專題闡述要點探究專題訓練中考專題復習熱學新湖鎮中學

張家生

熱學專題闡述

熱學是初中物理的重要組成部分，在泰安市初中學業水平考試中大約占20%。主要考點包括：溫度、物態變化、分子熱運動、內能、熱量計算、熱機的應用及能量守恒等。熱學部分的內容涉及的概念較多，所以首先要識記基礎知識、基本方法。例如溫度計與體溫計的區別、晶體與非晶體的區別、內能和熱量的關系、壓縮沖程與做功沖程中能量轉化的不同等。其次要注意知識的內在聯系，學會綜合分析。例如溫度與內能的關系、能量轉化中的效率問題等。另外，因為現在初中學業水平考試的試題都注重從現實生活中取材，所以還要注意聯系實際。

熱學要點探究例1

[2014·安徽]運用分子動理論，可以對液體的蒸發現象作出合理的解釋：由于液體表面的分子在做______________，所以在任何溫度下蒸發現象都能發生；溫度越高，分子的_______________________，從而蒸發越快。要點一分子熱運動無規則運動無規則運動(熱運動)越劇烈解析

組成物體的分子在不停地做無規則運動；從分子動理論來看，溫度反映了物體內分子做無規則運動的劇烈程度，溫度越高，分子運動越劇烈，分子擴散就越快。[點評]本題考查應用分子動理論解釋現象。構成物體的分子在不停地做無規則運動，溫度越高，分子無規則運動越劇烈。學例2如圖TZ4－1甲所示，用溫度計測量液體的溫度，下列操作正確的是________，測出的讀數如圖乙所示，則液體溫度為________℃。圖TZ4－1要點二溫度和溫度計D16

熱學[點評]本題考查溫度計的正確使用與讀數。用溫度計測液體溫度時，溫度計的玻璃泡要與被測液體充分接觸，不能與杯壁、杯底接觸。溫度計讀數時，不需要估讀，讀到分度值即可。

熱學例3

[2014·臨沂]我國是一個缺水的國家，因而污水凈化具有重要的意義。如圖TZ4－2所示是江濤發明的太陽能凈水器，該凈水器在污水凈化過程中發生的物態變化是(

)

圖TZ4－2A．先熔化，后液化

B．先升華，后凝華C．先汽化，后液化

D．先汽化，后凝固要點三物態變化C

熱學解析

污水杯中的水首先從液態變成氣態的水蒸氣，發生汽化現象，然后水蒸氣遇到塑料外罩，凝結成液態的小水珠，發生液化現象，小水珠越積越多，最后落下來，被收集到潔凈水收集杯中。[點評]本題考查汽化和液化在日常生活中的應用，體現了物理知識和生活實際的聯系，充分體現了物理來源于生活，又服務于社會的理念。

熱學自然界中的水循環圖TZ4－3溫度、熱量、內能的區別項目性質關系舉例溫度狀態量物體溫度升高，內能增加，不一定吸熱鉆木取火、摩擦生熱熱量

過程量

物體吸收熱量，溫度不一定升高晶體熔化，水沸騰物體吸收熱量，內能不一定增加對試管內的水加熱，蒸氣將軟木塞沖出內能

狀態量物體內能增加，溫度不一定升高晶體熔化，水沸騰物體內能增加，不一定吸收熱量鉆木取火、摩擦生熱要點四內能和熱量熱學例4

[2014·玉溪模擬]依據你所學的熱學知識，下列說法正確的是(

)A．熾熱的鐵水具有內能，冰冷的鐵塊不具有內能B．物體吸收熱量，溫度不一定升高C．汽車發動機用水做冷卻物質，是因為水的比熱容比較小D．天然氣燃燒越充分，其熱值越大B

熱學解析

一切物體都具有內能，熾熱的鐵水具有內能，冰冷的鐵塊也具有內能，A選項說法不正確。一般情況下，物體吸熱溫度升高，但是晶體熔化和液體沸騰的過程中，吸熱但溫度保持不變，B選項說法正確。汽車發動機用水做冷卻物質，是因為水的比熱容比較大，C選項說法不正確。熱值是燃料的一種特性，它只與燃料的種類有關，與燃料的質量、燃燒程度、放出熱量的多少以及燃燒溫度的高低等均無關，D選項說法不正確。[點評]本題考查熱學的相關知識，內容基礎但較綜合，影響某個物理量變化的因素往往不止一個，要全面分析。內能與熱量這一要點中，改變物體內能的兩種方法和內能與溫度的關系是必考點。

熱學例5

[2013·云南]某物理興趣小組的同學，用煤爐給10kg的水加熱，同時他們繪制了如圖TZ4－4所示的加熱過程中水溫隨時間變化的圖線。若在6min內完全燃燒了2kg的煤，水的比熱容為4.2×103

J/(kg·℃)，煤的熱值約為3×107

J/kg。求：(1)煤完全燃燒產生的熱量。(2)經過6min時間加熱，水所吸收的熱量。(3)煤爐燒水時的熱效率。

圖TZ4－4

熱學[解答]1)煤完全燃燒產生的熱量：Q放＝mq＝2kg×3×107

J/kg＝6×107

J。(2)水吸收的熱量：Q吸＝cmΔt＝4.2×103

J/(kg·℃)×10kg×60℃＝2.52×106

J。(3)煤爐燒水時的熱效率：η＝

Q吸/Q放＝

2.52×106

J/6×107

J＝4.2%。[點評]本題主要考查燃料完全燃燒放熱公式Q放＝mq、熱量計算公式Q＝cmΔt以及熱效率公式的運用，這些知識點是云南省初中學業水平考試必考內容，一定要會熟練運用。要點五：比熱容的探究與計算

1．探究：不同物質的吸熱能力實驗裝置實驗設計怎樣比較水和食用油吸熱能力的差異？方法一：____________________________；方法二：____________________________探究方法實驗過程中應當控制水和食用油的質量_______，使水和食用油升高相同溫度或吸收相同熱量(即加熱相同時間)，這種研究問題的方法稱為_____________得出結論

①質量相等的水和食用油，升高相同的溫度，________吸收的熱量多，說明水的吸熱能力________；②物體吸收熱量的多少與物體質量、溫度變化、物質種類有關實驗改進實驗中可利用加蓋子或加酒精燈罩的方法來減少熱量損失吸收相同熱量，比較升溫多少升高相同溫度，比較吸熱多少相同控制變量法水強2.比熱容物理含義比熱容是描述物質吸熱本領的物理量定義單位質量的某種物質溫度升高(或降低)________所吸收(或放出)的________叫做這種物質的比熱容，用字母________表示單位單位是_________________，符號是________J/(kg·℃)1℃熱量c焦耳每千克攝氏度數值意義

①水的比熱容是________________，它的物理意義：________的水溫度升高(或降低)________所吸收(或放出)的________為4.2×103J；

②水的比熱容大的利用：一是取暖，二是調節氣候吸、放熱公式吸熱公式：__________________；放熱公式：__________________。若不考慮熱損失則Q吸＝Q放1kg

1℃

熱量

要點六

內能的利用——熱機

1．熱機柴油機汽油機工作過程(四沖程)每一個工作循環分為四個沖程：_______沖程、______沖程、______沖程、______沖程吸氣、壓縮和排氣沖程是依靠飛輪的慣性來完成的，______沖程是內燃機中唯一對外做功的沖程做功沖程中將______轉化為________；壓縮沖程中將________轉化為______內能吸氣壓縮做功排氣做功內能機械能機械能2.熱值定義

1kg某種燃料__________燃燒放出的熱量，叫做這種燃料的熱值單位

________(符號：J/kg)公式

Q＝mq(q為熱值)物理意義

酒精的熱值是3.0×107J/kg，表示：________酒精完全燃燒放出的熱量是3.0×107J煤氣的熱值是3.9×107J/m3，表示：________煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9×107J1m3

完全焦耳每千克1kg[點撥]

關于熱值的理解：熱值反映的是某種物質的燃燒特性。3．熱機的效率要點七能量的轉化和守恒

不變

轉化轉移

熱學專題訓練1．[2014·杭州]如圖TZ4－5所示，下列有關物態變化的敘述正確的是(

)

圖TZ4－5B

熱學2．如圖TZ4－6所示實驗，試管口木塞沖出過程(

)

圖TZ4－6A．試管口出現的白霧是水蒸氣B．試管口出現白霧說明水蒸氣內能增加C．能量轉化情況與內燃機壓縮沖程相同D．水蒸氣對木塞做功，水蒸氣的內能減少D熱學3．下列說法正確的是(

)A．燃料的熱值與燃料的燃燒狀況有關B．能量是守恒的，不會有能源危機C．核電站是利用原子核聚變所釋放的能量來發電的D．熱機工作的過程是將燃料燃燒獲得的內能轉化成機械能的過程4．[2014·威海]下面關于熱現象的說法，正確的是(

)

A．物體溫度升高一定是吸收了熱量B．冰在融化時溫度不變內能增加C．從游泳池里上來感覺冷是由于水蒸發放熱D．汽車發動機用水做冷卻液是因為水的比熱容較小DB

熱學5．[2014·江西]《舌尖上的中國2》聚焦于普通人的家常菜，讓海內外觀眾領略了中華飲食之美。如圖TZ4－7所示，通過煎、炒、蒸、拌烹調的四種美食中所包含的物理知識，認識正確的是(

)圖TZ4－7C

熱學A．煎：煎鍋一般用鐵制造，主要是利用了鐵的比熱容大B．炒：主要是通過做功的方式使藜蒿和臘肉的內能增加C．蒸：是通過熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱，使榆錢飯蒸熟D．拌：香蔥和豆腐要拌著才能入味，說明分子沒有做無規則運動

熱學6．[2014·大理模擬]小明同學在做“觀察水的沸騰”實驗中，描繪出的溫度隨時間變化的圖象如圖TZ4－8所示，下列說法中正確的是(

)

圖TZ4－8A．水沒有沸騰B．水的沸騰溫度低于100℃，說明水的比熱容大C．水沸騰前是通過做功的方式來改變水的內能的D．實驗時的氣壓小于1個標準大氣壓D

熱學7．[2014·嘉興]各種形式的能量都不是孤立的，它們可以在一定條件下發生轉化，且能量的轉化是有方向的，下面幾幅圖按能量轉化的順序，排列正確的是(

)

圖TZ4－9A．①②③④

B．②③④①C．②①③④

D．①③④②C

熱學8．[2014·昭通模擬]圖TZ4－10是獲取電能的幾種途徑，其中消耗不可再生能源又不會對大氣造成污染的是(

)圖TZ4－10D

熱學9．[2014·成都]關于能源和材料，下列說法中正確的是(

)A．太陽能、風能、天然氣都是可再生能源B．提高能量轉化利用中的效率是節能問題的核心C．超導體材料主要是應用在電飯鍋等電器上D．銅是磁性材料，可以被磁化B

熱學10．小明同學幾乎每天都要乘公交車上學。善于觀察的他發現，無論盛夏還是嚴冬，在裝有空調的公交車玻璃窗上，常有小水珠附在上面，那么，夏天，小水珠附在玻璃的________；冬天，小水珠附在玻璃的________。(均選填“內表面”或“外表面”)11．[2014·曲靖模擬]歷經多年的中俄天然氣進口談判近日終于達成協議，已知天然氣的熱值q＝7×107

J/m3，小明家完全燃燒10dm3天然氣，放出的熱量為________J，使用天然氣時會聞到一股味道，這是________現象。12．[2014·宜賓]小華用相同質量的色拉油和水加工同樣的菜，用同樣的鍋在相同火力下同時加熱，發現色拉油升溫比水快，這說明色拉油的________比水小；一段時間后，色拉油把菜炸黃了，而水沒有，這說明色拉油的________(選填“熔點”“沸點”“比熱容”或“凝固點”)比水高。外表面內表面7×105擴散比熱容沸點

熱學13．第二屆亞洲青年運動會于2013年8月在南京舉行。2013年5月8日上午10點20分許，通過古老的鉆木取火方式，在幾分鐘內采火成功，這個過程中________能轉化為________能。之后，用采集的火種點燃亞青會火炬，此過程是通過________方式改變物體內能的。

14．[2014·昆明模擬]在火電站內，燃料的化學能經鍋爐、蒸汽輪機和發電機最終轉化為電能。蒸汽輪機的作用是將________能轉化為機械能。若鍋爐、蒸汽輪機和發電機的效率分別為50%、70%和80%，則火電站的效率為________。15．[2014·江蘇]開發和利用新能源是現代社會發展面臨的重要課題。以下列出的幾種能源中，屬于不可再生能源的是________，屬于清潔能源的是________。(均填序號)①煤②風能③太陽能④石油機械內熱傳遞內28%①④②③

熱學16．為了探究固體熔化時溫度的變化規律，我們分別把裝有碎冰的試管放到盛有溫水的燒杯中，把裝有碎蠟的試管放到盛有熱水的燒杯中進行實驗并記錄數據(實驗裝置如圖TZ4－11所示)，這樣做的目的是讓冰和蠟__________且________(選填“緩慢”或“快速”)地熔化。圖TZ4－11均勻緩慢

熱學(1)圖乙是________(選填“冰”或“蠟”)的溫度隨時間變化的圖象。(2)在冰和蠟的熔化過程中，如果將試管從燒杯中拿出來，冰和蠟停止熔化。將試管放回燒杯中后，冰和蠟又繼續熔化，說明固體熔化時需要____________。(3)請寫出進行本實驗應注意的一條事項：______________________________________________。冰吸收熱量溫度計的玻璃泡不能碰到容器底或容器壁(合理即可)

熱學17．[2014·鹽城]小明在學習“物質的比熱容”時，取相同質量的水和沙子，用相同的酒精燈加熱，測得它們升高的溫度如下表，并在圖TZ4－12乙中作出沙子升高的溫度隨時間變化的圖線。加熱時間/min0.51.01.52.02.53.0溫度/℃水2.04.06.08.010.0沙子4.37.915.218.421.5

熱學圖TZ4－12

熱學(1)用溫度計測量水的初溫如圖甲所示，其讀數為________℃。(2)實驗中選用相同的酒精燈加熱，可以認為相同時間內水和沙子______________相同。(3)請利用表中數據在圖乙中作出表示水升高的溫度隨時間變化規律的圖線。(4)沙子在1.0～1.5min內升高的溫度有明顯異常，其主要原因是____________________。(5)小明再用50g水和100g水做實驗，以吸收的熱量Q為縱坐標，升高的溫度Δt為橫坐標，分別畫出50g水和100g水的Q－Δt圖象。它們都是過原點的直線，即Q＝kΔt。進一步分析，發現這兩條直線的k值與對應水的________之比相等。18吸收的熱量沙子受熱不均勻質量

熱學18．下面是小華同學探究“水的沸騰”實驗的過程：(1)安裝實驗器材時，小華應按照________(選填“自上而下”或“自下而上”)的順序進行。(2)圖TZ4－13甲中A、B、C三種讀溫度計示數的方式正確的是________。圖TZ4－13自下而上B

熱學(3)下表是實驗過程中不同時刻的溫度記錄，小華由于粗心大意記錯了一個實驗數據，你認為錯誤的數據是________，你這樣判斷的理論依據是_____________________________________。(4)改正數據后，小華根據實驗數據判定該地水的沸點為________℃，可能的原因是當地的大氣壓________(選填“大于”“小于”或“等于”)1標準大氣壓。(5)實驗收集多組數據是為了________(填序號)。①得到可靠的結論②減小實驗誤差

(6)改正數據后，根據表格中的實驗數據，在圖乙中畫出水的溫度隨時間變化的圖象。98℃水在沸騰過程中，吸熱，但溫度保持不變時間/min012345678溫度/℃91939597999899999999小于①

熱學19．[2014·曲靖模擬]三峽水電站有“照亮半個中國”的美譽，它的年平均發電量約為8.5×1010

kW·h，相當于一座年消耗5×1010

kg標準煤的火力發電站的發電量。(1)標準煤的熱值為2.9×107

J/kg，完全燃燒5×1010

kg標準煤能放出多少熱量？(2)以三峽水力發電代替同等的火力發電，每年會少排CO2氣體1.2×1011

kg，這些氣體的體積是多少立方米(通常情況下CO2氣體的密度為2kg/m3)?(3)根據本題中的數據，計算火力發電的效率。

熱學[解答]

熱學1．生活中的許多現象都與我們學過的物理知識有關，下列說法中正確的是(

)A．塵土飛揚，說明分子在不停地做無規則運動B．劃燃火柴，利用做功來改變物體的內能C．夏天吃冰糕，看到冰糕周圍冒“白氣”，是汽化現象D．人工湖能調節氣溫，利用水的比熱容小【考題預測】B

熱學2．“PM2.5”是指大氣中直徑