和分析作出图5,由图5可以看出,t 甲 > t 乙,根据Q 吸 Q 放 及 Q =Cmt 得,C 甲 < C 乙 ,故选 (B)例5甲、乙两杯中分别

16、盛有 60 和 20的质量相同的水,现将一温度为20的铁球放入甲杯中足够长时间,取出后再放入乙杯,停留足够长时间,如果不计热量损失,比较甲、乙两杯水的温度变化,则( )A. t 甲 > t 乙 B. t 甲 < t 乙 C. t 甲 = t 乙D.无法确定 图6 图7分析把20的球放入60的甲杯水中,达到热平衡后,水温下降t 甲 ,球的温度升高到(60 t 甲),即球的温度升高了(40t 甲)作出图6;然后把温度为(60 t 甲)的球放入20的乙杯水中,达到热平衡后,水温升高t 乙 ,球的温度降低到(20 t 乙),即球的温度下降了(40 t 甲 t 乙),作出图7。对前一过程,根

17、据Q球吸 Q 水放 ,得 C球m球(40 t 甲) C水m水t 甲 对后一过程,Q水吸 Q 球放 ,即 C水m水t 乙 C球m球(40 t 甲 t 乙) 由、,得 即 t 甲 > t 乙 ,应选(A).· 某太阳能热水器5h内可使100kg的水温度升高60,则水吸收多少热量?不计热量损失,加热这些水至少需要多少千克的液化气? 水的比热容是4.2×103J/(·) ,液化气的热值是4.5×107J/ · Q吸 = cm水t           

18、; 1分                                                  =

19、 4.2×103J/(·)×100kg×60 1分                     =2.52×107 J        2分              

20、0;       m= =   1分                            = 0.56 1分 太阳能热水器内有50kg的水,在阳光照射下,水的温度升高了30摄氏度,求1.水吸收了多少热量?2.这些热量相当于完全燃烧多少质量的焦炭放出的热量?

21、一动能势能机械能题型归结: 本节是对机械能的初步认识,其中重点是如何探究出影响动能大小的因素(如题5,19),动能和势能的相互转化(如题7,10)也是不可忽略的一部分。1A“神舟五号”载人飞船成功返航,实现了中国人几千年的“飞天梦”,当飞船减速着陆时,飞船的 ( )A动能增加,重力势能减少 B动能不变,重力势能减少C动能减少,重力势能不变 D动能减少,重力势能减少命题意图 本题是考察影响动能大小因素和影响重力势能的因素,根据飞船速度和高度的变化来判断其机械能的变化。思路点拨 判断动能大小的方法一般有2种:一种是质量不变看速度的变化,另一种是速度不变看质量的变化。同样,判断重力势能的大小也是综合

22、考虑高度和质量这2个因素。全程精解 飞船着陆时质量是几乎不变的,但飞船的高度在不断下降,速度在不断减缓,所以其动能和重力势能都在不断减少。选D2B小东同学在体育课练习投掷铅球,学了“重力势能”的小东想用身边的器材来对影响重力势能大小的因素进行探究,探究程序如下:(1) 猜想:影响重力势能大小的因素可能有: a、_; b_. (2) 实验提供的实心铅球有2kg、2kg、3kg各一个,细沙(足够多)、刻度尺、两个相同大纸盒. 请你利用上述器材,就其中一个猜想,帮他设计实验方案,验证猜想,写出实验步骤:A、将适量的沙子放进大纸盒里拨平;B、取质量为_的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到相同高度

23、然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较; C、取质量为_的铅球各一个,将两球分别对准纸盒位置提高到不同高度然后放手,用刻度尺量出铅球所砸沙坑的深度进行比较. (3) 通过对该实验的探究,B步骤得到的结论是:重力势能跟_有关;C、步骤得出的结论是:重力势能跟_有关.点拨:要注意研究过程中控制相关的量相同全解:(1)物体的质量 物体的高度(2)2kg和3kg 2kg和2kg(3)物体的质量 物体的高度考点链接:本节中的考试题型以选择和填空为主,重点考察对影响几种机械能大小的因素以及机械能的相互转化。用控制变量法研究动能大小与哪些因素有关的实验也是考察重点之一。3B两发飞行的炮弹,如果具有

24、相同的机械能,则A. 它们的质量一定相等B. 它们的速度一定相等C. 它们的高度一定相等D. 它们具有的动能和势能之和一定相等思路点拨:动能和势能统称为机械能。物体具有的机械能等于物体的动能和势能之和,在空中飞行的炮弹同时具有动能和势能,两发飞行的炮弹具有相同的机械能,它们的动能和重力势能可能相同,也可能不相同,但它们具有的动能和势能之和一定相同。全解:选D4B关于“功”和“能”的关系的说法中正确的是:()A. 一个物体能够做功,它就具有能量。B. 一个物体没有做功,它就没有能量。C. 一个物体的能量越大,它做的功一定越多。D. 一个物体的能量越小,它做的功一定越少。思路点拨:此题要求同学们对

25、能量的概念要透彻地理解,一个物体能够做功,我们就它具有能。能量是指它具有做功的本领。能量是一个物体的状态,做功是一个过程,是实现能量转化的过程。做功能量。全解:选A误区分析:能量大的物体不一定做功就多,只能说能量大的物体能够做的功比能量小的物体多。5B如图所示,在“研究物体动能与哪些因素有关”的实验中,将A、B、C三小球先后从同一装置的hA、hB、hC高处滚下(mAmBmC,hAhChB)推动纸盒运动一段距离直至小球静止。(1)要研究动能与质量的关系,我们要选择两图来进行比较。(2)从图中可以看出,A、B、C三个小球刚到达水平面时,球的动能最大。思路点拨:可以通过比较小球将木块推出的距离来确定

26、小球动能的大小全解:(1)A和C,(2)C误区分析:有同学看到B和C的质量不同,研究动能与质量的关系就选了它们,这样就错了,问题在于没控制它们到达水平面的速度相同。训练题组6 A关于能的概念,下面说法正确的是()A、用线悬挂着的物体它没有做功,所以没有能B、甲物体的速度比乙物体速度大,则甲物体的动能一定比乙物体的动能大C、甲物体的位置比乙物体的位置高,则甲物体的势能一定比乙物体的势能大D、在空中飞行的子弹,因为它能做功所以具有能思路点拨 根据能的概念一个物体能够做功,我们就说它具有能量。全解:选D。回味:要比较两个物体的能量的大小,必须综合考虑影响该能量大小的所有因素。7 A下列物体在运动过程

27、中,动能转化为重力势能的是( )A. 汽车沿斜坡向下运动B. 汽车在水平公路上匀速行驶C. 投出的篮球在向上运动D. 热气球匀速向上运动思路点拨 向上运动的篮球,速度越来越小,动能也越来越小,而高度越来越高,重力势能就越来越大,在不计空气阻力的情况下,减少的动能就全部转化为了重力势能。全解:选C 。回味:机械能的相互转化过程中,物体的质量一般是不会变的。关键考虑速度,高度,形变程度等因素。8 B机开车上坡前,往往加大油门,以提高车速,这是为了( )A增大动能B增大势能C增大惯性D减少阻力思路点拨 首先要了解提高车速的目的在于增大车的动能,而上坡这一过程正是动能和重力势能的相互转化过程全程精解

28、动能大小的一个因素。上坡前增大的动能可以在上坡时转化为重力势能,使上坡更轻松。选A回味 很容易误认为冲上坡是增大了车的惯性,误选C,其实惯性与运动速度是没有关系的。9A关于势能的概念,下面正确的说法是( )A弹簧的势能一定比橡皮筋的势能大B甲物体比乙物体举得高,甲物体就一定比乙物体的势能大C钟表上的发条被拧得越紧,势能就越大D甲物体比乙物体速度快,甲物体就一定比乙物体的动能大思路点拨:弹性形变越大,弹性势能就越大。全解:选C10 A如图所示,滚摆在下降的过程中越转越快,它在下降过程中A动能增加,势能增加 B动能增加,势能减少C动能减少,势能减少 D动能减少,势能增加思路点拨: 下降时质量不变,

29、高度降低,势能就减少。速度加快,动能就增加。全解:选B (第10题图)11 B下列各例中机械能没有变化的是( )A物体在某高度落下,不计空气阻力B跳伞运动员匀速成下落C物体在光滑水平面上受水平拉力作速度逐渐加大的运动D利用动滑轮匀速提起重物思路点拨:动能和势能统称为机械能。全解:B选项动能不变,但重力势能在减少,总的机械能减少。C选项机械能在增加。D选项机械能也在增加。选A12 A托起的排球,在上升过程中,_能转化为_能,在此过程中它的_能不断减少因而它的速度逐渐变小。思路点拨:抓住上升的排球是高度增加,速度减小全解:动,重力势,动13A卡车和自行车以相同的速度运动,卡车的动能 自行车的动能,

30、打桩机的重锤举高3米,具有的势能 举高5米具有的势能。(选填“大于”、“小于”或“等于”)思路点拨:速度相同时,质量越大,动能越大。质量相同时,被举的越高,重力势能就越大。全解:大于, 小于。14B质量是10-3千克的雨滴在从高空匀速下落的过程中,所受阻力等于 牛,具有的机械能 。(填“增加”、“减少”或“不变”)(g=10N/kg)思路点拨: 匀速下落时重力等于阻力。由于匀速,速度不变,质量也没变,所以动能不变。但重力势能随高度的降低而减少,所以机械能减少。全解:10-2,减少回味:要注意10-3是物体的质量,要计算出雨滴的重力。15 B 洒水车沿街道匀速行驶,将水洒向路面,在此过程中它的动

31、能将_,这是因为 。思路点拨:匀速行驶的洒水车速度是不变的,但洒水的同时其质量是不断减小的。误解:不变 车的速度没有变化全解:减少,速度一定时质量减小了。诊断:考虑动能的变化要从速度和质量两方面综合考虑,不可忽略洒水的同时车自身的质量再不断减小。16 B汽车沿斜坡向上匀速行驶的过程中,汽车的动能_,机械能_。(填“增大”或“减小”“不变”)思路点拨: 汽车的质量是不变的,可以通过速度考虑其动能,高度考虑其重力势能。全解:由于速度质量都没有发生变化,所以动能不变。汽车上坡时高度增大,重力势能增大。回味:本题中汽车质量是一定的,若质量发生变化,要判断能量的变化还要考虑质量因素。17B如图为某轻轨车

32、站设计方案示意图,该图表明与站台前后连接的轨都有一个小坡度,请你说明这种设计可以节能的理由。思路点拨:火车进站时要减速,出站时要加速。全解:在火车进站前设计一小段上坡,可以将火车的动能转化为重力势能,减少刹车所损耗的能量。出站时有可以将重力势能转化为动能,使启动更方便,同时节约了启动时消耗的能量。回味:这类问题要分两个方面有条理的叙述,混在一起就难以说清楚了。18如图所示,用一根长绳,把它的上端固定在天花板上,下端拴一小球,把小球拉到A位置,然后放手,仔细观察小球在摆动过程中高度和速度的变化,并说明小球从AOB的过程中动能、势能和机械能是怎样变化的。(不计摩擦和空气阻力)思路点拨:小球的质量不

33、变,综合考虑小球的速度和高度变化即可。全解:AO:动能增大,势能减小,机械能不变OB:动能减小,势能增大,机械能不变。回味:如果题目中没有说明不计摩擦和空气阻力,小球的机械能是不断减小的。19B如图是研究小球动能与小球的质量和速度关系的实验装置示意图。表中记录了用甲、乙两球分别进行实验的数据。由表中数据可知:甲球的动能_(选填”大于”、”小于”、或”等于”)乙球的动能;在质量和速度两个物理量中,对动能影响较大的是_.小 球小球质量小球碰撞物体A时的速度物体A被推动的距离甲 球2mvs乙 球m2v2s点拨:通过物体被推动的距离显示动能的大小全解:小于 速度回味:甲的质量是乙的两倍,乙的速度是甲的

34、2倍,但乙的动能却是甲的两倍,可见速度影响动能更大一些。二 内能 热量题型归结:本节题型主要以选择填空来实现对基本概念的考察,重点是对内能概念的理解,要知道影响内能的主要因素是温度(如题5,11,12)。还可以把内能与初二所学的分子动理论的相关知识结合起来。有关比热容的计算题(如题2,16,17)和图象题(如题1,13)也是考察重点之一。1B如图甲是用水来冷却热牛奶的示意图。图乙是记录牛奶、水的温度随时间变化的图象,图中表示热奶温度随时间变化的曲线应是_(填写或),图中A点的物理意义是_。若水的质量为1.5kg,在这个过程中水吸收的热量是_。水的比热容为4.2×103J/(kg

35、83;)命题意图:本题主要是对热传递的综合考察,通过该题了解热传递过程中,高温物体放热降温,低温物体吸热升温。并学会从坐标中找到相关的物理量进行计算。思路点拨:将热牛奶放入冷水中,高温物体是热牛奶,低温物体是冷水,它们之间由于存在温度差,所以高温的热牛奶放出热量,内能减少,温度下降,低温的冷水吸收热量,内能增加,温度升高。如果不考虑热损失,热牛奶放出的热量等于冷水吸收的热量。全解:依次是:;热牛奶与水达到热平衡时的温度是18;5.04×104J。误区分析:解决有关热传递的问题,首先就应该确定高温物体和低温物体。若传递过程冲无热量损失,高温物体放出的热量就等于低温物体吸收的热量。2 C

36、太阳能是一种无污染的能源,开发和利用前景广阔。从有关资料获悉,地球表面在晴天时,垂直于阳光的表面接收到的热辐射为1.2×103J/(m2·s)。有一台太阳能热水器,可将接收到的热辐射的40用来升高水温,如果该热水器接受阳光垂直照射的有效面积是始终是2.1m2,晴天晒1h,其水箱中50kg水的温度能升高多少摄氏度?命题意图:将本节中有关比热容的计算与生活实际相结合,使我们对生活中的热现象有更深刻的了解。思路点拨:先通过有关数据,算出水吸收的热量为多少,在根据比热容的公式计算升高的温度。全解:Q水吸=1.2×103J/(m2·s) ×2.1m2&#

37、215;3600s×40=3.6288×106Jt升高= Q水吸/c水m水=3.6288×106J/(4.2×103J/(kg·) ×50kg)=17.28误区分析:本题中很容易忘记将算出的热量乘以40,比热容公式中的Q代表的是物体实际吸收或放出的热量。 考点链接:本节中命题的主要类型在选择部分,这就要求我们对基本概念相当透彻的理解。特别对于“任何物体都具有内能”等知识点考察的比较频繁。另外计算题中关于比热容的计算也是命题的热点。3 A把烧热的工件放到冷水中,工件会凉下来,而冷水会变热,在这个过程中( ) A. 工件的内能增

38、大,冷水的内能减少 B. 冷水的内能增大,工件的内能减少 C. 工件和冷水的内能都增加 D. 工件和冷水的内能都减少B 说明 工件与冷水之间发生了热传递,原来温度高的工件在热传递过程中放出热量,温度降低,内能减少。4 A下列说法正确的是 ( )A、0物体的内能为零 B、通过做功可以改变物体的内能C、物体的内能与温度无关 D、对物体做功会使物体的比热容增大思路点拨: 要注意一切物体都具有内能,做功和热传递是改变物体内能的两种方式全解:选B。误区分析:认为水凝固以后就不具有流动性,所有就没有内能,那就错了。固体的分子也是在不停运动的,分子间也存在里的作用。目前世界上还找不到没有内能的物体。训练题组

39、5 B关于热量、温度、内能之间的关系,下列说法正确的是( ) A. 物体温度升高,内能一定增加 B. 物体吸收热量,温度一定升高 C. 物体温度不变,一定没有吸热D. 物体温度升高,一定吸收热量命题意图:巩固对内能极其相关概念的理解和认识。思路点拨:物体的内能与其温度有关,对于同一物体来说,温度越高,内能越大。全解:A 误区分析:物体温度升高,并不一定是吸收热量,比如两只手互相搓。6 B在标准大气压下,1kg20的水吸收了3.78×105J的热量后,其温度为( )A 80 B 90 C 100 D 110思路点拨:注意标准大气压下水的沸点为100。全解: 根据热量计算公式可以算出水的

40、末温度为110,但是一个标准大气压下水的沸点只有100。选C。误区分析:本题很容易错选D,忽略了标准大气压。计算出结果的同时也要思考一下结果是否符合实际。7A关于温度、热传递和热量,下列说法中正确的是( )A温度高的物体具有的热量多B温度低的物体含有的热量少C热量总是从温度高的物体传递到温度低的物体D热总是从热量多的物体传递到热量少的物体误解:选A全解:选C 说含有热量多少本来就是错误的,没有热传递,单独说热量是没有意义的。诊断:主要还是对热量概念的不理解,其实热量并不是看的见摸的着或存在与某个物体中的东西,它只是被人们用来描述热传递过程中传递能量的多少。8 B 甲、乙两物体的比热容之比为2:

41、3,吸收热量之比为3:1时,它们升高的温度相同。则甲、乙两物体的质量之比为( )A. 9:2B. 2:9C. 1:2D. 2:1全解:选A。根据热量计算公式计算可得。9 B 100g热水和50g冷水混合后(不考虑热量损失),则()A、热水降低的温度等于冷水升高的温度B、热水放出的热量小于冷水吸收的热量C、热水降低的温度大于冷水升高的温度D、热水放出的热量等于冷水吸收的热量误解:选A全解:选D诊断:选A是因为没有注意到热水和冷水的质量不同,如果质量相同,A和C都是正确的。回味:物体温度的变化所需热量的多少,不仅跟物体的种类有关,还跟物体的质量有关。10B铜的比热容是酒精的1/6,取铜块质量为酒精

42、的6倍,设初温相同,使它们分别吸收相等的热量后,再把铜块放入酒精中,则()A、铜块向酒精传热B、酒精向铜块传热C、它们之间不发生热传递D、条件不足,无法确定思路点拨:根据公式综合考虑吸收热量相同时,比热容和质量对物体温度变化的影响全解:选C。通过计算发现,吸收相同热量后铜快和酒精的末温相同,因此没有温差所以没有热传递。回味:要发生热传递,两个物体之间必须存在温度差。11 A物理学中,我们把物体内部所有分子 的动能和 的总和叫内能。物体的 升高时,物体内部所有分子动能的总和就增加,物体的 就会增加。全解:无规则运动,分子势能, 温度, 内能12B保温桶内装有质量为50kg、温度为95的热水。过了

43、一段时间后,桶内水的温度为85,那么水放出的热量为J,水的内能(选“增加”、“不变”或“减少”)思路点拨:温度是影响物体内能大小的重要因素。全解:2.1×106减少回味:对于同一个物体来说,温度越高,其内能越大。13B质量相等、初温相同的水和酒精,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,则a的比热_,(填大,小)是_。(填酒精,水)时间/min温度/ab0思路点拨:水的比热容比酒精大,水的温度不容易发生变化全解:小 酒精回味:可以根据2条图线的斜率来判断,越陡的温度变化越快,在质量和吸热相同的情况下可以判断它的比热容小。14 A水的比热为_

44、,它的物理意义是_ 。要使500克水温度上升10,需要吸收 热量。全解:4.2×103 Jkg·, 1kg水温度升高1所需要吸收的热量是4.2×103 J,21000J15为了探究液体温度升高时吸收的热量与哪些因素有关,某同学做如下实验:在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油,用同样的加热器加热,数据如上表:(1)分析比较_(填烧杯号)烧杯的实验纪录,可得出的初步结论是:在质量和升高的温度都相同时,不同物质吸收的热量不同。(2)分别比较1、2和3、4两烧杯的实验纪录,结合(1)的结论,然后归纳得出物体温度升高时吸收热量的多少与_有关。(3)根据表中数据可计算得出煤油的

45、比热容为_J/(kg·) 全解:(1)1、3(2)物体质量、温度升高的多少及物质的种类(3)2.1×10316 A图所示的太阳能热水器,水箱内装有120千克的水,若水温由20升高到70,水吸收热量是多少焦?(C水=4.2×103 Jkg·) 全解: Q吸=cm(t-t0)= 4.2×103 Jkg·×120kg×(70-20)=2.52×107J17 B经测试,一只装水2千克的家用保温瓶,经过24小时,瓶内的水温从95降低到65。问这段时间内,瓶内水的内能减少了多少?思路点拨:水是由于与外界发生

46、热传递放出热量,导致自身温度降低,内能减少。全解: Q放=cm(t0-t)= 4.2×103 Jkg·×2kg×(95-65)= 2.52×105J回味:水的内能减少是因为与外界发生了热传递,所以放出多少热量,内能就减少了多少。三 机械能和内能的相互转化题型归结:本节中主要介绍了三大知识点:一是改变物体内能的两种方法:做功和热传递。这类选择题(如题4,8)比较多,重点是会分析某个物体内能的改变是由哪种方法引起的。二是热机,有关热机的四冲程和能量转化问题(如题12,13,15)。三是热值,往往将有关热值的计算(如题1)与热量计算综合起来命题。1B

47、西部地区蕴藏大量的天然气,将其通过管道送到能源缺乏的东部,这个工程叫“西气东输”,此工程已经到达苏州,2004年5月苏州已开始实施天然气换煤气工程。(1)天然气和煤气相比,从环保角度来年,天然气有什么优点?(2)从能量角度分析天然气有什么优点?(3)天然气的热值是8.4×107J/m3,煤气的热值是3.9×107J/m3,在不计热量损失的情况下,分别加热一壶质量为10kg、初温为20的水至沸腾(标准大气压下),各需多少天然气和煤气?天然气的价格是2.0元/m3,煤气的价格是0.95元/m3,用哪一个更划算?命题意图:把几个知识点串联起来,考察综合解题能力思路点拨:天然气与煤

48、气相比,天然气燃烧后的生成物是二氧化碳和水,而煤气燃烧后的生成物不仅有二氧化碳和水,还有二氧化硫,有时还有一些一氧化碳。天然气的热值与煤气相比,天然气的热值大,并且天然气容易完全燃烧,热损失少。全解:(1)天然气和煤气相比,从环保角度来看,天然气的污染少。(2)从能量的角度来说,天然气的热值大,能量储存、输送均较煤气方便。(3)10kg的水温度从20加热到100,需要吸收的热量:Q吸c水m水t水4.2×103J/(kg·)×10kg×(10020)3.36×106J。Q放Q吸3.36×106J,所以消耗的天然气是:V1Q吸/q3.36

49、×106J/(8.4×107J/m3)0.04m3,花费的钱是:2.0元/m3×0.04m30.08元;消耗的煤气是:V2Q吸/q23.36×106J/(3.9×107J/m3)0.086m3,花费的钱是:0.95元/m3×0.086m30.0812元。从价格上看,烧天然气更划算。误区分析:在计算热传递中的热量时应选用公式Qcmt,在计算燃料燃烧放出的热量时就要选用VQ/q。2B如图所示,能量转化形式完全相同的是()A、和B、和C、和D、和命题意图:学会用学过的能量转化的相关知识解决实际问题。思路点拨:仔细观察四幅图,了解图中的各个物

50、体最终分别获得了什么能量。全解:选D。中是水蒸气对瓶塞做功,瓶塞获得机械能被“弹”出来,这是内能转化为机械能;中活塞压缩气体做功,气体内能增加,温度升高,达到棉花着火点,而使棉花燃烧;中是内燃机的做功冲程,燃气的内能转化为活塞的机械能;中是利用暖气取暖,这是热传递,没有能量转化。误区分析:判断机械能与内能的相互转化,首先要分清转化前后的能量的表现形式,而物体的机械能必以机械运动为特征,物体的机械能改变,必有做功的过程,然后根据物体能量的变化情况确定能量的转化形式,如:内能减小,机械能增大,则内能转化为机械能;内能增大,机械能减小,则机械能转化为内能。考点链接:本节考试命题的类型主要为选择填空和

51、计算,考察的重点为改变物体内能的两种方法,热机工作时的能量转化,热值的物理意义和计算等。3A 小梅同学将能量的转化及常见的例子连线如下,其中有一组出现了错误,请你帮她找出( )A. 机械能转化为内能用磨刀石磨刀B. 内能转化为机械能暖水瓶瓶盖蹦起C. 电能转化为内能电炉工作D. 势能转化为动能向上运动的乒乓球思路点拨:先排除肯定正确的选项,再比较拿不准的。全解:选D 向上运动的乒乓球是动能转化为重力势能。4A 图中的男孩和女孩是通过什么方式暖手的()A.他们都是通过热传递来暖手B.他们都是通过做功来暖手C.女孩通过热传递来暖手,男孩通过做功来暖手D.女孩通过做功来暖手,男孩通过热传递来暖手思路

52、点拨:仔细观察图中两人的动作,在了解改变物体内能有做功和热传递两种方法的基础上加以判断。全解:选C 女孩把手放在嘴边呵气取暖,是通过热传递的方式增加手的内能。男孩用摩擦的方法取暖,属于做功的方式。训练题组5 A以下关于能量的转化的叙述中错误的是( )A电饭锅工作时,将电能转化为内能 B汽油机做功冲程,将机械能转化为内能 C电动机车行驶时,将电能转化为机械能 D绿色植物的光合作用,将光能转化为化学能全解:选B 做功冲程应该是内能转化为机械能。6B 关于对q=Q/m的理解A. 热值与燃料完全燃烧放出的热量成正比。B. 热值与燃料的质量成反比。C. 热值与燃料的质量成反比,与燃料完全燃烧放

53、出的热量成正比。D. 热值的大小由燃料本身决定的,与质量和热量无关。思路点拨:燃料的热值是反映燃料燃烧时放出能量本领的物理量.误解:选C全解:选D。燃料的热值的大小只取决于燃料的种类,与燃料的多少及完全燃烧放出的热量的多少无关。诊断:由于没能认识到热值和密度一样,都属于物质的物理属性。7A酒精的热值比煤油小,这表示( )A. 燃烧酒精比燃烧煤油放出的热量少。B. 燃烧酒精比燃烧煤油达到的温度低。C. 相同质量的酒精和煤油中,煤油含的热量多。D. 相同质量的煤油和酒精完全燃烧时,煤油放出的热量多命题意图:剖析热值的概念,更深刻的去理解热值的物理意义。思路点拨:单位质

54、量的某种燃料在完全燃烧时所放出的热量,叫这种燃料的热值一般来说,不同燃料热值是不同的,只有在质量相同,均完全燃烧的条件下,才可比较放出热的多少。全解:选D。误区分析:我们抓住热值这一概念来分析,A选项中没有指出燃料的质量是否相同。B选项中的温度与热值没有什么关系。C选项中把热量与热能概念混淆了。8A下列事例中利用热传递改变内能的是 ( )A太空中的陨石,坠入地球大气层,成为流星B、从滑梯上滑下时,臀部有灼热的感觉 C冬天手冷时,搓搓手就暖和了 D夏天,广场上的石凳因太阳照射而发烫思路点拨:热传递改变物体内能的同时必然存在两个有温度差的物体。全解:选D 回味:内能的变化主要体现在物体温度的变化上。9A 夏天,用棉被盖住冰块,冰块就不容易熔化,这是因为( )A. 冰块的冷气不容易传到外边去B. 棉被外的温度不容易传到冰块上 C. 棉被外的热不容易传到冰块上D. 以上说法都不对全解:选C10A下列现象中,属于内能转化为机械能的是()A.用打气筒打气,气筒壁发热B.锯木头时,锯条发热C.用电熨斗烫衣服,电熨斗发热D.被点燃的冲天炮腾空而起思路点拨:内能转化为机械能,最终获得的是机械能,可以根据这一特点进行判断。全解:选D 爆竹腾空而起的过程是火药的化学能转化为内能,内能再转化为机械能。11A 下列现象

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