中考物理专题热学专题复习热学

2009年中考物理专题复习热学（一）温度及温度的测量温度是表示物体冷热程度的物理量在国际单位制中温度的主单位是开尔文，符号是K；常用单位是摄氏度，符号是℃。温度计是用来测量物体温度的仪器常用的温度计有如下三种：（1）实验室温度计，用于实验室测温度，刻度范围在20℃~105℃之间，最小刻度值为1℃。（2）体温计。用于测量体温，刻度范围35℃~42℃，最小刻度值为0.1℃。（3）寒暑表。用于测量气温，刻度范围-20℃~50℃，最小刻度值为1℃。以上三种温度计都是根据液体热胀冷缩的性质制成的。用温度计测液体温度的方法（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁。（2）温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数。（3）读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。（二）物态变化1.熔化和凝固固体分为晶体和非晶体，晶体有一定的熔点，非晶体没有熔点。晶体熔化要满足两个条件：一是温度必须达到熔点，二是要继续吸热，液体要凝固成晶体也必须满足两个条件：一是温度必须达到凝固点，二是要继续放热。2.汽化和液化（1）汽化有蒸发和沸腾两种方式，它们的异同点如下表。名称蒸发沸腾温度条件在任何温度下都能发生在一定温度下发生不发生部位只在液体表面进行在液体表面和内部同时进行同汽化程度缓慢剧烈占八、、影响因素液体温度高低，液体表面积大小、液体表面空气流速液体表面处气压大小相同点都是汽化现象，都要吸热（2）使气体液化有两种方法：降低温度和压缩体积，一切气体只要温度降低到足够低都可以液化，但压缩体积的方法不能使一切气体液化。升华和凝华这两种物态变化是固态与气态之间的直接转化，升华需要吸热，凝华需要放热。（三）解答热现象问题的一般步骤认真审题，弄清题设条件，确定研究对象。分析过程，确定需要用到的物理知识。表述结果，表述顺序是现象、过程、依据、结论。（四）解物态变化习题的两种方法观察比较法用观察比较法解答物态变化问题的步骤是：（1）认真观察或回忆观察到的现象（2）对题目中物质的状态、变化的环境、条件、吸放热情况进行认真分析（3）与物态变化的规律进行比较（4）得出结论图像法用图像法解决物态变化的一般步骤是：（1）明确图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量（2）弄清坐标上最小分格的数字、单位（3）明确图像所表达的物理意义（4）根据图像作出判断，得出结论（五）分子动理论分子动理论的初步知识（1）分子动理论的基本内容：物质是由分子组成的，一切物体的分子都在不停地做无规则的运动；分子间存在着间隙，分子间有相互作用的引力和斥力。（2）扩散现象不同的物质在互相接触时，彼此进入对方的现象，叫做扩散。扩散现象表明一切物体的分子都在不停地做无规则的运动，还表明分子间存在着间隙。扩散的快慢与温度有关。温度是用来表示物体冷热程度的物理量，从分子动理论观点看，温度是物体内大量分子无规则运动剧烈程度的标志。物体的温度越高，物体内分子运动越激烈，扩散越快。物体的内能（1）物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。（2）物体的内能与温度有关。对同一个物体，温度升高，它的内能增大，但物体的内能增大温度不一定升高（比如晶体溶化）。对于不同的物体，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。（3）我们把物体内大量分子的无规则运动称之为热运动。（4）做功和热传递都可以改变物体的内能。对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，物体本身的内能会减小，从能量转化的角度来看，做功改变物体内能实质上是内能与其他形式能之间的相互转化的过程。在热传递过程中，高温物体温度降低，内能减少；低温物体温度升高，内能增加。热传递改变物体内能实质上是能量从温度高的物体传到温度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，因此用功或用热量来量度物体内能的改变。比热容（1）单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。（2）比热容是物质的一种特征，每种物质都有自己的比热容，它的大小与物质的种类有关，与物体的质量、吸收的热量、温度的变化量无关。（3）水的比热容是4.2义103J/（kg・。C）。热量的计算（1）物体的温度由t℃升高到产C时吸收的热量：Q=cm（t-1）0吸0(2)物体的温度由t℃降低到产C时放出的热量：Q=cm(t-1)0放0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，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。(六)内能内能的利用(1)燃料的热值在燃料燃烧的过程中化学能转化为内能。②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，用符号q表示。③单位是J/kg④酒精的热值q=3.0义107J/kg表示1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0x107J。燃料完全燃烧放出的热量的计算Q=qm。(2)炉子的效率：炉子有效利用的热量与燃料完全燃烧放出热量之比，叫做炉子的效率。(3)提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。(4)内能的重要应用。直接利用内能来加热物体。利用内能来做功。热机(1)热机是利用内能做功，把内能转化为机械能的机器。(2)内燃机是热机的一种，汽油机和柴油机都是内燃机。(3)内燃机工作的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。(4)单缸四冲程内燃机中，一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气做功一次。(5)热机效率：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机效率。热机效率是热机性能的一个重要指标，在设计、制造和使用上要尽量减少各种能量损失，有效减少摩擦，提高热机效率。(6)人们在使用燃料的同时，排放的烟尘废气是造成大气污染的主要来源。改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，采取集中供热，在城市普及煤气和天然气的使用是保护环境，控制消除大气污染的方法。【典型例题】[例1]夏天游泳后刚从水中上岸会感到冷，如要有风甚至会冷得打颤，为什么？解析：解题中要注意回答吸热的原因和吸热更多的原因，还要回答影响蒸发快慢的因素对吸热的影响。答案：夏天从水中上岸后，身体表面的水蒸发，要从人身体吸收热量感到冷，如果有风会加快身体表面的水分蒸发，从身体吸收更多的热量，所以会冷得打颤。拓展延伸：题中要从蒸发吸热的知识解释，还要从影响蒸发的因素方面解释，有风的情况下蒸发加快吸热更多。[例2]下列关于温度、内能、热量和做功的说法中，正确的是（）物体温度降低，内能一定减少物体吸收热量，温度一定升高温度高的物体把温度传给温度低的物体一个物体温度升高，一定是物体对外做了功解析：物体温度降低，分子运动速度减慢，分子平均动能减小，内能减小，A正确；物体吸收热量，温度不一定升高，如物态变化时晶体熔化吸热，但温度不变，B错；在热传递过程中，传递的是能量即内能而不是温度；一个物体温度升高，可能是吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，而不是物体对外界做功。答案：A拓展延伸：温度、内能、热量、功是四个不同的物理量，物理意义是绝然不同的，温度表示物体的冷热程度的物理量，是物体内大量分子无规则运动快慢的宏观表现。内能是物体内所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。[例3]液体蒸发的快慢由液体的温度、液体的表面积和液体表面空气流动的快慢来决定的，如何用分子动理论和内能的有关知识来进行解释？解释：用分子动理论解释现象，可抓住分子的运动特点与物理现象之间的关系进行说明。本题中，应重点突出影响蒸发快慢的三个因素变化时，从微观的方面进行理论解释。答案：液体的蒸发，实质上是液体的速度较大的分子摆脱其他液体分子吸引飞离液面的一种现象，如果液体温度越高，内能就越大，速度大的分子就越多，飞离液面的分子就越多，蒸发就越快，如果液体的表面积越大，在液体表面的分子就越多，飞离液面的分子就会越多，蒸发就越快，跑出液面的分子若在液体表面附近运动，其中一部分又会回到液体中，如果液面上方空气流动越快，从液面跑出的分子就被较快地带走，液面附近的蒸发出来的分子就越少，返回液体的分子就越少，离开液面的分子比返回液体的分子多，蒸发就越快。方法提炼：分子动理论解释蒸发的有关现象，要用微观的理论来说明宏观现象，从分子的运动变化到液体的蒸发变化来说明，液体的温度对蒸发的影响；液体的表面积的大小对蒸发的影响；液体表面空气流动的快慢对蒸发的影响。[例4]如图1所示四种测量水温的方法，其中正确的为（）图1解析：在使用过程中要注意使温度计的玻璃泡正确放入被测液体中，还要注意读数时的正确方法。答案：D易错分析：温度计的正确使用要求为：（1）温度计的玻璃泡全部浸入被测的液体中，不要碰到容器底或容器壁，题中A，B温度计的玻璃泡分别碰到了容器侧壁和底，故不正确。（2）温度计玻璃泡浸入被测液体后要稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数，题中C温度计的玻璃泡没有全部浸入被测液体。[例5]用高压锅煮粥，熄火后用冷水将锅冷却，拿去限压阀后打开锅盖，可以看到锅内的粥仍在沸腾，普通锅却看不见这样的现象，下列说法中正确的是（）熄火后，锅内温度迅速降到100℃以下，但由于打开锅盖后气压降低，所以重新沸腾。熄火后，锅内温度高于100℃，即使不冷却，不拿去限压阀，粥也在沸腾。熄火后，锅内温度仍然高于100℃，冷却后锅内气压比原来降低，打开锅盖后，气压降为一个大气压，所以重新沸腾。粥的流动性差，不易降温，熄火后即使不浇冷水，不拿去限压阀粥也要沸腾较长时间。解析：液体沸点与气压有关系，一切液体的沸点都是气压减小时降低，气压增大时升高，解题时要分析沸点和压强的关系。答案：C方法提炼：本题要从沸腾的条件分析：沸腾时沸点与压强有关，而且高压锅内的压强一般高于1标准大气压，从而高压锅内粥的温度会高于100℃，当锅降温并打开锅盖时，锅内压强迅速变为1个大气压，沸点应为100℃，而粥的温度降低速度较慢，仍高于沸点，所以刚揭开锅盖时，锅内的粥仍然在沸腾。[例6]一个四冲程柴油机在一个冲程中活塞移动的距离是115mm,活塞直径是95mm,做功冲程中燃气的平均压强是6.47x105Pa,如果飞轮转速是2400r/min,求该柴油机的功率。解析：要求出功率就要知道功和时间，做功由活塞受燃气的作用力F和活塞移动的距离求出，作用力由燃气压强P和活塞受力面积S=（£）2兀求得，从而可以求出功率。答案：（1）活塞受力面积为S=（d）2兀=（0095m）2X3.14=7.1x10-3m2（2）活塞受燃气的作用力F=P,S=6.47x105Pax7.1x10-3m2=4.59x103N（3）活塞在燃气推动下做功W=F•L=4.59x103Nx0.115m=527.8J（4）转速是2400r/min的柴油机，1s做功20次。（5）1s内活塞做的总功为W=nW=20x527.8J=10556J总（6）此时它的功率为W10556JP=—总==1.0556x104Wt1s拓展延伸：解题时要注意逐步分析,善于知识迁移,找出各个物理量的相互关系,由已知条件出发一步一步计算各个量,求出功率。

［例7］把质量为m温度为30℃的铁块投入到一杯0c的水中，最终铁块的温度降低到6℃,那么把另一块质量为2m，温度为30℃的铁块投入到同样另一杯水中，最终这块铁的温度为多少？解析：第一块铁的最终温度6℃，是混合的末温，求第二块铁块的最终温度也是热平衡时的末温。答案：第一块铁下降的温度为AJ=30oC-6。C=24。C铁1水升高的温度为At=6°C-0oC=6°C水1第二块铁下降的温度为At铁2=300c-t水升高的温度为At=t-0oC水2所以第一次热平衡时有：cmAJ=cmAt铁铁1水水水1第二次热平衡时有：c-2mAt=cmAt铁铁2水水水2求两式之比得：AtAt求两式之比得：铁i=—水2AtAt铁2水224oC6oC所以二2义(30°C-t)t-0OC所以t=10°C方法提炼：解题时要注意，初温、末温和混合后的温度的关系。运用热平衡方程时，要分析出吸热物体和放热物体，将水温的变化代入热平衡方程，从而求出水的末温，解这类题，温度变化量的错误是导致解题失败的常见原因。［例8］有质量相等的甲、乙两金属块，初温度也相等，如把甲投入一杯90℃的水中，热平衡的水温下降了5℃，取出甲后，再把乙投入水中，热平衡时，水温又下降了5℃，比较甲、乙两金属的比热和吸收的热量，正确的是（）A.甲的比热大于乙的比热B.甲的比热等于乙的比热C.甲的比热小于乙的比热D.甲吸收的热量大于乙吸收的热量解析：当分别把甲、乙投入到同一杯水中，每次水降低的温度相等，说明甲、乙两金属块分别从水中吸收的热量相等，要比较甲、乙的比热，除质量相等、初温相等和吸收的热量相等外，还必须明确甲、乙的温度变化量，设甲、乙初温为t=t，当把甲投入水中0甲0乙时，水温下降了5℃,则有t-t=5°C。0水cm（t-t）=cm（t-t）=cm50C（1）甲甲0甲水水0水水水甲投入后水的温度变成t=J-5oC=85°C0水再把乙投入水中时水温又下降了5℃,则有t-t'=5℃（t'为乙与水混合时的末温）cm(t'-t)=cm(t-t')=cm5℃(2)乙乙0乙水水水水乙投入后的温度变成t'=t-5℃=80℃比较(1)、(2)两式可得cm5。Ccm5℃c=水—水c二水—水甲m(85℃-1)乙m(80℃-1)甲0甲乙0乙又因为(85℃-1)>(80℃-1)，所以c<c。0甲0乙甲乙答案：C方法提炼：本题虽是选择题，但反复用到Q=cmAt,At=t-1或At'=t-1等0甲0水公式，解题中还要充分理解，下降了5℃，质量相等，初温相等等条件。[例9]下列关于能量转化的说法中，正确的是()在砂轮磨刀时，刀的温度升高了，内能转化为机械能陨石进入大气层成为流星时，机械能转化为内能壶中水沸腾时，壶盖不停地跳动，水的内能转化为壶盖的动能用打气筒给车胎打气时，筒内空气内能转移到气筒上，使气筒壁温度升高解析：磨刀时，砂轮转动对刀做功，机械能转化为刀的内能；流星发出光和热是由于空气与陨石摩擦，机械能转化为陨石的内能；水蒸气对外做功内能转化为机械能；用气筒打气时，活塞对筒内空气做功，使空气内能增加，再进行热传递使气筒壁温度升高。答案：BCD方法提炼：物体内能的改变有两种方法：做功和热传递，同时，能量在转移和转化过程中遵守能量守恒定律。【模拟试题】(答题时间：60分钟)单项选择题：我国首次赴南极考察队，在南极洲南部的乔治岛，建立了我国第一个南极科学考察基地——中国南极长城站，南极平均气温为-25℃，最低气温可达-88.3℃，所以在那里测气温应用()A.酒精温度计B.水银温度计C.寒暑表D.都可以在日常生活中，将面制品悬放在水中煮，不会发黄、变焦，而悬放在油中炸，则会发黄、变焦，甚至炸糊了，这一现象说明()油炸制食品的能力比水强油的传递性能比水强油的沸点比水高油在沸腾时温度继续上升，而水在沸腾时温度则保持不变小明两次煮鸡蛋，第一次在水开后继续用“急火”煮；第二次在水开后将火焰调小，但仍保持锅中的水沸腾，直到将鸡蛋煮熟，两次比较()A.第一次省时间B.第二次省时间C.两次所用时间基本相同D.第一次省燃料把盛有水的大试管插入同样装有水的烧杯中，用酒精灯在烧杯底部慢慢加热，如图1

所示，当烧杯中的水开始沸腾时，试管中的水将（）能达到沸点，但不能沸腾能达到沸点，也开始沸腾C.不可能达到沸点，且不能沸腾D.条件不足，无法判断图1下列各例子中，由机械能转化为内能的是（）冬天，人站在阳光下感到暖和爆竹点燃后腾空升起用锤子锻打铁丝，铁丝发热在炉子上烧火，水温升高某同学将能量的转化及常见的例子连成如下，其中有一组出现了错误请你帮他找出来（）机械能转化为内能——用磨刀石磨刀内能转化为机械能——暖水瓶瓶盖蹦起电能转化为内能——电炉工作势能转化为动能——向上运动的乒乓球下列现象中，能够说明物体分子在不停地做无规则运动的是（）水从高处流向低处煮稀饭时，看见米粒在水中滚在红砖墙角堆煤时，过段时间墙壁变黑了扫地时，尘土飞扬将一瓶酒精倒掉1后，则剩下的酒精（）1密度不变，比热容和热值都变为原来的1质量、比热容、热值都变为原来的1比热容不变、质量和热值变为原来的1比热容和热值都不变，质量变为原来的冬天，汽车司机常用水和酒精的混合液作发动机冷却液，是因为这种混合液具有（）A.较低的沸点B.较低的凝固点C.蒸发性能强D.较易流动两个同种材料制成的物体质量不同，初温相同，放出了相同的热量之后，再把它们相互接触，它们之间的热量传递为（）质量小的向质量大的传递质量大的向质量小的传递无热传递发生条件不足，无法确定下列能说明分子做无规则运动的是（）从烟囱里冒出的黑烟在空中飘扬用盐水腌蛋，过一段时间后蛋变咸煮稀饭时，看见米粒在水中翻滚木头放在户外，长时间后会腐烂从本质上看，内燃机的工作能量来源于（）A.机械能B.化学能C.内能D.化学能和内能多项选择题：一个物体的温度升高了，其原因可能是（）给它传递了热量，使其内能增加对它做了功，使其内能增加对它传递的同时又对它做了功只有吸收热量才能使温度升高萘的熔点是80.5℃，则萘在80.5℃时的状态可能是（）A.固态B.液态C.固液共存D.固态、液态、气态共存下列过程中，哪种情形是机械能转化为内能（）火箭点火后升空卫星进入大气层后会被烧毁植物吸收太阳的光和热进行光合作用穿滑冰鞋滑冰时，与冰鞋刀口接触的冰会被熔化填空题：.冬天，人们常用嘴向手上呵气，手就感到暖和，这是利用的方法来改变物体的内能；用两手搓同样使手感到热，这是用的方法改变手的内能。.下列各现象中，分别是怎样利用内能的（1）炒菜、煮饭；（2）火箭升空；（3）汽油机工作；（4）用高炉炼铁；.水是人类的宝贵资源，在干旱地区尤为珍贵，我国的一些山区、半山区和北方一些缺水的平原地区采用技术，利用管道代替沟渠输水，是为了减少输水过程中的和。.医生测量患者甲的体温，体温计的读数停留在38℃，接着用这支没有“甩”过的体温计测量患者乙的体温。如乙病人的实际体温是37℃，则体温计的读数是。.用久了灯泡会蒙上浅浅的黑色，这是因为钨丝受热时产生现象出现钨蒸气，在灯泡内壁上产生的缘故。.洗衣服时，洗衣粉在冷水中很长时间才能溶完，而放在热水中很快就溶完了，这是因为。

简答题：2001年3月23日，在太空飞行了15年的俄罗斯“和平号”空间站进入大气层发生燃烧，在南太平洋上空焚毁，试用学过的物理知识加以解释。当水壶的水被烧开以后，在壶盖小孔上方一定高度处才能看到“白气”，而紧靠小孔的地方看不到“白气”，这是为什么？五.五.实验题：（2）25.在1min供热不变的情况下，给温度是-20℃的某物质加热，测得数据记录于表中，请在图3中画出物质的温度随时间变化的图像时间/min012345678温度/℃—20000000019由图3可知，这种物质的熔点是，它的熔化过程经历了min，此物质在第8min处于态，这种物质是。5(i7R¥珈山I图326.如图45(i7R¥珈山I图326.如图4所示，在试管中装一些水，用软木塞塞住，拿酒精灯加热，把木塞冲出去，从能量的转化和转移的角度看：酒精燃烧，酒精的使水沸腾，水蒸气能转化为内能，通对木塞做功过方式传给和，，它们吸热，内能增加让温度计的玻璃泡和水充分接触选取量程适当的温度计，认清它的最小分度值估计被测水的温度的高低取出温度计观察温度计的示数A.③②①⑤④B.③②①④⑤C.②③①⑤④D.②③①④⑤28.“观察水的沸腾”实验中，某个实验小组得到下列的记录表格：时间/min…67891011121314温度/℃…959697989898959898（1）某同学检查记录数据后发现，在某一次记录中有明显的错误，这个错误是（）A.第6min时，记录的温度明显偏低B.第11min时，记录的温度明显偏高C.第12min时，记录的温度明显偏低D.第13min时，记录的温度明显偏高（2）从记录数据可得到的实验结论是：①水沸腾时的温度为;②水沸腾时要热，但温度保持。六.计算题：.把质量是300g的金属块加热到100℃，迅速放入温度14℃，质量为120g的水中，混合后水的最后温度为20℃，求金属块比热容是多大？（不计热损失）.自制家用太阳能热水器的效率在夏天可达50%，已知在地球表面，晴天时垂直于太阳光的表面接收到的热辐射为1.26义103J/（m2r），如果晒水箱内有水40kg