一、初中物理热学问题求解方法
1．某小型汽油发电机外形如图所示，其实质是利用一个汽油机带动一个发电机来发电．该发种电机铭牌部分数据如下表所示，根据表中的数据求： 发动机（汽油机） 型号 额定功率8.3kW 噪声 连续运行时间8h 强制水冷四冲程 73db XGQF5.0 型号 发电机 XGQF5.0 额定输出功率5kW 额定输出电压220V 额定频率 自动电压保护 50Hz
（1）在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是多少度？ （2）已知汽油的热值是q＝4.6×l07J/kg，密度是0.71×103kg/m3，设该汽油机的效率为35%，则该汽油发电机油箱的容积至少需要多大？ （3）汽油发电机将内能转化为电能的效率是多少？ 【答案】（1）40（2）20.9L（3）21.1% 【解析】 【分析】
(1)已知发电机的额定功率和连续工作时间，根据公式P?供的电能；
(2)已知汽油的热值和效率，根据公式??积；
(3)先计算出1小时产生的电能，已知产生的电能和机械能，二者之比就是汽油发电机将内能转化为电能的效率。 【详解】
(1)发电机能够提供的电能
W的变式，可求发电机能够提tPtW有用?100%?机?100%可求消耗的汽油体Q放?VqW电?P电t?5kW?8h?40kW?h?40度
故能够提供的电能是40度。 (2)根据P?mW，?? ，Q放?mq得，汽油机的效率 tV??则油箱的最小容积：
PtW有用?100%?机?100% Q放?Vq8.3?103W?8?3600s3V???0.0209m?20.9L 337??q0.71?10kg/m?35%?4.6?10J/kg故油箱的最小容积为20.9L。
(3)汽油发电机将内能转化为电能的效率
P机t????W电?100%Q放
P电t?100%?Vq5000W?8?3600s?100%-3333720.9?10m?0.71?10kg/m?4.6?10J/kg?21.1%则汽油发电机将内能转化为电能的效率为21.1%。
答：(1)在允许的连续运行时间内，发电机以额定功率输出，能够提供的电能是40度； (2)该汽油发电机油箱的容积至少需要20.9L； (3)汽油发电机将内能转化为电能的效率是21.1%。
2．为了比较“沙子和水的吸热本领的大小”，小明做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中分别装好沙子和水，并在上方盖好玻璃片，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表所示：
沙子 水 质量/g 30 30 温度升高10℃所需的时间/s 64 96 温度升高20℃所需的时间/s 89 163 温度升高30℃所需的时间/s 124 220
(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示物质_________________； (2)实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是______________________；
(3)分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量__________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；
(4)如果加热相同的时间，对于质量相同的水和沙子，__________（选填“沙子”或“水”）升高的温度更高；
(5)实验过程中，观察到装水的烧杯上方的玻璃片上有水珠出现，_______（选填“沙子”或“水”）上方的玻璃片温度更高，原因是______________；
(6)实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，你认为可能的原因是：______________。
【答案】吸收热量的多少 物质受热均匀 大于 沙子 水 水蒸气液化放热 水的导热性能比沙子的导热性能好 【解析】 【分析】
(1)我们使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法；
(2)为使受热均匀，实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌； (3)由表中数据分析回答； (4)由(3)推理回答；
(5)分析装水烧杯上方的玻璃片内侧水珠的形成原因，利用液化放热的原理进行解释； (6)从水和沙子导热性能不同分析。 【详解】
(1)[1]根据转换法，在此实验中，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少； (2)[2]实验过程中要不断的用玻璃棒搅拌，目的是物质受热均匀；
(3)[3]分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，根据转换法，即水吸收的热量大于沙子吸收的热量；
(4)[4]由(3)的结论：质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水加热的时间长，推理有：如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，沙子升高的温度更高；
(5)[5][6]装水烧杯上方的玻璃片内侧的小水珠是由于水蒸发形成的水蒸气遇冷液化形成的，而液化时要放热，所以烧杯上方的玻璃片温度比较高；
(6[7])实验中有些同学发现，刚开始加热时，出现了沙子的温度反而比较低的情况，可能的原因是：由于水的导热性能比沙子的导热性能好，所以刚开始加热时，水升温快。
2024-2024长沙备战中考物理 热学问题 培优 易错 难题练习(含答案)
