2012高考物理月刊专版 专题12 热学综合 图像与热学计算题解法探究

1 20122012 高考物理月刊专版高考物理月刊专版 用热量公式 Q cm t 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 一 认识图像 看认识图像 看 懂温度随时间变化的规律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 10min 后 二者温度相同 达到平衡状态 保持 40 不变 二 二 绘制图像 使物理过程清晰绘制图像 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 18060J OA 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 QD B 所以 冰全部溶化成 0 的水时吸收的热量 QOA QDB QAB 16590J 三 三 分析图像 获取信息进行计算分析图像 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 2 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 J Kg 2 1 四 绘制图示 巧解热学题绘制图示 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 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 cm t 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 A C 甲 C 乙 B C 甲 t 乙 根据 Q 吸 Q 放 及 Q Cm t 得 C 甲 t 乙 B t 甲 t 乙 C t 甲 t 乙D 无法确定 3 度为 60 t