全国中考物理总复习第30讲比热容热机基础讲练锁定考试目标导学必备知识规律方法探究含解析新人教版

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1、第30讲比热容热机考纲要求备考指津1.通过实验了解比热容的概念，尝试用比热容解释简单的自然现象。2从能量转化和守恒角度认识燃料的热值，会用公式Qmq及Qcmt解决热量计算问题。3知道四冲程内燃机的构造和工作原理，知道热机中能量的转化。科学探究物质的比热容，是近几年中考的热点，主要考查实验探究能力。对比热容、热值概念的理解，用比热容知识解释日常生产、生活中的现象，一般以选择题形式考查；用热量公式Qmq及Qcmt进行简单计算，往往与其他物理知识综合考查。预计在今后的中考中，对比热容概念的理解、热量的计算、热机的工作特点及有关环保问题将是中考的热点问题。考点1比热容(1)定义单位质量的某种物质温度升

2、高(或降低)1 能吸收(或放出)的热量叫做该物质的比热容。(2)单位比热容的单位是焦每千克摄氏度，符号为J/(kg)。(3)意义比热容是物质的一种特性，每种物质都有自己的比热容，它不随质量、体积、温度而改变，但同一种物质的物态不同，比热容也可以不同，如水和冰。(4)水的比热容在实际中的应用水的比热容较大，表明相同质量的水和其他物质吸收(或放出)相同的热量，水的温度升高(或降低)得小，因此水常用作冷却剂，也用热水来取暖，在自然界中水还能调节气候。考点2热值及热量计算(1)燃料燃烧时发生的是化学变化，要释放大量的热。燃料燃烧的过程中化学能转化为内能。(2)燃料的热值定义：1 kg某种燃料完全燃烧放

3、出的热量叫做这种燃料的热值。单位：焦/千克，符号J/kg；气体燃料的热值单位符号为J/m3。热值的物理意义：酒精的热值为3.0107 J/kg，表示1 kg酒精完全燃烧所释放的内能为3.0107 J。热值反映了燃料的一种燃烧特性，同种燃料的热值相同，不同种燃料的热值一般不同。燃料燃烧时放出热量的计算：用q表示某种燃料的热值，m表示某种燃料的质量，Q表示燃料完全燃烧时放出的热量，则Qmq。其中m的单位是kg，q的单位是J/kg，Q的单位是J。利用Qmq计算燃料燃烧放出的热量是理论值，因为实际情况下燃料不可能完全燃烧。另外，气体燃料的热值单位符号是J/m3，则QVq。(3)热量计算计算公式吸热公式

4、：Q吸cm(tt0)放热公式：Q放cm(t0t)应用上述公式进行计算时，各物理量的单位要统一，且只适用于物体温度改变时吸收或放出热量的计算，对物态变化的过程不适用。考点3热机及能量守恒(1)热机热机是把内能转化为机械能的机器，主要包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。(2)内燃机内燃机的工作特点燃料(汽油、柴油等)在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。工作过程四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的，这四个冲程叫做一个工作循环。在每个工作循环中，汽缸内的活塞往复两次，曲轴转动两周，在四个冲程中，只有做功冲程是燃气对外做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装

5、在曲轴上的飞轮的惯性来完成。a吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。b压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩，机械能转化为内能。c做功冲程：在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功，内能转化为机械能。d排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。(3)能量守恒定律能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能的总量保持不变。1关于比热容，下列说法中正确的是()。A物

6、体的比热容跟物体吸收和放出的热量有关B物体的比热容与物体的温度有关C物体的比热容与跟物体的质量有关D物体的比热容是物体的一种特性，与温度、质量都没有关系2若一太阳能热水器内装有100 kg温度为20 的水，阳光照射一天，水温升高到70 ，则热水器内的水吸收了_ J的太阳能。水的比热容4.2103 J/(kg)3炎热夏天，小丽将装有0.6 kg水的塑料瓶放入电冰箱冷藏室，待水降温后饮用。水由35 降至5 过程中放出的热量为多少？水的比热容c4.2103 J/(kg)4焦炭的热值为3.0107 J/kg，它的物理意义是_，完全燃烧_ kg的焦炭放出的热量能把50 kg水的温度升高6 。不计热量损失

7、，水的比热容为4.2103 J/(kg)5一台单缸四冲程柴油机，飞轮转速为3 600 r/min，该柴油机活塞1 s对外做功_次。若其效率为40 %，消耗5 kg的柴油转化成的机械能是_ J。(q柴油4.3107 J/kg)用公式法和比例法妙解比热容问题用公式法解热量计算问题时，要注意首先判断是吸热过程还是放热过程，并找出所求物理量，然后再列出对应的公式，代入已知物理量的数值，然后进行数学运算并得出结果。例如用铝壶烧水，除了水吸收热量温度升高外，铝壶同时也吸收热量，温度也随之升高，故烧开一壶水吸收的热量应是壶、水吸收热量之和。由此可见，在解答物理题时，要认真仔细地审题，考虑问题应从实际出发，做

8、到全面而周密。所谓比例法，就是在将计算公式进行适当变形后，代入已知数据，最后求得结果。【例题】铜块的质量是铅块质量的2倍，铜的比热容是铅的比热容的3倍，若它们放出相等的热量，则铜块降低的温度与铅块降低的温度之比是()。A23B32 C16 D61解析：根据放热公式Q放cmt得，t，t铜t铅。答案：C运用比例法解题时，一般遵循以下步骤：(1)列出各物体吸(放)热方程式，涉及求比热容之比、质量之比、温度差之比的还要进行公式变形。(2)根据所求量之比列出比例式。(3)代入已知数据，计算得出结果。1(2011福建泉州中考)以下交通工具中，常用汽油机作为动力装置的是()。A小轿车B载重卡车 C远洋轮船

9、D动车2(2011江苏南京)小明根据所学的物理知识并结合下列表格中的数据，得出以下四个结论，其中正确的是()。物质密度/(kgm3)(常温常压下)熔点t/(标准大气压下)比热容c/J(kg)1冰0.910302.1103铝2.71036600.88103铁7.91031 5350.46103A.寒冬季节盛有水的水缸放在室外不可能破裂B标准大气压下，铝在660 时一定处于固液共存状态C体积相等的铁球和铝球，如果它们的质量相等，铁球可能是实心的D质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多3(2011甘肃兰州中考)用两个相同的电热器给质量相同的物质甲和水加热，它们的温度随加热时

10、间的变化关系如图所示，据此判断物质甲的比热容为()。A2.1103 J/(kg) B4.2103 J/(kg)C1.2103 J/(kg) D条件不足，不能确定4(2012四川成都中考)工厂里的冷却塔大多用水作为冷却物质，是因为水的_较大；在古代，人类学会了钻木取火的方法，这是利用_的方式改变物体的内能。5(2012安徽中考)某汽车的散热器用水作冷却剂，散热器中水的质量为5 kg，水的温度升高10 时吸收的热量是_J。水的比热容为4.2103 J/(kg)6(2012山东烟台中考)小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领。(1)写出调整实验器材的方法步骤。(2)依据小明的探究方案

11、，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？(3)实验探究记录数据如下表。加热时间t/min012345678910水的温度/3031323334353637383940食用油的温度/3032.53537.54042.54747.55052.555在这些数据中，哪一个最可能是由于测量或者记录的疏忽而产生了错误，分析实验数据，可以得出的结论是什么？1根据表中几种物质的比热容，判断下列说法中不正确的是()。物质比热容/J(kg)1物质比热容/J(kg)1水银0.14103沙石0.92103水4.2103冰2.1103A.制作体温计常用水银作测温物质，原因之一是水银的

12、比热容小B北方楼房中的暖气用水作介质，利用了水的比热容大的特性C由于水比沙石的比热容大，所以内陆地区的昼夜温差比沿海地区大D由于水比冰的比热容大，所以冷却食品时0 的水比0 的冰效果好2两个相同的容器分别装满了质量相同的甲、乙两种液体。用同一热源分别加热，液体温度与加热时间关系如图所示，则()。A甲液体的比热容大于乙液体的比热容B如果升高相同的温度，两液体吸收的热量相同C加热相同的时间，甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D加热相同的时间，甲液体温度比乙液体温度升高得多3关于燃料的热值，以下说法中正确的是()。A燃料的热值与燃料的种类有关系，与燃料的质量和燃烧状况无关B燃烧1千克某种燃料放出的

13、热量叫这种燃料的热值C燃料燃烧时，质量越大，热值越大D燃料不完全燃烧时的热值比完全燃烧时的热值小4. 如图所示，这是某四冲程内燃机在工作过程中的一个冲程，由图中情况可判定这个冲程()。A是吸气冲程 B是压缩冲程 C是做功冲程 D是排气冲程5下列说法正确的是()。A气体间、液体间都可以发生扩散现象，而固体间不能B用塑料梳子梳理干燥的头发时，头发和梳子会带上同种电荷C能量可以从一种形式转化为另一种形式，但转化后能量的总量会减少D减少废气带走的热量可以提高内燃机的效率6用煤气灶把1 kg、初温为20 的水烧到70 ，消耗了10 g煤气。已知水的比热容是4.2103 J/(kg)，煤气的热值为4.21

14、07 J/kg，则水吸收的热量为_ J，煤气完全燃烧放出的热量为_ J，煤气灶烧水的效率为_ %。7为探究不同物质的吸热能力，选取质量和初温均相同的不同物质A和B，用相同的酒精灯同时加热相同的时间，温度随时间的变化图象如图所示。在实验中必须使用的测量工具有停表和_；由图象可判断_物质的比热容大。8用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”。在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾。(1)分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高。其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为_ 。(2)实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比

15、水_(选填“多”或“少”)。(3)能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？答：_。其原因是：_。9将质量相等、初温相同的水和某种液体在相同的酒精灯下同时分别加热(容器吸热不计)，每隔1 min记录一次它们的温度，并将它们升高的温度随时间变化的关系用如图所示的图象表示，根据图象回答：(1)哪根直线表示水升高的温度随时间变化的过程？(水的比热容较大)(2)求出这种液体的比热容；(3)要使质量为300 g的这种液体温度升高60 ，需要吸收多少热量？c水4.2103 J/(kg)10如图为四川省泸州市某风景区山中的一段盘山公路照片。以汽油为燃料的观光汽车沿该盘山公路(盘山公路

16、近似处理为斜面)以36 km/h的速度匀速行驶，经过15 min从山脚到达山顶；汽车上山时沿路面获得的牵引力恒为9.2103 N。已知汽油完全燃烧释放的热量转化为汽车牵引力做功的效率为30%，汽油热值q4.6107 J/kg，问：(1)汽车上山时牵引力的功率为多大？(2)汽车从山脚到山顶消耗了多少千克的汽油？11用电磁炉烧水时，将5 kg的水由20 加热到100 需要20 min。水的比热容是4.2103 J/(kg)，电磁炉功率是2 000 W，试求：(1)水吸收的热量；(2)电磁炉放出的热量；(3)电磁炉烧水的效率。参考答案基础自主导学自主测试1D2答案：2.11073答案：7.56104

17、 J4答案：1 kg的焦炭完全燃烧放出的热量为3.0107 J421025答案：308.6107知能优化训练中考回顾1A载重卡车和远洋轮船一般采用柴油机作为动力装置，而动车一般采用电动机作动力装置，只有小轿车一般用汽油机作为动力装置。2D由Q吸cmt，由于铁块的比热容小于铝块的比热容，所以质量相等的实心铁块和实心铝块，升高相同的温度，铝块吸收的热量较多，选项D正确。3A由题图可知，质量相同的甲物质和水在升高相同温度的情况下，用相同的电加热器加热，加热水所用的时间是甲物质的2倍，即水吸收的热量是甲物质的2倍，由Q吸cmt可得，甲物质的比热容c甲c水4.2103 J/(kg)2.1103 J/(k

18、g)。4答案：比热容做功5答案：2.11056答案：(1)调整下面铁夹，使石棉网处于适当的高度；调整上面铁夹，使温度计处于适当的高度。(2)水与食用油的质量和初始温度相同。(3)第6 min食用油的温度记录错误。分析表中的数据可知，加热时间相同时，食用油升高的温度比水多。分析比较水在第5 min、10 min和食用油在第2 min、4 min的数据可知，升高相同的温度，水需要加热的时间比食用油的长，进而得出水的吸热本领比食用油大。模拟预测1D水银的比热容小，在相同情况下，吸热升温快，容易与人体达到热平衡，故体温计用水银来作测温物质；比热容大的物质还有一个特点就是在温度变化相同的情况下，吸收或放

19、出的热量多，作为热的介质比较合适，所以A、B、C均正确。冷却食品时0的冰比0 的水效果要好，原因是晶体熔化时吸热，温度不变。2D由Qcmt得c，由已知图象，等质量的甲、乙两液体加热相同时间即吸收相同热量，甲升高的温度大，故c甲c乙；升高温度t相等时，Q甲t乙。3A燃料的热值是燃料本身的一种特性，它表示1千克燃料完全燃烧放出的热量，燃料的热值与燃料的种类有关，与燃料的质量和燃烧状况无关。所以正确的选项是A。4B由进气门和排气门都关闭，活塞向上运动可知，此冲程是压缩冲程。5D扩散的本质是分子的热运动，而分子的热运动是普遍的，只是固体分子间距小，引力较大，扩散慢；因摩擦而带电的两物体带异种电荷，带电

20、原因是电子的转移；能量间转化但守恒；废气带走热量，热机效率降低。6答案：2.11054.210550解析：Q吸cmt4.2103 J/(kg)1 kg(70 20 )2.1105 JQ放mq10103 kg4.2107 J/kg4.2105 J100 %100 %50 %。7答案：温度计B解析：要探究物质的吸热能力，可采用吸收相同的热量，比较升高的温度的多少，或升高相同的温度，比较吸收热量的多少，根据题意知，在相同时间内两种物质吸收的热量相同，那么只要测出升高温度的多少，即可判断哪种物质吸热能力强，所以还需要用温度计来测温度，从图象看出，加热相同时间时，A物质温度升高得多，说明A物质吸热本领弱

21、，比热容小。8答案：(1)98(2)多(3)不能实验中没有保持二者质量和升高的温度相同解析：从温度计的示数可知，此时温度为98 ，即水的沸点是98 ；由于加热水和食盐水所用的酒精灯相同，在单位时间内放出的热量相等，则对食盐水加热到沸腾所用时间长，说明食盐水吸收的热量多；仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论是不正确，因为实验中所用的是相同体积的水和食盐水，另外水与食盐水的沸点也不同，这样在研究的过程中两者的质量与升高的温度均不相同，所以不能得出该结论。9答案：(1)B(2)2.52103 J/(kg)(3)4.536104 J解析：(1)由c可知：质量相等、初温相同的水和

22、某种液体在相同的酒精灯下同时分别加热，选取加热相同时间，即吸收相同的热量，温度变化越小则比热容越大，所以确定B为水。(2)根据Q液Q水可得c液mt液c水mt水，则c液2.52103 J/(kg)。(3)Q1c液m1t2.52103 J/(kg)0.3 kg60 4.536104 J。10答案：(1)9.2104 W(2)6解析：(1)PFv9.2103 N10 m/s9.2104 W。(2)由P得W牵Pt9.2104 W1560 s8.28107 J又Q放mq，故m6 kg。11答案：(1)1.68106 J(2)2.4106J(3)70%解析：结合以下思路解答本题：Q吸c水m水t,Q放WPtQ吸Q放(1)Qc水m水(tt0)4.2103 J/(kg)5 kg(100 20 )1.68106 J。(2)Q放WPt2 000 W2060 s2.4106 J。(3)70%。