一、初中物理热学问题求解方法
1．有一支刻度不准的温度计，放在冰水混合物中，稳定后示数为﹣4℃，放在一标准气压下的沸水中，示数为92℃，把它放在某教室时温度计示数为28℃，教室的实际温度是________。 【答案】33℃ 【解析】 【分析】 【详解】
摄氏温度的规定是：标准大气压下水的沸点为100℃，冰点为0℃，100℃和0℃之间有100等份，每一份代表1℃，而该温度计的96个小格表示100℃，设温度计示数为28℃时的实际温度为t，则：
100℃?0℃t?0℃ ? 92℃?(?4℃)28℃?(?4℃)解得
t≈33℃
2．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示。
（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中。 （2）实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和_____。
（3）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过_____来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
（4）实验记录的数据如下表所示，分析实验数据可知_____（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。
（5）下列事实能用上述实验数据得出的结论解释的是_____。 A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小 B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸 C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色 D．夏大给教室洒水，感觉凉爽
【答案】相同 电加热器 加热时间 甲 A 【解析】
【分析】
（1）根据控制变量法分析甲、乙两种液体质量的关系；
（2）根据温度计的使用方法分析温度计的玻璃泡不要碰到哪些地方；
（3）使用相同的加热器通过加热时间的长短来比较吸热多少，这种方法叫转化法； （4）使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；
（5）水的比热容较大，与其它物质相比，吸收相同的热量，升高的温度较低。 【详解】
(1)[1]根实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中； (2)[2]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯和电加热器；
(3)[3]用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少；
(4)[4]由实验数据可知，加热相同的时间，甲升高的温度比乙升高的温度要低一些，甲物质的吸热能力强；
(5)A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小，是因为水的比热容较大，故A符合题意； B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸，属于扩散现象，故B不符合题意； C．长期堆放煤的水泥地面变成黑色，属于扩散现象，故C不符合题意； D．夏天给教室洒水，感觉凉爽，是因为蒸发吸热，故D不符合题意。 故选A。
3．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．
4．阅读图文，回答问题。
与伟大同行
这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置！ 仔细观察后回答：
(1)装置中的两个配重的重量不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度______（填变化情况），原因是________。
(2)实验中科学家某次测得了的数据如下：小配重G小=100N，大配重G大=520N，每升降一次配重各自移动的距离h=1m，热量计中水的质量m=500g，升降次数与水温变化的关系： 升降次数 温度变化/℃ 1 0.2 2 0.39 3 0.59 4 0.78 5 0.98 6 1.18
通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的！请你帮他补出计算、判断过程_______（只需分析一次实验）：
(3)本实验中的误差主要来源于________。
【答案】升高 机械能转化为内能 见解析，解得W?Q，说明能量守恒 克服摩擦做功，消耗一部分能量 【解析】 【分析】
(1)动叶轮不停的转动，叶轮对水做功，机械能转化成内能，水的温度升高。
(2)利用W?Gh计算消耗的机械能，Q?cmΔt来计算转化为的内能。 (3)机械能转化为的内能，包括水的内能和摩擦生热产生的内能。 【详解】
(1)[1][2]通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度升高，因为对水做功，机械能转化为内能。
(2)[3]小配重重力G小=100N，大配重重力G大=520N，合力为420N，每升降一次配重各自移动的距离为1m，即绳子一端移动的距离是1m，对水做的功为
W?G?h?420N?1m?420J
由表格知，升降一次水温升高0.2℃，水吸收的热量是
Q?cm?t?4.2?103J/?kg?℃??0.5kg?0.2℃?420J
可见：W?Q，故机械能转化为内能的过程中，能量是守恒的。
(3)[4]机械能转化为内能时，转化为水的内能的同时，要克服摩擦消耗一部分机械能，即要摩擦生热消耗一部分能量，是实验误差的主要来源。
5．随着人们生活水平的提高，轿车已逐步进入普通家庭．若某轿车以20kW的功率在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶1000s，消耗汽油2L．[已知ρ油＝0.7×103kg/m3、q油＝4.6×107J/kg，c水=4.2?10J/?kg?℃?]．求：
3（1）轿车做的功；
（2）汽油机的效率；（保留一位小数）
（3）如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高多少℃（1个标准大气压）？ 【答案】(1)2?107J；(2)31.1%；(3)80℃ 【解析】 【详解】
(1)由题意可知，轿车做的功为
W?Pt?20kW?1000s?2?107J
(2)消耗汽油的质量为
m油??油V油?0.7?103kg/m3?2?10-3m3?1.4kg
消耗汽油2L放出的热量为
Q放?q油m油?4.6?107J/kg?1.4kg?6.44?107J
汽油机的效率为
W2?107J???100%??100%?31.1% 7Q放6.44?10J(3)设能使水的温度大约升高?t，由题意可知
4.2%Q放?c水m水?t
可求得
?t?4.2%Q放c水m水4.2%?6.44?107J??92℃ 4.2?103J/?kg?℃??7kg由于这是在1个标准大气压下，水的最高温度为100℃，所以能使水的温度大约升高
100℃-20℃?80℃
答：(1)轿车做的功为2?107J；(2)汽油机的效率为31.1%；(3)如果汽油完全燃烧产生的热量中有4.2%被水箱中的质量为7kg初温为20℃的水吸收，能使水的温度大约升高80℃．
6．某款电磁炉广告称该款电磁炉的热效率可达65％以上，具有节能、高效的特点。在一次综合实践活动中，“好奇”小组想测量该款电磁炉的加热效率以验证其广告的准确性，于是他们找来一台全新的电磁炉，包装盒中产品参数数据如下表所示：
(1)若电磁炉正常工作20min，刚好将锅内5kg、20℃的水，加热到80℃，求此电磁炉烧水时的效率[已知c水＝4.2×103J/(kg·℃)]；
(2)小明家装有如图乙所示的电能表，某个时间段，仅有此电磁炉工作，在3min内电能表表盘转了210圈，求此时电磁炉的实际功率。 【答案】(1)70%；(2)1400W 【解析】 【分析】
(1)知道水的质量、水的比热容、水温度的变化，利用吸热公式求水吸收的热量；已知电磁炉正常工作时的功率和通电时间，利用W?Pt计算消耗的电能；水吸热为有用的能量，
电流消耗的电能为总的能量，据此求电磁炉的效率。
(2)若仅有此电磁炉工作时观察电能表，在3min内电能表表盘要转了210圈，利用电能表h)”求电磁炉工作3min消耗的电能；利用P?的参数“3000r/(kW·率。 【详解】
W求电磁炉的实际功t
2020-2021中考物理培优 易错 难题(含解析)之热学问题含答案
