培优易错难题热学问题辅导专题训练.doc

一、初中物理热学问题求解方法1．将一杯热水倒入盛有一些冷水的容器中，冷水的温度升高了 10 ℃，这是通过 的方式改变了冷水的内能又向容器内倒入同样一杯热水，冷水的温度又升高了 6℃如果再向容器内倒入同样三杯热水，则冷水温度可再升高 ℃(不计热量损失)答案】热传递 9【解析】【分析】【详解】[1] 热水倒入冷水中，热水放出热量，冷水吸收热量，冷水温度升高，是通过热传递的方式 改变冷水的内能[2] 热水倒入冷水中，热水放出的热量等于冷水吸收的热量，设一杯的热水质量为 m，初温为 t ，冷水的质量为 m0，由热平衡方程可得第一次加入热水时cm(t 10℃) cm0 10℃ 第二次加入热水时cm(t 16℃) c(m0 m) 6℃两式相减得 m0 3m，代入解得 t 40℃若再加入同样三杯热水，设升高的温度为 t ，则3cm(40℃ 16℃ t)=c(m0 2m) t 解得 t 9℃ 2．探究水沸腾时温度变化的特点：(1) 如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中 是水沸腾时的情况；(2) 实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了 ；(3) 由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。

根据记录的数据，水的沸点是 ℃ ；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度 答案】甲 缩短实验加热时间 98 不变 解析】分析】【详解】(1) [1] 水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气 泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况2) [2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要 的温度，用热水会缩短实验加热时间3) [3] 从图丙可以看到，第 4min 开始，水的温度保持在 98℃不变，可以推测水的沸点是 98℃[4] 可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变3．实验小组探究影响蒸发快慢的因素，提出以下的几种猜想：1)蒸发的快慢与液体的温度有关；( 2)蒸发的快慢与液体的表面积有关；3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；( 4)蒸发的快慢与液体的质量有关a．实验过程采用的科学探究方法是 b．验证猜想( 3)应选择 填对应的字母即可)c．取 A 和 C 比较，可以验证猜想 填对应的序号即可)d．实验小组想利用 E 图中甲、乙研究蒸发的快慢与液体的质量是否有关，你认为是否可行 并简述理由 【答案】控制变量法； AD； (1)； 该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时， 质量不同时，先蒸发完的蒸发的才快。

解析】【分析】【详解】[1] 由给出的猜想可知，液体蒸发快慢可能与四个因素有关，所以，在实验过程中控制了三个量相同，只有要探究的量发生了变化，用到的是控制变量法；[2] 验证猜想 (3)蒸发的快慢与液体面积的空气流动有关；根据控制变量法的思想，应控制液 体温度和表面积相同，改变液体上方空气流动速度，由此可知应选择 AD 两图；[3] 取 A和 C比较，液体表面积和液体上方空气流动速度相同，液体温度不同，可以验证猜 想(1)蒸发的快慢与液体的温度有关；[4] 该验证过程是错误的，因为从设计的环节看他没控制水的表面积相同；因为只有在液体 上方空气流动速度、液体温度，液体表面积相同时，质量不同时，先蒸发完的蒸发的才 快4．图甲是小强在标准大气压下用 50g 冰做“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验装置，[c 水=4.2×130J/（kg·℃）]图乙是他根据记录的数据绘制的温度随时间变化规律的图像1）实验中，冰熔化的时间为 min 2）由图乙可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，内能 （选填“增大”小”或“不变”），冰在熔化过程吸收的热量为 J3）试管中的冰完全熔化后，若持续加热，当烧杯中的水沸腾时，试管中的液体 选填“会”或“不会”）沸腾。

答案】 4 增大 3.15 ×310不 会【解析】【分析】【详解】（1）［1］ 由图象可知，实验中冰从 2min 开始熔化， 6min 熔化完毕，故冰熔化的时间是 4min2）［2］由图象可知，冰在熔化过程中吸收热量，温度不变，因继续吸热，所以内能增大［3］50g 冰熔化成水，因为质量是不变的，所以水的质量也是 50g，在 6～10min 内，水的温度升高了 15℃，则在 6～10min 内水吸收的热量为Q水吸＝ cm t＝4.2 103J/（ kg ℃） 0.05kg 15℃＝3.15 103J由题知物质在相同的时间内吸收的热量是相同的，而冰的熔化过程用时也是 4min ，所以冰熔化过程中吸收的热量为Q冰吸＝ Q水吸＝ 3.15103J（3）［4］当烧杯中的水沸腾后，尽管不断吸热，但烧杯中的水温度不再升高，保持水的沸点温 度不变；试管中的水从大烧杯中吸热，温度达到水的沸点后，就和烧杯中的水的温度一 样，就不能从烧杯中继续吸热，这时虽然达到了沸点，但不能继续吸收热量，所以试管中 的水不会沸腾5．如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置．（1）除了图示的器材外，本实验要用到的测量工具还有 ；加热过程中，用搅棒搅动的目的是 ：水和沙子吸热的多少可以通过 来反映的（选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”）（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较 ；若温度计示数的升高值相同，比较 ．（3）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是 （填字母）．A．采用相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的距离等） B．易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C．使用相同的易拉罐．【答案】天平 使物体受热均匀 加热时间 温度升高的读数 加热时间 B【解析】【分析】【详解】（1）根据吸热公式 Q=cm△ t 可知，实验还需要称质量的天平，用搅棒搅动的目的是为了 让沙子和水受热均匀； 放热设备相同，只能通过加热时间来控制水和沙子吸热，所以还需钟表．（2）在本实验中，可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是：若加热时间相同，比较温 度计的示数升高值的多少；若温度计示数的升高值相同，比较加热时间； 沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是：水的比热容比泥土和沙子的比热 容大．（3）该实验的变量控制，需要控制相同的加热方法（如酒精灯火焰的大小，与易拉罐底的 距离等）、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量；如果体积相等，他们的质量一定不同， 所以不正确的是 B．6．李明有一只温度计，虽然它的玻璃管的内径和刻度都是均匀的，但标度却不准确，它在冰水混合物中的读数是﹣ 7℃，在沸水中的读数是 103℃。

1）这只温度计 1 格表示的温度是是多少？ （保留一位小数）（2）当它指示温度是 15℃时，实际温度是多少？（3）当它实际气温是 45℃时指示温度是多少？【答案】 （1）0.9℃； （2）20 ℃； （3）42.5 ℃【解析】【详解】(1) 该温度计的分度值 t1 是：t1100℃-0℃ 0.9℃103℃-(-7℃)(2)当它指示温度是15℃时，实际温度 t 实 是：10t实 =[ 15℃-(-7 ℃)] 10℃=20℃11(3)当它实际气温是45℃时，指示温度 t 时，则有：45℃=1110℃ [t℃-(-7℃)]1 格表示的温度是 0.9℃15℃时，实际温度是 20 ℃45℃时指示温度是 42.5 ℃解得 t=42.5℃ 答： (1)这只温度计(2) 当它指示温度是(3) 当它实际气温是7．煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机．某县在冬季利用地热能为用户取 暖．县内有一口自喷状态地热井，出水温度为 90℃，出水流量为 150m 3/h ．(1) 每小时流出的水是多少 kg?(2) 求每小时流出的地热水温度降低到 50℃，所放出的热量．(3) 这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，且天然气蒸汽锅炉的热效率为 90%，则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气 ?[ρ水=1.0×103kg/m 3，c水=4.2× 103J](kg?℃)，天然气的热值为 4× 107J/m3]【答案】 (1) 1.5 l×05kg；(2) 2.52 10×10J；(3)700m3【解析】【详解】(1) 每小时流出水的质量m=ρV=1.0 ×103kg/m3×150m3=1.5 ×l05kg；(2) 水放出的热量 Q水放=cmΔt=4.2×103J/(kg?℃)×1.5×105kg×(90℃-50℃)=2.52 ×1010J；(3) 这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热，则Q 有用 =Q 水放 =2.52 ×10 10J ，天然气需要放出的热量Q放=Q有用 2.52 1010 J =2.8 ×1010J90%天然气的体积 答： (1)每小时流出的水是 1.5 ×l05kg；V= Q放 q2.8 1010J4 107 J/m3=700m 3.(2) 每小时流出的地热水温度降低到 50℃所放出的热量为 2.52 ×1010J；(3)利用地热能供暖一小时可以节约 700m3 的天然气。

A 和 B，物体 A、B 的边长分别为B 的质量为 10 千克求：8．如图所示，放置在水平地面上的两个均匀实心正方体0.1米和 0.2米物体 A的密度为 4× 130千克/米 3，物体(1) 物体 A 的质量 mA2) 物体 B 对水平地面的压力 FB3) 在保持物体 A、B 原有放置方式不变的情况下，现将物体 A、 B各自沿水平方向在上部m切去质量为△ m 的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，求切去的质量△ 【答案】 (1)4 千克(2)98牛(3)2 千克【解析】【详解】(1) 物体 A 的质量：mA=ρAVA=4×103kg/m3× (0.1m) 3=4kg ；(2) 物体 B 对水平地面的压力 FB 等于物体重力大小： FB=GB=mBg=10kg ×9.8N/kg=98N ；(3)A 物体的底面积：22SA =(0.1m) 2=0.01m 2，B 物体的底面积：SB=(0.2m) 2=0.04m 2，将物体 A. B 各自沿水平方向在上部切去质量为△ m 的一部分，根据 p= F ，由于物体对水平地面的压力等于剩余部分的重力，因剩余部分对水平地面的 S压强相等，故有：即:整理后有：代入已知量：SASBGAmgSA ，GBmg=SB ，mAmSA ，mBm= SB ，4kgm =0.01m210kgm =0.04m2mg GBGAmg故切去的质量：△ m=2kg.答： （1）物体 A 的质量 mA为 4kg（2）物体 B 对水平地面的压力 FB 为 98N；（3）在保持物体 A. B 原有放置方式不变的情况下，现将物体 A. B各自沿水平方向在上部切 去质量为△ m 的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，切去的质量△ m=2kg.9．牛顿说自己。