河南省实验中学物理内能的利用(篇)(Word版 含解析)
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河南省实验中学物理内能的利用检测题(Word 版 含答案)一、初三物理 内能的利用 易错压轴题(难)1.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料a 、b 的质量都为10g ,烧杯内液体 的质量均为100g 。
当燃料完全燃烧后,甲、乙、丙装置中温度计升高的示数分别为20℃、 30℃、 35℃。
(1)燃料a 的热值__________燃料b 的热值;液体a 的比热容__________液体b 比热容。
(两空均选填“>”、“=”或“<”)(2)若液体a 是水,则水吸收的热量是____________________(拓展)实验室备有酒精温度计、煤油温度计和水银温度计(玻璃泡中液体质量相等),小明查阅资料得到几种物质的数据如下表所示,则: 物质酒精 煤油 水银 比热容[()J/kg ⋅℃]2.4×103 2.1×103 0.14×103 标准气压下沸点(℃) 78 180〜310 356.7(1)在探究水沸腾的特点时,不能选用____________温度计。
(2)在测量质量较小但温度较高的物体温度时,温度计吸收的热量就会影响被测物体温度,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应选择____________温度计。
【答案】< > 38.410J ⨯ 酒精 水银【解析】【详解】(1)[1]通过对比乙、丙两个实验装置可知,根据比热容的公式Q cm Δt =,液体的质量都相同,同种液体比热容也相同,丙中液体升高的温度较高,那么丙中液体吸收的热量较大,可知丙中燃料完全燃烧放出的热量较大,而乙、丙的燃料质量相同,根据Q q m=可知丙中燃料b 热值较大;[2]通过对比甲、乙两个实验装置可知,燃料的种类相同,燃料的质量也相同,那么当燃料完全燃烧后,放出的热量是相同的,两种液体吸收的热量也相同,根据Q cm Δt =可知,乙的温度变化量较大,那么乙中的b 液体比热容较小;(2)[3]由题意可知,水吸收的热量是()33℃℃=∆=⨯⋅⨯⨯=⨯4.210J/kg0.1kg208.410JQ c m t吸水(1)[4]标准气压下水的沸点是100℃,而酒精标准气压下沸点是78℃,用酒精温度计去测水沸腾时的温度,水还没沸腾,酒精就已经沸腾了,所以不能选用酒精温度计;(2)[5]当被测物体温度较高质量较小时,该物体会和温度计发生热传递,被测物体的温度降低,这种情况下为了使测量值更接近真实值,应该选择水银温度计,水银的比热容相对比来说较小,在相同的情况下,升温较快。
九年级上册物理内能的利用(提升篇)(Word版含解析)(1)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分別装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表:质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s 沙子306492124水3092163220(1)在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少;(2)分析表中的实验数据可知:当物体温度变化量和______________相同时,水吸收的热量______________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,___________升高的温度更高.【答案】酒精灯加热时间质量大于沙子【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量越多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少.(2)[2][3] 分析表中的实验数据可知:水和沙子质量相同,升高温度相同时,即温度变化量和质量相同时,水所需加热的时间比沙子更长,所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量.(3)[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间,吸收的热量相同,由于Q=cm t,又因为水的比热容大于沙子的比热容,故沙子升高的温度更高.2.小明利用如图甲、乙、丙的装置,完成“比较不同液体的吸热能力”和“比较不同燃料的热值”的两个实验,请你解答(1)完成第2个实验需选择_______两个实验装置进行对比;(2)在以上实验中,若液体质量和初温、燃料质量均相等,当燃料燃尽时,分别测得甲、乙、丙中温度计的示数关系为 t 甲>t 乙>t 丙, 则吸热能力强的为液体_____,热值大的为燃料_____。
【答案】甲乙 b 1【解析】【详解】(1)[1]为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,并让液体的质量相同,通过温度计示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;(2)[2]由题知,比较a 、b 两种液体的吸热能力,则需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体, 且保证液体质量相同,应选甲丙两图;燃料燃尽,则液体吸收热量相同,比较温度变化。
九年级物理上册内能的利用(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.如图1所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择______两图进行实验;(2)比较不同物质吸热升温的特点:①不同物质吸热的多少是通过______来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”);②关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是:______A.采用相同的加热方法B.烧杯中分别装入相同体积的不同物质C.使用相同的烧杯③如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体,吸热后它们的温度随时间变化的图像如图2所示,由图可以看出,两种液体的比热容大小关系是c A=______c B(填倍数关系)。
【答案】甲、乙加热时间B 1 2【解析】【分析】由题意知,燃料的质量相同,烧杯内的液体质量和初温也相同,(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;(2)①为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(3)质量相同的不同物质,吸收相同的热量,比热容大的温度升高的慢。
【详解】(1)[1]比较不同燃料的热值,应选择不同的燃料加热相同的物质,即用甲乙两图进行实验;(2)[2]比较不同物质吸热升温的特点:①要控制不同液体吸收的热量相同,用相同的加热装置对物质加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的;[3]②A.比较不同物质吸热升温的特点,应采用相同的加热方法,故A选项是正确的;B.比较不同物质吸热升温的特点,应控制液体的质量相等,烧杯中分别装入相同质量的不同液体而不是相同体积,故B 项错误; C .根据控制变量法的要求,应使用相同的烧杯,故C 项正确;由于本题选不正确的, 故B 项符合题意。
物理九年级上册内能的利用(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.(实验探究)小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔lmin记录了杯中水的温度;加热时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(进行实验)(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序(如图甲中):先调整固定_______的位置,再调整固定______的位置(选填“A”成“B”);(2)为了保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中水的________和________相同,加热时间也相同;同时,还要保证煤油和菜籽油的__________相同;(分析论证)(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;说明理由:_______。
【答案】B A质量初温质量煤油详见解析【解析】【分析】【详解】(1)[1][2]为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,安装器材时需要先固定B的位置,然后再调整A的位置,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底。
(2)[3][4][5]为了保证实验的可靠性,需要控制水的质量和水的初温相同,并且油灯的加热时间也要相同;同时还应控制两套装置中燃料的质量相同,比较放出热量的多少;这样才符合控制变量法的要求。
(3)[6][7]分析表格数据可知,甲杯的水温度升高的较快,即煤油灯燃烧产生的热量多,所以=知,末温高的其热值大。
理由:甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由Q cmΔt=知,吸收的热量较多;在相同的加热设备下,相同时间内,消耗的燃料相同,由Q qm水温上升高的,对应的燃料的热值较大。
2.为比较酒精和汽油热值的大小,小华制定了以下实验方案:(1)取质量_____(选填“相等”或“不等”)的酒精和汽油作燃料,制成酒精灯和汽油灯;(2)两灯同时点燃后分别给两杯质量和初温都相等的水加热(两个烧杯完全相同)如图所示;(3)通过观察水温的变化,判断两种燃料热值的大小。
物理九年级上册内能的利用(提升篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸【解析】【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.2.小丹学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。
河南省实验中学物理第十二章机械能和内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.(提出问题)水和空气哪种物质的导热性能好?(猜想与假设)小明进行了如下猜想:猜想一:水的导热性能好;猜想二:空气的导热性能好(设计与进行实验)小明用两个相同的牛奶瓶,都装入热牛奶,一个放在温度与室温相同的水中,另一个放在空气中,为了尽量减少其他因素的影响,他把两个瓶都用木块垫起来,放在同一个桌面上,如上图所示,实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数,得到的数据如下表:(实验结论)(1)分析表中数据,可得出结论:_____(评估与交流)(2)对甲、乙两个瓶中的牛奶,除了要控制它们的初温相同外,还要控制它们的_____相同(3)热牛奶放在水中温度下降是通过_____方式来_____(选填“增加”或“减少”)内能(4)进一步分析表中甲的示数,小明又发现,在冷却过程中,牛奶冷却的快慢前后并不一致,是越来越___的(实验拓展)(5)如果有一天,你要喝一杯奶茶,下列两种冷却方法中,效果较好的是_____A.将滚烫的热茶冷却5分钟,然后加适量冷牛奶B.先将适量的冷牛奶加进滚烫的热茶中,然后冷却5min(6)物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢,若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢,则“冷却速度”可定义为:质量为1千克的物体,_____叫做冷却速度【答案】在水中冷却比在空气中冷却效果要好质量热传递减少慢A单位时间内降低的温度【解析】【详解】(1)分析可知,在相同时间内水中冷却速度更快,所以在水中比空气中冷却效果更好;(2)在研究空气和水的导热性时,应该保证其它条件相同,除了水的初温外还要保证水的质量相等;(3)由于水与牛奶瓶有温度差,所以要发生热传递,即牛奶温度下降是由于热量传递减少其内能;(4)这是由于随着牛奶温度下降,周围水的温度在升高,使牛奶冷却的速度变慢,因此牛奶冷却的快慢还会受到温度的影响.所以当实验时间较长时,相同时间内牛奶降温的速度逐渐变慢,就是指冷却速率变慢.(5)根据(4)中的结论,物体冷却随时间推移是先快后慢,本质原因是温差逐渐缩小,奶茶热的时候温度下降得快,开始快后来越来越慢,开始先让它保持较高的温度,可以在五分钟内放出更多的热量,然后加入冷牛奶,利用热传递使其再次降温。
九年级物理内能的利用(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.小明学习了燃料的热值后,自己设计一个实验来比较煤油和菜籽油的热值.他实验的装置如图,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见下表)加热的时间/min 0 1 3 5 7 ... 燃料烧完甲杯水温/℃25 27 32 36 40 (50)乙杯水温/℃25 26 29 32 34 (42)(1)为了便于比较,小明在实验时应控制两套装置中相同的量有__________.(2)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是 __________ .(3)这个同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及盘中菜籽油的质量.并由记录的数据,利用公式Q 吸=cm(t-t0 )计算出了水吸收的热量.他想通过这些数据计算出菜籽油的热值.你认为他的计算结果与真实值相比_______________.(填“偏大”“偏小”或“相等”)因为___________________________.【答案】水的质量和燃料的质量煤油偏小菜籽油燃烧放出热量的一部分被水吸收【解析】(1)要想通过水吸收的热量来体现燃料燃烧放出热量的多少,则必须控制两杯水的质量以及煤油和菜籽油的质量相等;(2)由表中数据可知,在相同时间内甲杯中的水温度升高得快,甲杯水吸收的热量多,煤油的热值较大;(3)由于燃料不一定完全燃烧,且给水加热时有热损失,因此根据Q吸=cm(t-t0)计算出水吸收的热量要比菜籽油完全燃烧放出的热量小,利用这个热量计算出菜籽油的热值,要比真实值偏小.故答案为(1)水的质量和燃料的质量;(2)煤油;(3)偏小;菜籽油不一定完全燃烧,且放出的热量不可能全部被水吸收,有热量损失.2.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同。
燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择________两图进行实验,实验通过________比较液体吸收热量的多少;(2)比较不同物质的比热容,选用如图合适装置加热相同时间后,液体a 升温多,由此可知,液体a 吸收的热量____(选填“大于”、“小于”或“等于”)液体b 吸收的热量,液体_____的比热容大;(3)若甲图烧杯中为50mL 的水,10g 酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃,则水吸收了______J 热量,若按酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收计算,算出的热值比标准值____选填“偏大”“偏小”或“一样”。
中考一轮复习知识点梳理与针对性分层训练
压缩汽油和空气的燃料燃烧,化学能转化为内
汽油机柴油机
汽缸顶部有火花塞喷油嘴
压缩冲程末,喷油嘴向汽缸内喷出柴油,遇
正在排气,气缸==
===
=可知,
=可得,该
=可知消耗
=可得,燃气对活塞的平均压力:
===
=×100%=×100%
汽车制动时,由于摩擦,动能转化成了轮胎、地面和空气的内能,这些消耗的能量不能
、装置在运动的过程中,小球的高度会发生变化,重力势能发生改变,速度发生变化,
在晚上,蓄电池给路灯供电,是将化学能转化成电能,再转化为光能使用。
故选项中只
、在做功冲程,汽油机的点火方式叫点燃式,柴油机的点火方式叫压燃式,故
化方式是通过做功的方式使机械能转化为内能;内燃机的压缩冲程中,机械能转化为内===
=
=
===
===
==
=得,
=×100%=×100%
=算出汽油的质量为:
=×100%=×100%
=知柴油机输出的有用功为:
=得燃料完全燃烧放出的热量为:===
===
===
===
=,=可知汽车行驶的路程为:90 km/h×h
=可得汽油机在此过程做的有用功为:
=×100%=≈35.6%
轮胎与地面总接触面积为
=可
=m/s
======
==×100%≈32.6%
===。
一、选择题1.以下现象中属于能量转移的是( )A .启动汽车发动机,汽车向前开B .利用电饭煲烧饭C .利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电D .试管中的冷水放入热水中变热D解析:DA .启动汽车发动机,汽车向前开,是将内能转化为机械能,属于能量的转化,故A 不符合题意;B .利用电饭煲烧饭是将电能转化为内能,属于能量的转化,故B 不符合题意;C .利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电是将太阳能转化为内能,故C 不符合题意;D .试管中的冷水放入热水中,由于热水的温度高于冷水的温度,会发生热传递,内能会从热水传递给冷水,属于能量的转移,故D 符合题意。
故选D 。
2.根据所学物理知识,下列描述正确的是( )A .“破镜”不能 “重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力B .一桶菜籽油用掉一半后,剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小C .在内燃机的一个工作循环四个冲程中,有两次做功过程D .甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少C 解析:CA .破损处的分子依然有引力和斥力,破镜不能重圆的原因是分子间的距离过大,当分子之间的距离大于1010m 的10倍时,分子间的作用力变得十分微弱,分子间的引力不足以使物体恢复原状,故A 错误;B .密度、比热容、热值都是物质的属性,均与物体的质量和体积无关,所以剩余菜籽油的密度、比热容、热值都不会改变,故B 错误;C .在内燃机的一个工作循环四个冲程中,压缩冲程活塞会对气缸内的燃料或气体做功,做功冲程气缸内的燃料被点燃后对活塞做功,所以有两次做功的过程,故C 正确;D .热机效率是指用来做有用功的能量占燃料完全燃烧放出的热量之比,所以虽然甲的效率比乙高,但没有其它条件无法判断消耗汽油的多少,故D 错误。
故选C 。
3.图示是甲、乙两台汽油机的能量流向及比例,下列说法正确的是( )A.若将甲汽油机更换成乙汽油机,机械效率将减小B.若将甲汽油机更换成乙汽油机,尾气带走的能量将减小C.甲、乙汽油机尾气带走的能量占所有损失能量的比例最大D.甲、乙汽油机摩擦损失的能量相同C解析:CA.题图中,对外做功的能量所占比例表示汽油机的效率。
河南省实验中学初三九年级物理内能和内能的利用汇编一、内能和内能的利用压轴实验培优题1.为了比较不同燃料的热值,小明设计了如图甲、乙、丙所示的三种方案.三套实验装置完全相同.燃料的质量、烧杯内液体的初温与质量也都相同.(1)小明应选择______________两图对应方案进行实验.(2)实验中还应控制燃料燃烧的______________(选填“时间”或“质量”)相同.(3)实验完成后,画出被加热液体的温度随时间变化的关系图象如图丁所示.由此可知,燃料1燃烧2分钟放出的热量____________(选填“大于”“小于”或“等于”)燃料2燃烧3分钟放出的热量.(4)忽略热量的散失,由图丁可知,燃料1的热值为燃料2热值的____________倍.2.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6020645食用油6020670(1)使用相同的加热器的目的是_____(2)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”)。
(3)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。
(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”)。
(5)加热6min水吸收的热量是_____J,食用油的比热容是_____J/(kg•℃)3.如图甲是小华探究“不同物质吸热规律”的实验装置:(1)设计实验时,需要对变量进行控制,下列变量控制中错误的是_______;A .两个烧杯的规格相同B .两个酒精灯的规格相同C .甲、乙两种液体的体积相同D .甲、乙两种液体的初温相同(2)在该实验中利用了“转化思想”,即用加热时间的长短来表示液体A 和液体B____________________;(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:停止加热后,______(选填“A ”或“B ”)液体的温度下降得快;(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A 或B 中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_______(选填“A ”或“B ”)。
内能的利用(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.如图所示,甲、乙、丙三个实验装置完全相同,燃料的质量都为10g,烧杯内液体的质量都相同.(1)比较不同燃料的热值应选择__两个装置,比较不同物质的比热容应选择__两个装置(选填装置序号甲、乙、丙).(2)在“比较不同燃料的热值”的实验中,通过观察温度计的__比较燃料燃烧放出热量的多少.已知酒精的热值为3.0×107J/kg,10g酒精完全燃烧放出的热量是__J.(3)水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),它的含义是__.【答案】甲和乙甲和丙示数变化 3.0×105见解析【解析】【详解】(1)[1]为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;[2]为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2)[3]燃料燃烧放热,热量被同种液体吸收,放出热量越多,液体升高温度越多,温度计的示数变化越多;[4]酒精的质量为:m=10g=10-2kg,酒精完全燃烧放出的热量:Q放=mq=10-2kg×3.0×107J/kg=3.0×105J;(3)[5]水的比热容是4.2×103J/(kg•℃),物理意义是:1kg的水温度升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量为4.2×103J。
2.(实验探究)小军设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系,他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置,并每隔lmin记录了杯中水的温度;加热时间/min0123456甲杯水温/℃25272932343638乙杯水温/℃25262728293031(进行实验)(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序(如图甲中):先调整固定_______的位置,再调整固定______的位置(选填“A”成“B”);(2)为了保证实验结论的可靠,实验时应控制两套装置中水的________和________相同,加热时间也相同;同时,还要保证煤油和菜籽油的__________相同;(分析论证)(3)通过表中记录的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是______;说明理由:_______。
河南省实验中学物理内能(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.小明家买了一台太阳能热水器,他发现真空管是太阳能热水器的核心部件,那热水器内水吸收热量的多少与什么因素有关呢?他把问题告诉物理小组的成员,大家一起做出了如下猜想:猜想一:热水器内水吸收的热量多少与环境温度有关;猜想二:热水器内水吸收的热量多少与光照强度有关;猜想三:热水器内水吸收的热量多少与真空管的材料有关。
(1)经查阅资料发现,真空管在内玻璃管的表面上涂有吸收涂层,用来吸收太阳辐射,其中太阳能属于________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。
经阳光照射,太阳能转化成内能,水从涂层吸收热量,水温升高,质量________,密度________(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”),热水向上运动。
(2)实验小组在两根完全相同的真空管内装入初温、质量________的水,分别面对太阳光放入光照强度相同但温度不同的环境中,经过相同时间后测量水温,发现水温几乎相等。
由此得出猜想一是______(选填正确或错误)的。
(3)小组成员联系实际,想到夏天如果没有阳光,热水器的水温就较低,而冬天如果有太阳,热水器内水温就很热,于是他们得出结论:热水器内水吸收热量的多少与光照强度________(选填“无关”或“有关”)。
(4)在探究猜想三的实验中,该小组找到了三根外形相同但材料不同的真空管,给管内灌满水,面对阳光,每隔相同的时间检测罐内水的温度,得到的实验数据如下表所示,为了更好地利用太阳能,你建议他家应选择________制成的热水器。
【答案】可再生不变变小相同错误有关紫金管【解析】【分析】【详解】(1)[1]再生能源是不需人为参与,可以循环再生的能源,如太阳能、水能、风能、潮汐能、地热能等。
[2][3]水从涂层吸收热量,水温升高,水的多少没有变化,所以睡得质量不变,但由于水吸收热量,水的体积会增大,所以水的密度会变小。
第十四章内能的利用(解析版)知识点1:热机1、热机:利用内能做功的机械叫热机。
(1)热机的种类:分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机。
(2)内燃机:燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机根据其所使用的燃料分为汽油机和柴油机两类。
2、内燃机的工作原理:(1)内燃机的每一个工作循环分为四个冲程:吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
(2)四个冲程中,只有做功冲程对外做功,其他三个冲程对做功冲程起辅助作用,靠飞轮的惯性完成。
(3)做功冲程把内能转化为机械能;压缩冲程把机械能转化为内能。
(4)一个工作循环中对外做功1次,活塞往复2次,曲轴转2周,飞轮转2圈。
3、汽油机和柴油机区别:(1)构造区别:汽油机汽缸顶部有火花塞,而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
(2)燃料区别:汽油机燃料是汽油,而柴油机燃料是柴油。
(3)工作区别:①吸气冲程:汽油机吸进的是汽油和空气的混合物,柴油机吸进的仅仅是空气;②压缩冲程:汽油机压缩的是汽油和空气的混合物,汽油机压缩的仅仅是空气;③做功冲程:汽油机用火花塞点火(点燃),柴油机用喷油嘴喷油(压燃)。
知识点2:热机效率1、热值:1kg(或1m 3)某种燃料完全燃烧放出的热量,叫做这种燃料的热值。
(1)热值单位:J/kg 或J/m 3(2)公式:Q=qm 或Q=qv(q 为热值)。
(3)热值是燃料本身的一种特性,它的大小只取决于燃料的种类,而与燃料的质量、放热多少无关。
2、热机效率:热机用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
(1)公式:qm W Q W 有用总有用==η;(2)提高热机效率的途径:①使燃料充分燃烧;②尽量减小各种热量损失;③机器零件间保持良好的润滑、减小摩擦。
※在热机的各种损失中,废气带走的能量最多,设法利用废气的能量,是提高燃料利用率的重要措施。
知识点3:能量的转化与守恒1、能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为另一种形式,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,能量的总量保持不变。
一、选择题1.有一种压电塑料薄膜,在压力作用下表面会产生电压,若将它用在微型扬声器或话筒上,可将电信号转化为发声振动,或将发声振动转化为电信号;另外,当它受热时还会产生电流,可用来制作火警预警装置,以上信息中没有涉及到的能量转化过程是()A.机械能转化为电能B.内能转化为化学能C.电能转化为机械能D.内能转化为电能2.下列说法中正确的是()A.物体吸收热量,温度一定升高B.热值越大的燃料,燃烧时放出的热量就越多C.组成物质的分子之间,引力和斥力是同时存在的D.不同物体的温度越高,内能越大3.以下现象中属于能量转移的是()A.启动汽车发动机,汽车向前开B.利用电饭煲烧饭C.利用太阳能电池给十字路口的红绿灯供电 D.试管中的冷水放入热水中变热4.下列说法中正确的是()A.一个物体的温度若保持不变,其内能可能会改变B.一个物体如果从外界吸收热量,其温度一定会升高C.某种燃料的热值越大,则燃烧时放出的热量就越多D.1千克燃料用去一半,剩下的燃料热值及比热容均减半5.下列热现象的描述,说法正确的是()A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B.将0℃的冰块放在0℃的冰箱内,一段时间后,冰的内能会增加C.锯条锯木板,锯条温度升高,是由于锯条从木板吸收了热量D.质量、初温相同的水和酒精,放出相同热量后混在一起,热量将从水传给酒精6.根据所学物理知识,下列描述正确的是()A.“破镜”不能“重圆”的原因是破损处的分子间只有斥力没有引力B.一桶菜籽油用掉一半后,剩余菜籽油密度和比热容都不变但热值减小C.在内燃机的一个工作循环四个冲程中,有两次做功过程D.甲、乙两台汽油机,甲的效率比乙高,甲消耗的汽油比乙消耗的汽油少7.下列说法正确的是()A.敲碎煤块使煤充分燃烧能提高煤的热值B.“摩擦生热”现象中的“热”的含义是指内能C.做功相同时,热机的效率越高消耗的燃料越多D.一杯热水逐渐变凉时,这杯水的热量不断减小8.60吨级目前世界上最先进的我国YF-75液氧甲烷火箭发动机。
河南省实验中学物理内能的利用(篇)(Word版含解析)一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)1.小明同学学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热已知.(注:燃料完全燃烧放热用Q放=qm计算,某燃料的热值用q表示;其质量用m表示).自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.他组装了如图所示的装置进行实验,记录结果见下表:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后水温/℃煤油2544菜籽油2534(1)为了保证实验结论的可靠,小明同学选择了两套相同装置,在实验中还应控制:煤油和菜籽油的_____相同、及_______相同.(2)分析得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_______.(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出煤油和菜籽油的热值,那么小明还需要补充的实验仪器是:______.利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(偏大/偏小).说说你的看法________ .【答案】质量水的质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸【解析】【分析】本题主要考查利用控制变量法和转换法设计实验的能力,由于燃料的热值不能直接测量,所以通过水温升高的度数大小来体现燃料的热值大小,又由于燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量多少有关,又与燃料的热值大小有关,所以在设计实验时应控制质量相同.【详解】(1)因燃料放出的热量与质量有关,必须控制燃料的质量相等,由于水吸收热量后升高的温度受水的质量的影响,所以在实验中应控制水的质量相等;(2)由图表数据可知在相同时间内甲杯中的水温度升高的快,所以煤油的热值较大;(3)要控制质量相等,需要用天平来测量;由于燃料并不可能完全燃烧,燃料燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q放大于Q吸,依此计算出煤油和菜籽油的热值比实际要偏小些.2.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置。
加热的时间/min0 1 2 3 甲杯水温/℃25 27 29 32 乙杯水温/℃ 25 26 27 28(1)为保证实验结论的可靠性,实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____(质量/体积)和水的质量。
(2)实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min 内的温度(见上表),根据表中数据_____(能/不能)判定出煤油和菜籽油的热值大小关系,判断依据是_____。
(3)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式吸0=Q cm (t ﹣t )计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。
他的计算结果_____(大于/小于/等于)真实值。
【答案】质量 不能 未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等 小于【解析】【详解】(1)[1]探究不同燃料的热值大小时,应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。
(2)[2][3]甲、乙两个装置中,水的质量和初温相同,由=Q cmt 知,末温高的吸收的热量较多,即燃料燃烧放出的热量多。
但相同时间内,消耗的燃料质量不一定相同,所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系。
(3)[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不可靠。
3.为了比较水和沙子吸热本领的大小,小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中,分別装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验数据记录如表:质量/g升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s 沙子306492124水3092163220(1)在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少;(2)分析表中的实验数据可知:当物体温度变化量和______________相同时,水吸收的热量______________(选填“大于”或“小于”)沙子吸收的热量;(3)如果加热相同的时间,质量相同的水和沙子,___________升高的温度更高.【答案】酒精灯加热时间质量大于沙子【解析】【分析】【详解】(1)[1]采用相同的酒精灯对其加热,加热时间越长,沙子和水吸收的热量越多,因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少.(2)[2][3] 分析表中的实验数据可知:水和沙子质量相同,升高温度相同时,即温度变化量和质量相同时,水所需加热的时间比沙子更长,所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量.(3)[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间,吸收的热量相同,由于Q=cm t,又因为水的比热容大于沙子的比热容,故沙子升高的温度更高.4.小明学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和花生油热值的大小关系,他组装了如图所示的两套完全相同的装置,加热两个烧杯中质量和初温都相等的水,实验数据如下:燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃煤油2544花生油2534(1)为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的_____相同。
(2)分析得出:煤油和花生油两种燃料中,热值较大的是_____。
(3)小明同学还想利用这种实验方案计算出两种燃料的热值,那么还需增加的实验仪器是:_____利用此实验方法计算出的热值将比真实值_____(选填“偏大”或“偏小”),原因是:_____。
【答案】质量煤油天平偏小燃烧放出的热会散失到空气中【解析】【详解】(1)[1]由控制变量法可知为了保证实验结论可靠,小明在实验中还应控制:煤油和花生油的质量相同;(2)[2]由表可知燃料燃尽后的以煤油为燃料的水的温度高,所以煤油的热值较大;(3)[3]由热值的公式Qqm=可得,要计算燃料的热值就要测量出燃料的质量,还要测量出燃料放出的热量,而燃料燃烧放出的热量等于水吸收的热量,由公式=Q cm t∆计算水吸收的热量就需要水的质量。
所以还需增加的实验仪器是天平;[4][5]因为燃烧放出的热会散失到空气中没有被水全部吸收,所以利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏小。
5.小丹学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。
他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置,燃烧了质量相等的煤油和酒精,加热两个烧杯中质量相等的水,并记录杯中水的初温和末温(如下表)。
初温末温甲杯水温/℃2590乙杯水温/℃2580(1)通过表中记录的数据,你认为煤油和酒精两种燃料,热值较大的是_____。
(2)小丹用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录;利用公式计算出水吸收的热量。
他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。
你认为他的实验结果_____(选填“准确”或“不大准确”),理由是:_____。
【答案】煤油不大准确燃料不可能完全燃烧或燃料放出的热量不能完全被水吸收【解析】【分析】(1)分析表格数据,根据控制变量法分析哪种燃料的热值较大;(2)从热损失和水吸收热量方面分析实验结果是否准确。
【详解】(1)由表格数据可知,在燃烧了质量相等的煤油和酒精,加热两个烧杯中质量相等的水时,甲杯水的温度升高的较多,即甲煤油灯燃烧产生的热量多,所以煤油的热值大;(2)因为燃料不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失,所以直接计算得出的热值比实际值要小,因此这样的计算结果不太准确。
6.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置完全相同.燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量也相同.(1)比较不同燃料的热值,应选择_____两图进行实验,实验时要观察_____比较两种燃料的热值大小;比较不同物质的比热容,应选择_____两图进行实验,实验通过_____反映物体吸热的多少.(2)比较不同物质的比热容,选用上图合适装置加热相同一段时间后,液体a升温多,由此可知:质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,液体a吸收的热量_____(选填“大于”或“小于”)液体b吸收的热量.(3)若甲图烧杯中为50ml的水,10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃,求:①水吸收的热量_____J②若酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收,算一算酒精的热值是_____J/kg;③算出的热值比标准值_____(选填“偏大”、“偏小”或“一样”)【答案】甲乙液体升高的温度甲丙加热时间的长短小于 4.2×103J 4.2×105J/kg 偏小【解析】解:(1)为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过液体升高的温度得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲和乙两图进行实验;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量和温度的变化相同,通过比较加热时间(即比较吸收热量的多少),进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲和丙两图进行实验;(2)比较不同物质的比热容,选用甲、丙两实验,加热相同一段时间,两种液体吸收的热量相等;液体a升温多,由c=Qm t吸可知,a的比热容小;a的比热容小,质量相同的液体a与b,在升高相同的温度时,由Q吸=cm△t可知,液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量.(3)①50ml水的质量为:m=ρ水V=1×103kg/m3×50×10﹣6m3=0.05kg;水吸收的热量:Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×0.05kg×20℃=4.2×103J;②根据题意可知,Q吸=Q放,由Q放=qm可知,酒精的热值为:q=34.2100.01Q Jm kg放==4.2×105J/kg;③酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收,所以算出的热值比标准值偏小.点睛:(1)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,温度计的示数变化相同时,通过比较加热时间比较吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;(2)根据a、b液体吸收热量的多少,判断a、b液体比热的大小,然后根据比热大小,分析判断质量相同的液体a与b,升高相同的温度时,a与b吸收热量的关系;(3)①知道水的体积,求出水的质量;根据水的质量、水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量;②根据公式Q=qm计算酒精的热值;③在此实验中,酒精燃烧放出的热量大部分未被水吸收.7.物理实验中,对于一些不易直接测量的物理量,通常利用相关的物理效应间接比较其大小.(1)如图所示是“探究物体动能的大小与什么因素有关”的实验,该实验中“物体动能的大小”是通过________来反映的;(2)如图所示是“比较不同燃料热值”的实验,该实验中“燃料燃烧放出热量的多少”是根据________来比较的;(3)如图所示是“研究电流做功多少与电压关系”的实验,该实验中“电流做功的多少”是根据________来比较的.【答案】木块被推的距离水升高的温度小灯泡的亮度【解析】【分析】【详解】(1)小球从斜面上滚下,小球撞击物块运动越远,小球对物块做功越多,原来小球的动能越多,所以球动能的大小是通过木块被推的距离体现的;(2)热值是指单位质量的燃料完全燃烧放出的热量,因此燃料燃烧放出热量的多少是根据水升高的温度比较的;(3)“研究电流做功多少与电压关系”的实验中,电流做功的多少是根据小灯泡的亮度来比较的;故答案为(1)木块被推的距离;(2)水升高的温度;(3)小灯泡的亮度;8.某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验探究煤油和菜籽油的热值大小关系。