一、初中物理热学问题求解方法
1．水是人类生存环境的重要组成部分。水的三种状态分别是冰、水和水蒸气。以下关于水的说法错误的是（ ） ．．
A．相同质量0℃水的体积大于0℃冰的体积 B．相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力 D．今年12月11日我县第一次出现霜林尽染的美景，说明气温已经低于0℃ 【答案】A 【解析】 【详解】 A．根据??合题意；
m和?水??冰得质量相同的0℃水的体积小于0℃冰的体积，故A错误，符V
B．0℃水放热凝固成相同质量的0℃冰，所以相同质量0℃水的内能大于0℃冰的内能，故B正确，不符合题意；
C．水蒸气很容易被压缩，说明气体分子之间的距离很远，几乎没有作用力，故C正确，不符合题意；
D．霜是水蒸气遇冷凝华而成的，在标准大气压下水的凝固点是0℃，而霜的形成需要的温度更低，所以霜的形成，说明气温已经低于0℃，故D正确，不符合题意。
2．戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，下列现象中的物态变化与“水雾”的形成相同的是（ ） A．饮料中的冰块逐渐变小 B．北方冬天植物上的雾淞 C．蒸锅上方生成的“白气” D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，这是眼镜温度较低，而室内水蒸气温度较高，水蒸气接触到眼镜时，会放出热量降温，液化成小水珠，附在眼镜上。 A．饮料中的冰块逐渐变小，这是冰块吸热熔化成水，A项不合题意； B．雾淞是由于空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，B项不合题意； C．蒸锅上方生成的“白气”，这是水蒸气液化形成的小水珠，选项C符合题意； D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干，这是衣服上的固态冰升华成水蒸气，D项不合题意。 故选C。
3．当水烧开时，我们会看到水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这与四冲程汽油机的_________冲程的能量转化相同，若某单缸四冲程汽油机飞轮的转速为1200r/min，则此汽油机每秒钟对外做功____________次。 【答案】做功 10 【解析】 【详解】
[1]水蒸气将壶盖项起，从能量转化的角度看，这是水蒸气内能转化为壶盖的机械能，四冲程汽油机的做功冲程也是把内能转化为机械能。 [2]由题意可知，飞轮的转速为
1200r1200r??20r/s 1min60s即每秒钟飞轮转数是20r，飞轮转两转，汽油机经历一个工作循环，对外做功1次，那么此汽油机每秒钟对外做功次数是10次。
4．国家“学生饮用奶计划”交流会在福建省福州市召开，如所示是一种学生饮用奶，它的℃），冬天饮用净含量为200 mL，若它的密度为1.25×103 kg/m3，比热容为4.0×103 J/（kg·
时把它从10 ℃加热到40 ℃需要吸收_____J 的热量；在加热过程中，温度升高，内能_____（选填“增加”或“降低”）。 【答案】3×104 增加 【解析】 【分析】 【详解】 [1]牛奶的体积为
V=200mL=2?10-4m3
牛奶的质量为
m??V=1.25?103kg/m3?2?10-4m3=0.25kg
牛奶吸收的热量
Q吸?cm?t=4?103J/?kg?℃??0.25kg??40 ℃-10 ℃?=3?104J
则牛奶吸收的热量为3×104J。
[2]在加热牛奶的过程中，牛奶因为吸收热量，所以内能增加。
5．我国研制的大客机C919于2017年5月5日首飞成功，发动机巡航推力为3.6×104N，巡航速度为920 km/h。
(1)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是多少？
(2)若飞机以巡航速度飞行0.5 h的过程中，耗油1800 kg，求此过程中发动机的机械效率。（燃油热值q取4.6×10 7J/kg） 【答案】(1)3.6×104N；(2)20%
【解析】 【分析】
(1)物体处于静止或匀速直线运动状态，受到的力是平衡力，根据平衡力判断出受到的阻力。
(2)根据Q?mq算出燃料完全燃烧放出的热量，根据s?vt算出移动的距离，根据W?Fs 算出发动机传递给飞机的推进功，根据??【详解】
(1)飞机水平匀速巡航时，处于平衡状态，受到平衡力的作用，发动机巡航推力与受到的阻力平衡力，大小相等，则受到的阻力
W推力Q放?100%算出发动机的机械效率。
f?F?3.6?104N
(2)燃料完全燃烧放出的热量
Q放?mq?1800kg?4.6?107J/kg?8.28?1010J
发动机巡航的距离为
s?vt?920km/h?0.5h?460km?460000m
飞机的推进功（推力所做的功）
W推力?Fs?3.6?104N?460000m?1.656?1010J
发动机的推进效率
W推力1.656?1010J???100%??100%?20%
Q放8.28?1010J答：(1)飞机水平匀速巡航时，受到的阻力是3.6×104N；(2)若飞机以巡航速度飞行0.5h的过程中，耗油1800kg，此过程中发动机的机械效率20%。 【点睛】
本题考查了平衡力的应用、热量、速度、功、效率的计算等知识，是一道综合题，有一定的难度，难点是效率的计算。
6．如图甲所示为超市一款电饭煲，在额定电压为220V的电路中能正常工作，工作原理如图乙所示，R2=160?，其加热功率与保温功率之间的关系为P加热=5P保温，试求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)用电高峰时段，电源电压变为200V，此时电饭煲的保温功率为多少；
(3)电源电压为200V时，标准气压下将3L的汤从20℃加热至100℃，需要20min，电饭煲
33的加热效率是多少。（?汤?1.0?10kg/m3，c汤?4.0?10J/（kg·℃））
【答案】(1)40?；(2)200W；(3)80% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)由图乙可知，当闭合S、S1拨至2时，电路为R1的简单电路，当闭合S、S1拨至1时，
U2电阻R1与R2串联，根据P=可知，电阻越小，功率越大，可知当闭合S、S1拨至2
R时，是加热档位，当闭合S、S1拨至1时，是保温档位，由P＝UI 、I＝
U得 RU2U2P加热＝ ，P保温＝
R1R1?R2则加热功率与保温功率之比为
P加热R1?R25＝＝
R1P保温1电阻R1的阻值
R1＝
11R2＝×160Ω＝40Ω 44(2)电源电压变为200V，此时电饭煲的保温功率为
2U2200V??＝＝200W P?保温＝
R1?R240Ω?160Ω(3)加热功率
U2?200V?2＝＝1000W P?加热＝R140Ω由P＝
W得，20min电饭煲消耗的电能 tW电＝P?加热t＝1000W×20×60s＝1.2×106J m得水的质量 Vm＝ρV＝1.0×103kg/m3×3×10-3m3＝3 kg
由ρ＝
水吸收的热量
Q吸＝cm(t-t0)＝4.0×103J/(kg℃)?3kg?(100℃?20℃)＝9.6×105J
电饭煲的加热效率
Q吸9.6?105Jη＝＝＝80% W电1.2?106J答：(1)电阻R1的阻值为40Ω。 (2)电饭煲的保温功率为200W。 (3)电饭煲的加热效率为80%。
7．如图所示，放置在水平地面上的两个均匀实心正方体A和B，物体A、B的边长分别为0.1米和0.2米。物体A的密度为4×103千克/米3，物体B的质量为10千克。求：
（1) 物体A的质量mA。 （2) 物体B对水平地面的压力FB。
（3) 在保持物体A、B原有放置方式不变的情况下，现将物体A、B各自沿水平方向在上部切去质量为△m的一部分，使剩余部分对水平地面的压强相等，求切去的质量△m。 【答案】(1)4千克(2)98牛(3)2千克 【解析】 【详解】
(1)物体A的质量：
mA=ρAVA=4×103kg/m3×(0.1m)3=4kg；
(2)物体B对水平地面的压力FB等于物体重力大小：
FB=GB=mBg=10kg×9.8N/kg=98N；
(3)A物体的底面积：
SA=(0.1m)2=0.01m2，
B物体的底面积：
SB=(0.2m)2=0.04m2，
将物体A. B各自沿水平方向在上部切去质量为△m的一部分，
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