专题二热学.docx
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专题二热学.docx
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专题二热学
专题二热学
一.热学部分重点知识体系结构图
二.热学部分重点知识体系
1.固、液和气三态的基本特征:
(一般知识点)
形态
实例
流动性与形状
压缩性与体积
固态
铁块、冰等
无流动性,有一定形状
不容易被压缩,有一定体积
液态
汽油、水等
有流动性,无一定形状
不容易被压缩,有一定体积
气态
空气、水蒸气等
有流动性,无一定形状
容易被压缩,无一定体积
2.温度:
(一般知识点)
(1)生活环境中常见物体的温度值。
(2)液体温度计;①工作原理:
液体的热胀冷缩。
②正确使用方法【要会使用】
3.物态变化:
(重要知识点)
(1)
物态变化图:
(2)晶体与非晶体在熔化过程中的异同点(通过实验探究):
固体
相同点
不同点
晶体(如各种金属、冰、海波、萘等)
吸热
温度保持不变
在熔点(如冰的熔点为0oC)
非晶体(如蜡、沥青、玻璃等)
吸热
温度升高
无熔点
(3)晶体与非晶体在凝固过程中的异同点(通过实验探究):
熔液
相同点
不同点
晶体
放热
温度保持不变
有凝固点(如水的凝固点是0oC)注:
对同一种物质,熔点和凝固点是相同的
非晶体
放热
温度降低
无凝固点
(4)汽化的两种方式——蒸发和沸腾
①蒸发和沸腾的异同点(通过实验探究)
异同点
蒸发
沸腾
不同点
发生地点
液体表面
液体表面和内部
温度条件
任何温度下均可发生
只在一定温度下(沸点)发生(如:
在1标准大气压下水的沸点是100oC)
剧烈程度
平和
相同点
汽化现象、吸热过程
②影响蒸发快慢的因素:
液体的温度、液体的表面积、液体表面上的空气流速。
③蒸发致冷:
液体在蒸发过程中吸热,致使液体和它依附的物体温度下降。
(5)液化的两种方法:
降低温度、压缩体积(增大压强)。
(6)雾、露是空气中水蒸气液化成的小水珠;霜是空气中的水蒸气直接凝华而成的小冰粒。
4.分子动理论:
(一般知识点)
(1)分子动理论的3个要点。
(2)分子热运动:
温度越高,分子的热运动越剧烈。
(3)扩散现象(能够例举生活实例说明)。
5.内能:
(一般知识点)
(1)内能:
定义;一切物体,不论温度高低,都具有内能;温度与内能的关系。
(2)改变内能的两种方法:
做功和热传递。
(3)热量:
热传递(内能从高温物体转移到低温物体)、热量(在热传递的过程中,传递内能的多少)。
(4)燃料的热值:
定义、单位(J、kg)及其在该过程中能量的转化。
6.比热容:
(重要知识点)
(1)比热容(通过实验);物理意义、定义、单位(J/kg·oC)及比热容的特点。
(2)热量计算公式:
Q=cm△t(知道吸热与放热过程的不同)
(3)应用实例(能够解释生活中有关现象)。
7.热机:
(一般知识点)
(1)热机:
工作原理、各类、四冲程内燃机的工作过程。
(2)内能的利用在人类社会发展史上的重要意义。
8.能量守恒定律:
(一般知识点)
能量转化和守恒定律:
能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为其他形式,或从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。
9.效率:
(一般知识点)
能量的转化与转移有一定的方向性。
我们是在能量的转化或转移的过程中利用能量的,所以能量的利用就存在效率的高低(能举出例子)。
10.能源与社会:
(一般知识点)
(1)不可再生资源(能够举例)。
(2)可再生能源等(能够举例)。
11.能源的利用是有条件的,也是有代价的:
(一般知识点)
(1)新能源;
(2)我国和世界的能源状况。
三.热学部分中考重要知识点典型例题解析
[例题1]在如图所示的四种现象中,能体现“分子在不停息地运动”的是()
[解析]
(1)荷花飘香,是气体分子的运动,故A选项符合题意;
(2)柳絮飘舞、雪花飞扬、落叶纷飞是宏观物体的运动,不是分子运动,故BCD选项不符合题意.[答案]A
[考查的知识点]对分子运动的认识,以及和机械运动区别,把握住“分子运动是肉眼看不见的”是解决此类题目的关键
[例题2]下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况.关于对图中①②③④的补充正确的是()
A.①做功冲程 ②内能转化为机械能 ③压缩冲程 ④机械能转化为内能
B.①压缩冲程 ②内能转化为机械能 ③做功冲程 ④机械能转化为内能
C.①压缩冲程 ②机械能转化为内能 ③做功冲程 ④内能转化为机械能.
D.①做功冲程 ②机械能转化为内能 ③压缩冲程 ④内能转化为机械能
[解析]热机的四个冲程,吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程.压缩冲程中,活塞上升压缩气缸内的气体,使气体内能增大,即机械能转化为内能;做功冲程中,高温高压的燃气推动活塞向下运动,内能转化为机械能.[答案]D
[考查的知识点]内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系
[例题3]阅读短文,回答问题
有霜的季节,农作物常被冻坏,这就是人们常说的遭到霜冻,实际上,农作物不是因为霜而受冻的,0℃以下的低气温才是真正的凶手.当空气干燥时,即使温度降低到-20℃~-10℃,也不会出现霜,但此时农作物早就被冻坏了,农民们称这种情况为“黑霜”.
(1)霜是由直接变为小冰晶形成的,对应的物态变化是。
(2)小红由短文猜想:
“霜”形成的条件是______________和________________。
(3)小明为了验证小红的上述猜想,做了如下实验:
从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜).你认为该实验______(选填“能”或“不能”)验证上述猜想.
[解析]
(1)霜是空气中的水蒸气遇冷凝华为固体的冰晶,附着在植被表面;
(2)根据文中的“当空气干燥时,即使温度降低到-20℃~-10℃,也不会出现霜.”可知:
霜的形成条件是:
空气湿润且温度在0℃以下;
(3)实验:
“从冰箱取出一些-10℃的冰块,放在不锈钢杯子里,一段时间后可看到在杯底出现一些白色的小冰晶(即霜)”中,没有提供两种不同的空气湿润环境;故不能验证猜想.
[答案]
(1)水蒸气;凝华;
(2)空气湿润;气温在0℃以下;(3)不能.
[考查的知识点]分析物态变化关键要看清物态变化前后,物质各处于什么状态;另外对六种物态变化的吸热和放热情况也要有清晰的认识;设计实验要结合题意采用科学的研究方法.
[例题4]甲、乙两物体的质量之比为4:
1,用两个相同的酒精灯分别给它们加热,(设酒精燃烧放出的热量全部被甲和乙吸收)。
如图所示为甲、乙两物体的温度随时间的变化曲线,若甲的比热容为0.42×103J/(kg·℃),则乙的比热容是多少?
[解析]知m甲:
m乙=4:
1,Q甲=Q乙,C甲=0.4×103J/(kg•℃),由图看出:
经过4分时,△t甲=60℃-20℃=40℃,△t乙=60℃-40℃=20℃.根据Q=Cm△t得:
C甲m甲△t甲=C乙m乙△t乙,C乙=3.36×103J/(kg•℃)
[答案]3.36×103J/(kg•℃)
[考查的知识点]吸热公式Q=Cm△t;会看图
[例题5]图中是某太阳能热水器,向其中注入50kg的水,阳光照射—段时间后,水温从10℃升高到50℃。
水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)。
试求:
(1)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J,则这段时间该热水器的效率是多少?
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×l07J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
[解析]
(1)Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×50kg×(50℃-10℃)
=8.4×106J.
热水器接收到太阳辐射的热量Q=2.8×107J,η=Q吸/Q=8.4×106J/2.8×107J=30%
(2)Q放=Q吸=8.4×106J,
由Q放=Vq得V=Q放/q=8.4×106J/8.4×107J/m3=0.1m3
[答案]
(1)该热水器的效率是30%;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.1m3的天然气
[考查的知识点]吸热公式、燃料完全燃烧放热公式、效率公式。
中考总复习热学知识体系综合达标试题
一.选择题(将下列各题唯一正确选项前的字母填入下面的表格,每题2分,共24分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
1.物质会在固、液、气三种状态之间变化,下列物态变化中,属于凝固的是()
2.如图所示,某实验小组把盛有水的纸盒放在火焰上烧,做“纸锅烧水”实验,则下列有关说法中错误的是( )
A.
纸锅里的水未加热前,水是不会发生汽化现象的
B.
纸锅里的水上方冒出“白气”实际是水蒸气遇冷液化而成的小水珠
C.
水烧开了纸盒仍不会烧着,这是因为纸的着火点较高,高于水的沸点且水沸腾时需要吸收大量的热
D.
纸锅里的水加热到沸腾后温度将保持不变,若撤去酒精灯火焰,则水将不会沸腾
2题图3题图4题图
3.秋天的清晨,我们经常发现野外的树叶或小草上凝结着晶莹的露珠,如图所示.形成露珠的物态变化过程是( )
A.
升华
B.
汽化
C.
熔化
D.
液化
4.游泳运动员刚从水中上岸感觉特别冷,是由于运动员身上的水( )
A.
熔化吸热
B.
汽化吸热
C.
升华吸热
D.
液化放热
5.吐鲁番是全国有名的火炉,常年高温少雨,水贵如油.当地流行使用坎儿井,大大减少了输水过程中水的蒸发和渗漏.如图所示,坎儿井由明渠、暗渠、竖井组成.暗渠即地下水道,是坎儿井的主体,宽约1.2m.井的深度因地势和地下水位高低不同而有深有浅,一般是越靠近源头,竖井就越深,最深的井可达90m以上,井内的水在夏季约比外界低5~10℃.以下是关于“坎儿井”减少水的蒸发的原因,其中错误的是( )
A.
主体水道深埋地下,减少了由于水流动时表面积过大带来的蒸发
B.
主体水道深埋地下,减少了由于空气流动带来的水的蒸发
C.
井内的水温比外界低,也是减少水蒸发的原因
D.
地下有源源不断的水供应,所以减少了水蒸发
5题图6题图
6.百花盛开,阵阵花香,沁人心脾.四溢的花香引来了长喙天蛾,它们悬浮在空中吸食花蜜,该现象从分子动理论的角度说明( )
A.
分子是不断运动的
B.
分子是由原子构成的
C.
分子具有一定的质量
D.
分子之间有一定的间隔
7.下列生活实例中,不是通过热传递改变物体内能的是( )
A.
冬天人们常用双手互相摩擦取暖
B.
把冰块放在鲜榨的果汁里,喝时感觉很凉快
C.
利用太阳能热水器把水晒热
D.
摩托车发动机工作一段时间后,排气管热得发烫
8.以下机械不属于热机的是( )
A.
火车
B.
超音速汽车
C.
摩托车
D.
电饭锅
9.如图所示为四冲程内燃机四个冲程的示意图,箭头表示活塞的运动方向.请你结合气门的位置做出判断,其正确的工作顺序是( )
10.苏州属沿海地区,昼夜温差较小,而内陆沙漠地区的昼夜温差较大,这主要是因( )
A.
海水的密度小,砂石的密度大
B.
海水的比热容大,砂石的比热容小
C.
海水的内能多,砂石的内能少
D.
海水吸收的热量少,砂石吸收的热量多
11.物态变化现象在一年四季中随处可见.关于这些现象以及发生这些现象过程中的吸、放热情况,下列说法正确的是()
A.春天的早晨经常出现大雾,这是汽化现象,要吸收热量
B.夏天常用干冰给运输中的食品降温,这是升华现象,要放出热量
C.秋天的早晨花草上会出现小露珠,这是液化现象,要吸收热量
D.初冬的早晨落叶上会出现一层白霜,这是凝华现象,要放出热量学科王
12.有一杯很烫的水,要使这杯水冷却得快些,供人们饮用。
下列做法错误的是()
A.可以拿一个空杯来回倒水,增大液体表面积使蒸发加快;
B.用嘴对着水面吹气,加快液面上空气流动速度使蒸发加快;
C.把水放在低温的环境里,水散热降温;
D.把这杯水里放入冻梨。
二.填空题(每空1分,共25分)
13.如图所示A、B是两种物质熔化时温度随时间变化的图象,其中是非晶体的熔化曲线;另一种物质的熔点是℃.
13题图14题图15题图
14.物理课上老师做了下列实验:
(1)向一个透明塑料袋中吹气,塑料袋鼓起.将袋挤瘪,排出袋中空气后把袋口扎紧,放入80℃以上的热水中,发现塑料袋仅鼓起一点点,原因是袋中未排尽的空气.将袋取出,在透明塑料袋中滴入几滴酒精,排出袋中空气后把袋口扎紧,再放入80℃以上的热水中,发现塑料袋明显鼓起(如图甲);从热水中拿出鼓起的塑料袋,放入冷水中,发现塑料袋又变瘪了.以上过程是因为酒精发生了汽化和两种物态变化.
(2)将装了固态碘的试管浸入热水中(如图乙),试管中出现紫色的烟雾.是因为碘发生了.(碘的熔点是114℃,沸点是184.35℃)
15.盛一盆水,在盆里放两块高出水面的砖头,砖头上搁一只比盆子小一点的篮子。
篮子里有剩饭、剩菜,再把一个纱布袋罩在篮子上,并使袋口的边缘浸入水里,就做成了一个简易冰箱。
把它放在通风的地方,即使经过一天时间里面的饭菜也不会变质。
这种“简易冰箱”能起到降温保鲜作用的原因是;将它放在干燥通风的地方,目的是.
16.寒冷的冬天,房间的玻璃窗上常常会结冰,玻璃上冰花图案各异,有的像兰花,有的像马尾松,还有的像一朵朵的梅花.冰花在玻璃的(填“室内”或“室外”)表面.与冰花的形成有着相同物态变化的是(填写霜、雾或露其中的一个)。
16题图17题图18题图
17.在装着红棕色二氧化氮气体的瓶子上面(二氧化氮的密度大于空气密度),倒扣一个空瓶子,使两个瓶口相对,两瓶口之间用一块玻璃板隔开(图甲).抽掉玻璃板后,最终发现两瓶内气体颜色基本相同.这是现象,它说明气体分子在不停的运动.在实验时,装红棕色二氧化氮气体的瓶子放在下面的目的是.在气温高的夏天比气温低的冬天做实验时更快看到两瓶内气体颜色基本相同,原因是温度越高分子运动越快.
18.如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到塞子被弹出.在塞子被弹出的过程中,水蒸气的能转化成塞子的能.
19.固体具有一定的体积和形状是因为固态的物质中分子的排列十分紧密,粒子间有强大的;液体没有确定的形状,具有流动性,是因为液态物质中分子没有固定的位置,粒子的作用力比固体的作用力要小;而气态物质粒子间的作用力极小,故气体容易被,并具有流动性.
20.我国北方楼房中都装有暖气,用水做介质,把燃料燃烧时产生的热量带到房屋中取暖.用水做运输能量的介质而不用其他液体,主要是由于水的大;相同质量铝块和铜块,吸收了相同的热量(已知c铝>c铜),则在铝块和铜块中,块上升的温度较高.
21.已知铝的比热容是0.88×103J/(kg•℃),把质量为2kg,温度为30℃的铝块加热到100℃吸收的热量是J.
22.如图所示是小球在地面弹跳的频闪照片,分析图片后得到小球的弹起的高度逐渐减小,同时小球会变热.小球在下落时,它的重力势能减小,小球在上升时,它的能减小,根据定律,小球在弹跳过程中有一部分机械能转化为内能.
22题图23题图25题图
23.如图是一种设想中的永动机,它通过高处的水流冲击叶片,叶片的转动用来对外做功,同时带动抽水器从低处将水抽到高处,从而循环工作。
你能不能从能量守恒的角度说明它为什么不能一直工作下去。
①你认为,上面水池中流下来的水,能否被水泵全部抽送到上面水池中?
.②这个设想曾得到不少人的赞许,并把这个装置誉为“永动机”.请运用你掌握的知识,说明这个装置是否真能“永动”:
.
24.汽油的热值为4.6×107J/kg.这个热值究竟有多大?
有人通过一个具体的例子来认识汽油的热值的大小:
一个60kg的人,从大厦的一楼步行到第十一楼(走了10层楼),每层楼的高度为3m,他克服重力做的功为J,如果汽油完全燃烧获得热量的焦耳数和这些功相等,需要汽油的质量是g。
25.汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却,用水
来冷却是因为水的热值较大,这是通过的方式来改变发动机的内能.若汽车的水箱中装有10kg水,当水温升高了50℃时吸收的热量是J[c水=4.2×103J/(kg·℃)].
三.分析交流题(26题4分、27题6分,共10分)
26.如图所示,用气筒向装有少量水的瓶里打气,当瓶塞从瓶口跳出时,看到瓶中出现了白雾.根据这一现象回答下列问题.
(1)问题:
塞子冲出瓶口后为什么继续向前运动?
回答:
;
(2)问题:
塞子被推出的过程中,能量是如何转化的?
回答:
;
(3)提出一个与物态变化有关的问题并回答.
问题:
?
回答:
.
26题图27题图
27.如图所示,住在非洲沙漠的居民,由于没有电,夏天无法用电冰箱保鲜食物,当地人发明了一种简易“沙漠冰箱”,如图所示。
它由内罐和外罐组成,两罐之间填满潮湿的沙子。
使用时将食物放在内罐,罐口盖上湿布,放在干燥、通风的地方,并经常向内罐和外罐之间的沙子上洒些水,这样对内罐中的食物可以起到一定的保鲜作用。
根据
上文,请回答:
⑴将它放在干燥、通风的地方,目的是什么?
⑵经常向两罐之间的沙子上洒些水,目的是什么?
四.实验与探究题(28题7分、29题5分,共12分)
28.小明用甲图所示的装置探究“水沸腾规律”,请回答下列问题:
(1)安装实验器材时应按照 (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行;
(2)实验时,通常用温水而不用冷水,这样做的目的是 ;
(3)小明在水温升高到90℃时,开始记录数据于表格中。
第120s时温度计的示数如图乙所示,此时水的温度为______℃;
(4)请根据下表数据在丙图中画出水的沸腾图像。
(5)若实验时不小心被等量的______(填“沸水”或“水蒸气”)烫伤会更严重,其道理是___________________。
(6)小明想利用此装置来探究烛蜡熔化的特点,其不足之处是:
___________________。
29.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和食用油加热,他得到如下数据:
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)从表中数据可知,水和食用油的质量(选填“相同”或“不相同”),加热结束时,食用油的温度比水温度(选填“高”或“低”).
(2)在此实验中,如果要使水和食用油的最后温度相同,就要给水加热更长的时间,此时,水吸收的热量(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.
(3)在实验中该同学是根据来判断吸收热量的多少.
(4)实验表明,在相同条件下吸热的能力更强的是(选填“水”或“食用油”).
五.综合应用题(30题12分、31题12分、32题5分,共29分)
30.燃气灶是目前许多家庭普遍使用的炉具,而电磁炉则是新一代的智能炉具。
为了比较它们的优劣,小明同学进行了相关调查,得到的有关数据见下表。
燃气灶
电磁炉
热效率
25%
热效率
90%
天然气热值
8.0×107J/m3
额定功率
1000W
天然气价格
2元/m3
市电价格
0.5元/kW﹒h
如果小明家每天做饭、烧水所需热量为8.0×106J。
若这些热量靠燃气灶提供,需要燃烧多少燃气?
若这些热量靠电磁炉提供,需要消耗多少电能?
你认为这两种炉具各有什么优缺点?
31.现代家庭装修中浴室大多用燃气热水器提供热水,小芳家安装了燃气热水器.已知水进入热水器前的温度是10℃,洗澡时热水器输出热水的温度设定为40℃;水的密度ρ水=1.0×103Kg/m3,水的比热容C水=4.2×103J/(kg•℃),如果小芳洗一次澡用热水0.05m3.求:
(1)所用热水的质量为多少?
(2)水从热水器中吸收多少热量?
(3)若天然气完全燃烧释放热量的70%被水吸收,需要消耗多少m3的天然气?
(天然气的热值q=4×107J/m3,气体完全燃烧放出的热量公式Q=qV,式中V表示燃烧气体的体积)
32.随着科技的发展,人们常用空气源热水器来冲凉洗澡,如图是“美的”空气源热水器。
空气源热水器内有一种吸热介质——冷媒。
“冷媒”作为空气源热水器热的“搬运工”,能把外界的热搬到空气源热水器的内部。
液态的冷媒温度低于零下20℃,与外界存在着温差,因此,冷媒可吸收外界空气的热能,在蒸发器内部转化为气态①,然后通过空气源热水器中压缩机的工作,使气态冷媒的温度升高,温度较高的冷媒通过冷凝器时从气态转化为液态②,同时释放出大量的热量,被水箱中储备水吸收,使水温升高,从而达到制热水的目的。
空气源热水器所消耗的电能仅是带动压缩机工作,由于大量空气中的热能进入系统,所以它得到的能量是压缩机消耗电能的3倍以上。
(1)试写出文中划线部分的两个物态变化的名称:
①②。
(2)空气源热水器中水的内能增加是能量的(填“转移”或“转化”)。
(3)若将初温是10℃,质量为200kg的水加热到60℃,则水吸收的热量为多少焦耳?
(水的比热容c=4.2×103J/(kg.℃))
中考总复习热学知识体系综合达标试题参考答案
一.选择题(将下列各题唯一正确选项前的字母填入下面的表格,每题2分,共24分)
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
答案
A
A
D
B
D
A
A
D
D
B
D
D
二.填空题(每空1分,共25分)
13.B4514.受热膨胀液化升华15.水蒸发吸热使食物降温加快水的蒸发
16.室内霜17.扩散为了有力地证明气体发生扩散18.内机械19.作用力压缩20.比热容铜21.1.232×10522.动能量守恒23.不能,用于水泵提升水的能量只是从上面流下的水的动能的一部分不能永动,因为不符合能量守恒原理24.1.8×1040.3925.热传递2.1×106
三.分析交流题(26题4分、27题6分,共10分)
26.
(1)由于塞子具有惯性
(2)内能转化为机械能(3)塞子冲出试管口后,“白气”是如何形成的水蒸气液化形成的
27.
(1)加快沙中水的蒸发
(2)水蒸发吸热,有致冷作用,对食物可起到保鲜的作用
四.实验与探究题(
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