2019-2020年中考物理專題復習 第六講 熱和能.doc
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2019-2020年中考物理專題復習 第六講 熱和能 一、復習策略 1、分子動理論 （1）物質是由大量分子組成的（分子直徑：10－10m） （2）分子在永不停息地做無規(guī)則運動（擴散） （3）分子間存在相互作用的引力和斥力 2、內能 （4）比熱容及其計算 ①定義：單位質量的某種物質、溫度升高（或降低）1℃時所吸收（放出）的熱量． ?、趩挝唬篔/(kg℃)（意義） ?、蹜茫核谋葻崛葑畲? ?、苡嬎? ?。?）內能的利用 ①汽油機和柴油機 b．內燃機每完成四個沖程時，做功一次，（曲軸）飛輪轉動兩周． ?、谌剂系臒嶂导靶? a．Q放=mq=Vq（理想狀況下：完全燃燒）． b．內燃機效率 3、能量的轉化和守恒 ?。?）能量 ?。?）能量守恒定律：能量既不能創(chuàng)生，也不能消滅，它只能從一種形式轉化為另一種形式，或從一個物體轉移到另一個物體．在轉移和轉化過程中，能量的總量總保持不變． ?。ɡ斫饽芰渴睾愣膳c節(jié)約能源之間的關系）． 二、典例剖析 例1、(黃岡市)晴天，幾位大學生在森林中迷路了，下面四種利用風向引導他們走出森林的說法中，正確的是(圖中虛線為空氣流動形成風的路徑示意圖)（ ） A．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應順風走 B．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應順風走 C．森林吸熱，溫度升高較慢，空氣溫度低、密度大，地面空氣從森林流向外界，應迎風走 D．土地吸熱，溫度升高較快，空氣溫度高、密度小，地面空氣從外界流向森林，應迎風走 解析：本題考查了與熱現象相關的諸多知識．題中“晴天”表明了森林和土地在吸熱相同的情況下，比較兩地溫度變化情況：森林與土地相比，濕度大，加上植物的水分蒸發(fā)也要吸熱，因而溫度升高較慢；空氣的溫度比土地處低；又由于熱脹冷縮，熱空氣較易上升，森林的空氣溫度低，密度大，就會從森林流向外界，故要走出森林應順風走．應選A． 答案：A 例2、(北京市)做功和熱傳遞都能改變物體的內能．下列實例中，屬于通過熱傳遞方式改變物體內能的是（?。? A．雙手因摩擦而發(fā)熱 B．用火燒水時水溫升高 C．鋸木板時鋸條發(fā)燙 D．古人鉆木取火 解析：改變物體的內能有兩種方式：做功和熱傳遞．而且兩種方式在改變內能時是等效的，做功包括對物體做功和物體對外做功，其中對物體做功，物體的內能會增加，物體對外做功時，物體的內能會減少．熱傳遞指物體吸收或放出熱量，在以上各選項中，摩擦發(fā)熱、鋸條發(fā)燙和鉆木取火都是做功使物體的內能增加，只有B選項用火燒水使水溫升高是通過熱傳遞使水的內能增加．故應選B． 答案：B 例3、(廈門市)中國幅員遼闊，相同緯度上內陸地區(qū)晝夜溫差比沿海地區(qū)大．其主要原因是（ ） A．地勢的高低不同 B．水和陸地的比熱容不同 C．日照的時間不同 D．離太陽的遠近不同 解析：本題考查的是與比熱容相關的知識．比熱容是物質的特性，不同物質的比熱容一般不相同．題中“在相同緯度上”的沿海地區(qū)和內陸地區(qū)實際上指明了在相同的溫度條件下，而區(qū)別在于沿海地區(qū)有大量的水存在，而內陸地區(qū)主要是干泥土．水的比熱容比干泥土的大，所以在吸收或放出相同熱量的情況下，水的溫度比干泥土升高或降低得少，故水的晝夜溫差比干泥土溫差改變?。时绢}應選B． 答案：B 例4、(大連市)如圖所示，關于水和煤油內能的大小，以下說法正確的是（?。? A．甲容器中水的內能大于乙容器中水的內能 B．甲容器中水的內能小于乙容器中水的內能 C．丙容器中煤油的內能大于丁容器中煤油的內能 D．丙容器中煤油的內能小于丁容器中煤油的內能 解析：本題考查了內能及內能的影響因素的相關知識．內能是指物體內所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子勢能的總和，它的主要影響因素是分子數目(即物體的質量)和溫度(分子動能的標志)．比較甲和乙可知，質量相同的水溫度越高，內能越大，比較丙和丁可知，溫度相同的煤油質量越大，內能也越大．由此可知，正確的選項應為B和C． 答案：BC 例5、(海南省)下列現象能說明分子永不停息地做運動的是（ ） A．破鏡不能圓 B．顯微鏡下微生物到處移動 C．灰塵在空中飛舞 D．花香撲鼻 解析：一切物體的分子都在永不停息地做無規(guī)則運動是分子動理論的重要內容，能夠說明這一點的包括物體內分子的微觀運動，比如擴散現象，而一些固體顆粒的運動則屬于宏觀運動，宏觀運動并不能說明宏觀物體內每個分子都在運動．比如灰塵在空中飛舞屬宏觀運動，它并不能說明構成灰塵內的每個分子都在不停地做運動．而顯微鏡下微生物的移動同樣也不能說明構成微生物的分子都在不停運動．另外，惟一能用宏觀運動證明微觀運動的只有布朗運動，布朗運動中花粉顆粒的運動正好說明了水分子在不停地撞擊花粉顆粒所至，因而可以說明水分子在不停地做無規(guī)則運動．而本題A選項中破鏡不能重圓主要說明了分子間距離較大，作用力太微弱．故本題答案應選D．花香撲鼻屬擴散現象，說明花香分子在運動． 答案：D 例6、下列關于分子動理論的說法中，正確的是（?。? A．物體運動得越快，物體內部分子無規(guī)則運動也越快 B．液體凝固成固體后，分子無規(guī)則運動就停止了 C．固體被壓縮到分子之間無間隙才不能被壓縮 D．溫度越高，分子無規(guī)則運動越劇烈 解析：本題考查根據分子動理論知識來判斷各選項正確與否的能力．物體內部大量分子的無規(guī)則運動是微觀粒子的一種運動，它跟物體的宏觀運動是兩種不同性質的運動．當物體靜止速度為零時，分子的運動并未停止，所以A選項不正確．無論物體是固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)，大量分子都是處于不停的無規(guī)則運動狀態(tài)，當液體凝固成固體時，分子運動并未停止，選項B不正確．分子間同時存在引力和斥力作用，當分子間距離小于一定的距離時，分子間斥力起主要作用，因此分子間距離不能被無限壓縮，選項C也不正確．實驗表明：物體溫度升高，分子無規(guī)則運動速度增大，所以選項D正確． 答案：D 例7、關于做功、熱傳遞和內能，下列說法中錯誤的是（?。? A．對物體做功一定能使物體的內能增加 B．做功和熱傳遞對改變物體的內能是等效的 C．0℃的物體也具有內能 D．物體吸熱，內能增加，溫度可能升高 解析：本題考查對改變物體內能兩種方法的理解．做功和熱傳遞都可以改變物體的內能，兩者是等效的，選項B正確．一切物體的分子都在不停地做無規(guī)則運動而都具有內能，選項c正確．物體吸熱，內能一定增加，但溫度不一定升高．例如：冰在熔化過程中吸熱，內能增加而溫度不變，故選項D也正確．對物體做功，如：克服摩擦、壓縮物體可以使物體內能增加，但若將物體舉高對物體做功，其內能并沒有增加．因此對物體做功物體內能可能增加，也可能不增加，故選項A錯誤． 答案：A 例8、據有關專家預測，我國目前最大的水電站——三峽水電站建成后，三峽水庫區(qū)的氣溫會受到一定的影響：夏天將比原來下降2℃左右，而冬天將比原來升高2℃左右．請你解釋發(fā)生這個現象的原因． 解析：本題是密切聯系我國建設實際，運用物理知識分析實際問題的試題，考查在常見物質中水的比熱最大這一特點在實際中的作用．水的比熱大表明在質量相同，吸收熱量相同時，水的溫度升高的低． 答案：水電站建成后，庫區(qū)水量大大增加，因為水的比熱比干泥土氣砂石的大，夏天當吸收相同熱量時，水升高的溫度比干泥土、砂石的低，所以庫區(qū)的氣溫較原來的有所下降．冬天當水和干泥土、砂石放出相同熱量時，水降低的溫度比干泥土、砂石降低的少，所以庫區(qū)的氣溫較原來的有所升高． 例9、焦炭的熱值為3.0l07J/kg，它的物理意義是_________，完全燃燒________kg的焦炭放出的熱量能把200kg的水溫度升高50℃． 解析：燃料燃燒時放出的熱量可用公式Q放=qm來計算．(q表示熱值，m表示質量)有關熱值與熱量的計算總稱為熱學計算，計算過程中主要用Q放=qm與熱量的計算公式，通過Q吸=Q放或Q吸=ηQ放(η為吸熱的百分比)來進行解題． 答案：由定義可知，熱值就是1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量．焦炭的熱值為3.0107J/kg，它的物理意義是1kg焦炭完全燃燒放出的熱量為3.0107J． 200kg的水溫度升高50℃吸熱的熱量： Q吸=c水m水△t水=4.2103J/(kg℃)200kg50℃=4.2107J 因為焦炭完全燃燒放出的熱量Q放=Q吸=4.2107J 所以有 例10、(大連)小明猜想“液體的密度ρ越大，其比熱容c也越大”．他查到了一些液體的密度值如下表： 物質 密度ρ(kgm－3) 物質 密度ρ(kgm－3) 水 1.0103 柴油 0.8103 煤油 0.8103 汽油 0.71103 植物油 0.9103 酒精 0.8103 由于不知道表中各種液體之間比熱容的大小關系，需要用實驗方法得到． 實驗器材： 鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網、溫度計、細線、火柴、燒杯、秒表、天平和砝碼(以上每一種器材數量足夠、規(guī)格相同)；火焰相同的酒精燈若干；密度表中所給出的各種液體足量． 實驗中，小明選取的三種液體分別是煤油、植物油和水． (1)請完成以下實驗要求： a．實驗原理是：________________________________． b．實驗中你準備測量哪個物理量來間接知道液體的比熱容大小? c．實驗中要控制的變量是：液體的質量和________________________________． d．實驗中，怎樣操作才能使燒杯在單位時間內吸收的熱量都相等? (2)如果測量的結果與小明的猜想相矛盾，則測出的三個物理量大小關系會有很多種，請寫出其中的一種．________________________________． (3)如果小明選取煤油、酒精和水這三種液體做實驗，會存在哪些問題? 解析：(1)物質的比熱容c大小雖然由物質種類決定，但由 可知，在一定條件下，c的大小可以由Q、△t或m的大小體現．在實驗中，Q的大小可以通過加熱時間長短反映；由于溫度變化大小和加熱時間長短的改變容易實施；而要保持Q和△t不變，改變m，不易操作．因此，在實驗中，有兩個方案：一是m相同，Q相同(加熱時間相同)，測出溫度變化，比較溫度變化大?。疁囟茸兓酱螅琧越??；二是m相同，△t相同，測出加熱時間長短．加熱時間越長，吸熱越多，c越大． (2)要讓三種液體在相同時間內吸收的熱量相同，現在酒精燈相同，則裝置其他部分安裝必須相同．如可以使用同一套裝置，只換用不同燒杯和液體；或三個鐵架上的燒杯擺放相同，確保加熱時，相同時間內吸熱相同．除了小明猜想外，還有“液體密度ρ越大，比熱容c越小”；“液體密度ρ相同，比熱容也相同”；“液體密度不同，比熱容相同”；“液體密度大小與比熱容大小無關”等．表現出的測量的溫度變化△t或加熱時間的關系就很多． (3)首先小明的猜想是“液體密度ρ越大，比熱容c也越大”，酒精與煤油的密度相同無法進行比較；其次酒精的易蒸發(fā)、易燃燒無法用于實驗． 答案：(1)a． ；b．可用“溫度變化量△t”(也可以用“加熱時間”)；c．液體加熱時間，保證吸熱相同；d．用同一個裝置加熱燒杯或調整鐵架臺上放燒杯的鐵圈的高度，使酒精燈的火焰與燒杯底部的距離相等. (2)△t煤油=△t植物油=△t水(t煤油=t植物油=t水)(注：只要不是△t煤油>△t植物油>△t水或t煤油
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