第2講、熱和能專題（學(xué)案）

知識(shí)點(diǎn)睛

精講精練

【板塊一】物態(tài)變化

1.下列數(shù)據(jù)與事實(shí)相差較大的是( )

A．教室內(nèi)一盞日光燈的功率約為40W

B．你正常步行的速度約為1m/s

C．使人體感覺舒適的環(huán)境溫度為25℃左右

D．中岳嵩山頂峰的大氣壓約為1.5×105Pa

2如圖所示的溫度計(jì)，關(guān)于它的說法正確的是（ ）

A． 該溫度計(jì)是根據(jù)固體熱脹冷縮的原理制成的

B． 在使用該溫度計(jì)測(cè)量物體溫度時(shí)，可以離開被測(cè)物體讀數(shù)

C． 該溫度計(jì)的量程是20～100℃

D． 該溫度計(jì)此時(shí)的示數(shù)為32℃

3我國(guó)是一個(gè)缺水的國(guó)家，因而污水凈化具有重要的意義。下圖是江濤發(fā)明的太陽能凈水器，該凈水器在污水凈化過程中發(fā)生的物態(tài)變化是（ ）

A．先熔化，后液化

B．先升華，后凝華

C．先汽化，后液化

D．先汽化，后凝固

4如圖中的凍豆腐以其孔隙多，彈性好，營(yíng)養(yǎng)豐富，味道鮮美而深受喜愛。人們制作凍豆腐主要是想辦法去除新鮮豆腐中的水分。制作凍豆腐的過程經(jīng)歷了____________________的物態(tài)變化。與新鮮豆腐相比，凍豆腐的密度將________（選填“增大”、“減小”或“不變”）。

5如圖所示，在“人工造雪”實(shí)驗(yàn)中，錐形瓶中放入少量的碘粉，在靠近碘粉的上方懸掛一段棉線，塞緊瓶塞，用酒精燈微微加熱，然后使其冷卻。加熱時(shí)，碘______（填寫一種物態(tài)變化名稱）由固態(tài)直接變成氣態(tài)；棉線上出現(xiàn)“雪”狀物質(zhì)的過程中需要_______（選填“吸熱”或“放熱”）。

6如圖，在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，某同學(xué)將冰塊放入空易拉罐中并加入適量的鹽，用筷子攪拌大約半分鐘；測(cè)得易拉罐中冰與鹽水混合物的溫度低于0℃，實(shí)驗(yàn)時(shí)易拉罐的底部有白霜生成。對(duì)于這一實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)象的分析，正確的是（ ）

A． 鹽使冰的熔點(diǎn)低于0℃，白霜的生成是凝華現(xiàn)象

B． 鹽使冰的熔點(diǎn)高于0℃，白霜的生成是凝華現(xiàn)象

C． 鹽使冰的熔點(diǎn)低于0℃，白霜的生成是凝固現(xiàn)象

D． 鹽使冰的熔點(diǎn)高于0℃，白霜的生成是凝固現(xiàn)象

7下列有關(guān)物態(tài)變化的敘述正確的是（ ）

A．甲圖中，冰熔化過程中冰水混合物溫度高于0℃

B．乙圖中，冷凍室取出的冰棍，外表的“霜”是由空氣中水蒸氣凝華而成的

C．丙圖中，通常采用降溫的方法將石油氣液化儲(chǔ)存在鋼罐中D．丁圖中，舞臺(tái)上的云霧是干冰升華成的二氧化碳?xì)怏w

8鋪設(shè)柏油馬路時(shí)，需要把瀝青由固態(tài)熔化成液態(tài)。下列圖象能正確表示這一過程的是（ ）

9如圖所示，是物質(zhì)三種狀態(tài)下的物理模型，丙圖的物質(zhì)處于_______態(tài)，物質(zhì)由甲圖直接變成丙圖的過程叫做________（填物態(tài)變化名稱）。

【板塊二】?jī)?nèi)能及其利用

10下列關(guān)于溫度，熱量和內(nèi)能的說法不正確的是（ ）

A．物體吸收了熱量，溫度一定升高

B．物體溫度升高了，內(nèi)能一定會(huì)增加

C．質(zhì)量相同的兩個(gè)物體，溫度升高的越多，所吸收的熱量不一定多

D．物體內(nèi)能增加時(shí)，不一定是從外界吸收熱量

11對(duì)熱學(xué)概念的理解，下列說法正確的是（ ）

A．水的比熱容較大，可用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑

B．熱量是指物體具有能量的多少

C．一桶水的比熱容比一杯水的比熱容大

D．熱值大的燃料完全燃燒放出的熱量一定多

12“虎糾好味道”電視節(jié)目介紹了特色美食-福州魚丸，煮魚丸時(shí)，通過________的方式改變了魚丸的內(nèi)能，我們能聞到陣陣魚丸的香味，這是因?yàn)榉肿釉谟啦煌Ｏ⒌豞_____________。

13將一個(gè)底部封閉的薄壁金屬管固定在支架上，管中裝一些酒精，然后用塞子塞緊管口。把一根橡皮條纏在管子上并迅速來回拉動(dòng)，很快會(huì)觀察到塞子被酒精蒸氣頂出（如圖所示）?；卮鹣铝袉栴}：

（1）問題：采用哪種方式使金屬管壁的溫度升高的？

回答：_________________________________________。

（2）針對(duì)圖片，請(qǐng)從物態(tài)變化角度提出一個(gè)問題并回答。

問題：__________________________________________?

回答：__________________________________________。

14如圖所示為四沖程汽油機(jī)工作過程中某一沖程的示意圖。在該沖程中，進(jìn)氣門和排氣門都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)。根據(jù)該圖可知它表示的是________沖程；在該沖程中，氣缸內(nèi)的油氣混合物的內(nèi)能________（選填“增加”、“不變”或“減少”）。

15如圖所示實(shí)驗(yàn)，試管口木塞沖出過程（ ）

A．試管口出現(xiàn)的白霧是水蒸氣

B．試管口出現(xiàn)白霧說明水蒸氣內(nèi)能增加

C．能量轉(zhuǎn)化情況與內(nèi)燃機(jī)壓縮沖程相同

D．水蒸氣對(duì)木塞做功，水蒸氣的內(nèi)能減少

16為了比較水和沙子吸熱本領(lǐng)的大小，小敏做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)相同的燒杯中，分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和沙子，用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表，則以下關(guān)于本實(shí)驗(yàn)的說法正確的是（ ）

A．本實(shí)驗(yàn)只運(yùn)用了“控制變量法”一種物理研究方法

B．沙子升溫20℃時(shí)所吸收的熱量比水升溫10℃時(shí)所吸收的熱量要多

C．已知水的密度比沙的密度大，則圖甲是水

D．若沙子和水降溫25℃，放出了相同的熱量，則水的質(zhì)量一定比沙子的小

17冷水的溫度為t1，熱水的溫度為t2，現(xiàn)要把冷水和熱水混合成溫度為t3的溫水，若不計(jì)熱量損失，冷水和熱水的質(zhì)量比應(yīng)為（ ）

【板塊三】熱和能實(shí)驗(yàn)

18小聰在“探究晶體的熔化規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，所用裝置如圖所示。下表為他記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)裝置圖和表中數(shù)據(jù)回答下列問題：

（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，將裝有晶體的試管放入盛有水的燒杯中加熱，試管在水中的深度要適當(dāng)。其“適當(dāng)”的含義是：____________________和___________________________。

（2）該晶體的熔點(diǎn)是________℃。

（3）小聰從數(shù)據(jù)中還發(fā)現(xiàn)：該物質(zhì)在開始2min比最后2min升溫快，這是由于它在固態(tài)時(shí)的吸熱能力比液態(tài)時(shí)的吸熱能力_____（選填“強(qiáng)”或“弱”）造成的。

19在“研究水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中：

（1）所用的液體溫度計(jì)是利用液體____________的性質(zhì)制成的。為了完成本次實(shí)驗(yàn)，由表格知，應(yīng)選用測(cè)溫物質(zhì)為______的溫度計(jì)。

（2）如圖甲所示，剛倒入熱水時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)管壁模糊，很難看清示數(shù)，主要原因是________________________。

（3）燒杯上方加一紙蓋后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示。每隔1min記錄溫度計(jì)示數(shù)（見下表），4min時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖丙所示，此時(shí)溫度為_____℃，直到水沸騰一段時(shí)間后停止讀數(shù)，由表可知水的沸點(diǎn)為____℃。

（4）根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)在下圖中畫出水溫隨時(shí)間變化的圖象。

20在“探究水和食用油吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)中，小明猜想物體溫度升高吸收熱量的多少可能與質(zhì)量和物質(zhì)的種類有關(guān)，為了驗(yàn)證猜想，同組的同學(xué)經(jīng)過討論，制定了兩個(gè)方案：

a．讓研究對(duì)象升高相同的溫度，然后比較它們吸收熱量的多少。

b．讓研究對(duì)象吸收相同的熱量，然后比較它們升高溫度的高低。

（1）實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了兩個(gè)規(guī)格相同的電加熱器、兩支溫度計(jì)、燒杯、秒表、適量的水和食用油，為了完成實(shí)驗(yàn)，還需要__________。

（2）兩方案中水和食用油吸熱多少通過______________來反映。

（3）從兩個(gè)方案中任選一個(gè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表。

【板塊四】熱和能綜合計(jì)算

21在城鄉(xiāng)建設(shè)中，推土機(jī)發(fā)揮著巨大作用。如圖為某型號(hào)履帶式推土機(jī)，額定功率為2.0×105W。請(qǐng)回答并計(jì)算：

（1）推土機(jī)安裝履帶，是為了在松軟的土地上作業(yè)時(shí)_________________；當(dāng)推土機(jī)在濕滑的土地上作業(yè)時(shí)，履帶上凸出的棱則起到_______________的作用。

（2）當(dāng)推土機(jī)在平直場(chǎng)地上以額定功率進(jìn)行推土作業(yè)時(shí)，在1min內(nèi)勻速前進(jìn)了120m，求推土機(jī)受到的阻力。

（3）若推土機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率為40%，工作一段時(shí)間消耗柴油50L求此過程中推土機(jī)做的功。

（柴油的密度為0.8×103kg/m3，熱值為4.0×107J/kg）

22隨著人們生活水平的提高，越來越多的家庭采用“水地暖”進(jìn)行取暖。其原理是：在房間地面裝飾層下鋪設(shè)散熱管道，通過管道內(nèi)的熱水散熱提高室溫。當(dāng)供水溫度為45℃時(shí)，單位面積的散熱功率與地面裝飾層材料、散熱管材料的對(duì)應(yīng)關(guān)系見下表：

（1）若該地暖系統(tǒng)的總水量為2×103kg，將全部的水從5℃加熱至45℃，水至少需要吸收多少熱量？[c水=4.2×103J/（kg·℃）]

（2）某家庭木地板的面積為80m2，散熱管材料為聚丁烯（PB），供水溫度為45℃，則該供暖系統(tǒng)每小時(shí)的散熱量為多少焦耳？

（3）“水地暖”散熱量除與散熱時(shí)間、面積有關(guān)外，你認(rèn)為還與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)至少寫出兩點(diǎn)。

23如圖為汽油機(jī)做功沖程的示意圖。若某型號(hào)單缸四沖程汽油機(jī)的活塞直徑為60mm（面積近似取S=3.0×10-3m2），活塞沖程長(zhǎng)度為L(zhǎng)=0.06m，某種工作狀態(tài)下做功沖程燃?xì)獾钠骄鶋簭?qiáng)為p=1.0×106Pa，活塞以n=1380次/分鐘作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，汽油機(jī)往復(fù)運(yùn)動(dòng)兩次，對(duì)外做功一次。

（1）汽油機(jī)在此工作狀態(tài)下的功率是多少？

（2）如果此工作狀態(tài)下每分鐘消耗20g汽油，那么汽油機(jī)把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率是多少？（q汽油=4.6×107J/kg、不計(jì)摩擦）

【講義答案】

一、 知識(shí)點(diǎn)睛

一、 溫度

物體的冷熱程度，

液體的熱脹冷縮，

認(rèn)、選、放、讀、記

二、 物態(tài)變化

吸、只在物體表面發(fā)生、在物體表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的劇烈汽化現(xiàn)象、放，

吸、放，

吸，放

三、 分子動(dòng)理論

分子、原子，

不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，

引力、斥力

四、 內(nèi)能

構(gòu)成物質(zhì)的所有分子，其熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和，

溫度、壓強(qiáng)、物態(tài)

五、 比熱容

一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，在溫度升高時(shí)吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高的溫度乘積之比，

Q=cmΔt

六、 內(nèi)能的利用

某種燃料完全燃燒放出的熱量與其質(zhì)量之比，

Q=mq，

吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程，

熱機(jī)工作時(shí)，用來做有用功的能量與燃料完全燃燒放出的熱量之比，

使燃料充分燃燒

七、 能量

明確初末狀態(tài)能量的形式，

能量既不會(huì)憑空消滅，也不會(huì)憑空產(chǎn)生，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其他物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。

二、 精講精練

1. D

2. D

3. C

4. 先凝固再熔化，減小

5. 升華，放熱

6. A

7. B

8. B

9. 固，凝華

10. A

11. A

12. 熱傳遞，在做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)

13. （1）做功

（2）問題：管口的“白氣”是如何形成的？

回答：水蒸氣液化形成的

14. 壓縮，增加

15. D

16. D

17. C

18. （1）試管不接觸燒杯底，試管中裝有晶體的部分完全浸沒在水中

（2）0

（3）弱

19. （1）熱脹冷縮，水銀

（2）水蒸氣液化出現(xiàn)小水珠

（3）96，98

（4）

20. （1）天平

（2）加熱時(shí)間

（3）如下表

21. （1）減小壓強(qiáng)，增大摩擦

（2）1×105N

（3）6.4×108J

22. （1）3.36×108J

（2）2.592×107J

（3）地面裝飾層材料，散熱管材料

23. （1）2070W

（2）13.5%