一、初中物理热学问题求解方法
1．如图甲所示为超市一款电饭煲，在额定电压为220V的电路中能正常工作，工作原理如图乙所示，R2=160?，其加热功率与保温功率之间的关系为P加热=5P保温，试求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)用电高峰时段，电源电压变为200V，此时电饭煲的保温功率为多少；
(3)电源电压为200V时，标准气压下将3L的汤从20℃加热至100℃，需要20min，电饭煲
33的加热效率是多少。（?汤?1.0?10kg/m3，c汤?4.0?10J/（kg·℃））
【答案】(1)40?；(2)200W；(3)80% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图乙可知，当闭合S、S1拨至2时，电路为R1的简单电路，当闭合S、S1拨至1时，
U2电阻R1与R2串联，根据P=可知，电阻越小，功率越大，可知当闭合S、S1拨至2
R时，是加热档位，当闭合S、S1拨至1时，是保温档位，由P＝UI 、I＝
U得 RU2U2P加热＝ ，P保温＝
R1R1?R2则加热功率与保温功率之比为
P加热R1?R25＝＝
R1P保温1电阻R1的阻值
11R2＝×160Ω＝40Ω 44(2)电源电压变为200V，此时电饭煲的保温功率为
R1＝
2U2200V??＝＝200W P?保温＝
R1?R240Ω?160Ω(3)加热功率
U2?200V?2＝＝1000W P?加热＝R140Ω由P＝
W得，20min电饭煲消耗的电能 tW电＝P?加热t＝1000W×20×60s＝1.2×106J m得水的质量 Vm＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10-3m3＝3 kg
由ρ＝
水吸收的热量
Q吸＝cm(t-t0)＝4.0×103J/(kg℃)?3kg?(100℃?20℃)＝9.6×105J
电饭煲的加热效率
Q吸9.6?105Jη＝＝＝80% W电1.2?106J答：(1)电阻R1的阻值为40Ω。 (2)电饭煲的保温功率为200W。 (3)电饭煲的加热效率为80%。
2．探究水沸腾时温度变化的特点：
(1)如图甲、乙所示，是小明同学在实验中，用数码相机拍摄的水沸腾前和沸腾时的两张照片，其中_____是水沸腾时的情况；
(2)实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，这样做是为了_____；
(3)由实验数据绘制出温度随时间变化的图像，如图丙所示。根据记录的数据，水的沸点是_____℃；可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，温度_____。 【答案】甲 缩短实验加热时间 98 不变 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]水沸腾时，烧杯中水的温度是均匀的，气泡上升时，受到水的压强越来越小，那么气泡体积会变大，从甲、乙两图可以看到，甲是水沸腾时的情况。
(2)[2]实验前，向烧杯中倒入热水而不是冷水，因为冷水加热，需要更长时间才能达到想要的温度，用热水会缩短实验加热时间。
(3)[3]从图丙可以看到，第4min开始，水的温度保持在98℃不变，可以推测水的沸点是98℃。
[4]可得出水沸腾时温度变化的特点：不断吸热，但是温度保持不变。
3．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。
（1）固体熔化图象如图丙所示，物质在熔化过程中，温度_____，此时温度如图乙所示，读数方法正确的是_____（填“A”“B”或“C”），该物质是_____（填“晶体”或“非晶体”）。 （2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏_____。 【答案】保持不变 B 晶体 高 【解析】 【详解】
(1)[1][2][3]由图乙知，A 俯视，读数会偏大，C 仰视，读数会偏小，B 读数方式正确；由于该物质在熔化过程中，温度保持不变，所以是晶体；
(2)[4]实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，温度计的示数会受烧杯底部的影响，则测得试管内物质的温度值偏高。
4．建立模型在科学研究中有着重要的作用，模型可以帮助人们认识和理解一些不能直接观察到的微观结构。很早以前，科学家们发现了物质是由微粒（分子）组成的，从而建立了如图所示是物质三种状态的分子模型（如图所示）。固体中分子间的束缚能力很强，分子只能在某个位置附近做小幅的振动，不能自由移动；气体分子间的束缚能力很弱，所以分子运动相对强烈，如果没有容器的限制可自由运动，尽可能占据更多的体积；液体介于三者之间（与固体更接近），大部分分子在大部分时间内只能在某一位置附近做幅度相对大的振动，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体。
（1）由材料可知，当物质从气态变化到固态时，需__________（选项“吸热”或“放热”），使其温度__________，分子只有的能量减小，分子的活跃程度需急剧变弱。 （2）在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，这就是__________；在液体内部，有一些分子由于获得足够的能量摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中。从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，这就是__________。（以上两空选填汽化的两种方式中的一种）
【答案】放热 降低 蒸发 沸腾 【解析】 【详解】
(1)[1][2]物质从气态变化到固态叫做凝华，凝华需要放热，使其温度降低；
(2)[3]在液体的表面上，某些能量较大的分子能克服液体内其他分子的束缚而“飞离”液体表面，属缓慢的汽化现象，这就是蒸发现象；
[4]在液体内部，一些分子获得足够的能量，摆脱其他分子的束缚，进入液体内部的小气泡中，从而使小气泡逐渐变大并上升到液面，气泡破裂，其中的水蒸气“飞”到空气中，整个过程较为剧烈，这就是沸腾。
5．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图所示的装置．
（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是____________． A．采用完全相同的加热方式 B．酒精灯里所加酒精量相同 C．取相同质量的水和另一种液体 D．盛放水和另一种液体的容器相同 （2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图丙所示，则水的沸点是
____________℃，这表明实验时的大气压强____________（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压．
（3）实验中，____________表示液体吸收热量的多少，加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，水的内能___________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
（4）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现
象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力____________（选填“相同”或“不同”），未知液体的吸热能力____________（选填“大于”或“小于”）水的吸热能力． 【答案】B 98 小于 加热时间（长短） 增大 不同 小于 【解析】 【详解】
(1)[1]在设计实验方案时，需要控制相关物理量不变，需要保证吸收的热量相同、质量也相同、加热时间和方式相同，但并不需要酒精灯里所加酒精量相同，故选B；
(2)[2][3]水的沸点就是这刻的温度，由图可以看到它的沸点是98℃；这个沸点低于1标准大气压时的沸点，所以实验时的大气压强小于一个标准大气压；
(3)[4][5]实验过程，加热时间的长短表示液体吸收热量的多少；加热水至沸腾时继续加热，水的温度不变，但是水还在继续吸热，它的内能应该继续增大；
(4)[6][7]加热相同的时间，吸收的热量相同，但是另一种液体温度计的示数比水温要高得多，这说明了不同物质的吸热能力不同，未知液体的吸热能力比较小。
6．小明在探究某种物质在熔化前后其温度随加热时间变化的规律时，得到如下表的实验记录。 时间/min 温度/℃ 0 60 1 67 2 73 3 80 4 80 5 80 6 80 7 80 8 80 9 80 10 84 11 88 12 93
(1)请按上述实验数据在坐标格中作出温度随时间变化的图像____________。
(2)2.5min时该物质是________态。6min时该物质是________态。 (3)熔化过程进行的时间大约是________min。
(4)根据上述数据，可以归纳出该物质在熔化过程中的特点是________。 (5)该物质的熔点是________。
2020-2021备战中考物理易错题专题复习-热学问题练习题含答案解析
