2019九年級物理全冊 第十三章 內(nèi)能(熱學(xué)圖像專題講解)同步輔導(dǎo) 新人教版

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1、 熱學(xué)圖像專題講解 “溫度隨時間變化”的圖像可反映物理過程，能揭示物理規(guī)律，這類考題一直是中 考命題的熱點(diǎn)。以下結(jié)合實(shí)例和同學(xué)們一起分類例析幾道熱學(xué)圖像題。 一、根據(jù)圖像比較物質(zhì)比熱容大小 ①?比較同一物質(zhì)不同狀態(tài)下比熱容的大小 例?1?小明同學(xué)對冰加熱，他將冰熔化成水直至沸騰的過程，繪制成如圖?1?所示的溫 度隨時間變化的圖象，下列分析正確的是（ ） 溫度/℃ 100 0 －40?A D??????E B??????C 2??????8?????14?????20??時間/min A．A?的比熱容與?

2、B????????????????????????? 的比熱容之比為?2:1 圖?1 A．水沸騰時溫度不變，說明沸騰過程不需要吸熱 B．冰熔化時溫度不變，內(nèi)能不變 C．冰的升溫比水快，說明冰的比熱容比水小 D．圖中?DE?段表示冰的熔化過程 解析 由圖象知，水沸騰時雖然吸熱但溫度不變，這不能說明沸騰過程不需要吸熱； 實(shí)際上水沸騰過程需要不斷吸熱，如果停止加熱，沸騰馬上停止，選項(xiàng)?A?錯誤。圖中?BC 段是冰的熔化過程，該過程中冰不斷吸熱，其內(nèi)能增加，但溫度不變，選項(xiàng)故?B?錯誤。 由于冰和水的質(zhì)量相同，又是同一個酒精燈加熱，水升溫比冰慢，說明水的比熱容比冰 大，選項(xiàng)

3、?C?正確。據(jù)圖象可知，DE?段表示水沸騰過程，選項(xiàng)?D?錯誤。 答案 C 注意：已知物質(zhì)在一種狀態(tài)下的比熱容，根據(jù)圖象可求得物質(zhì)在另一種狀態(tài)下的比 熱容，如若已知水的比熱容為?4.2×103J/（kg·℃），則可求得?c?冰=2.1×103J/（kg·℃）， 請同學(xué)們自己求解一下。 ②比較不同物質(zhì)同種狀態(tài)比熱容的大小 例?2 用相同的電加熱器分別對質(zhì)量相等的?A?和?B?兩種液體（不計(jì)熱量損失）如圖 2?是?A?和?B?的溫度隨加熱時間變化的圖像，下列說法正確的是（ ） 溫度/℃ 60 B 40 A 20 0 圖?2?????時間/min

4、 1 B．A?的比熱容與?B?的比熱容之比為?2:3 C．都加熱?t?時間，B?吸收熱量比?A?吸收熱量多 D．A?和?B?升高相同的溫度，B?吸收熱量較多 解析 用相同的電加熱器加熱，液體吸熱與時間成正比，易知?A?和?B?兩種液體在時 間?t?內(nèi)吸收的熱量相同，選項(xiàng)?C?錯。由圖像知相同時間?t?內(nèi)即吸熱相同時?A、B?的溫度?變 化分別為 =20℃， tB=40℃?，而?A、B?的質(zhì)量相同，由?Q?吸= t?易知， cA:c= t: tA=40℃:?20℃=2:1，選項(xiàng)?A?對、B?錯；由圖可知，A、B?升高相同的溫度， 加熱?A?的時間長，A?吸收的熱量多，選項(xiàng)?

5、D?錯。 答案?A 注意：此題中若知道?A?比熱容的大小，也可求得?B?的比熱容。 二、利用圖像求解物質(zhì)比熱容大小 例?3 某同學(xué)用如圖?3?甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置，比較不同物質(zhì)的比熱容和探究水沸騰時 溫度變化的特點(diǎn)。將分別盛有相同質(zhì)量的水和食用油的兩個試管固定在鐵架臺上，溫度 傳感器的探頭與水和食用油良好接觸，將溫度傳感器與計(jì)算機(jī)相連，計(jì)算機(jī)上顯示的實(shí) 驗(yàn)圖線如圖?3?乙所示。 由圖?3?乙可知：水沸騰時吸熱，溫度 （選填“升高”、“不變”或“降低”）； 加熱?2min?水吸收的熱量 （選填“大于”、“等于”或“小于”）食用油吸收的熱 量；食用油的比熱容為 J?/（kg?℃）。

6、 數(shù)據(jù)采集線 溫度/℃ 120 100 溫度 80 傳感器 60 紅外 40 加熱器 20  時間/min 0 2 4???6 甲 乙 圖?3 解析 水沸騰時的特點(diǎn)是吸收熱量溫度保持不變；為了便于比較水和食用油吸熱能 力的強(qiáng)弱，實(shí)驗(yàn)前還必須控制水和食用油的質(zhì)量和初溫相同，同時打開紅外加熱器開關(guān) 的目的是使水和食用油相同時間內(nèi)吸熱相同，易知加熱?2min?水吸收的熱量等于食用油吸 收的熱量。 由圖乙可知，加熱?2min?質(zhì)量相同的水和食用油升高的溫度分別為：△?t?水=60℃－ 20℃

7、=40℃， ?=100℃－20℃=80℃，易知?t?∶ t 油=1∶2。又由?Q?吸=?t?知， 在?m?和?Q?都相同時， t?與?c?成反比，易知?c?油∶c?水=?1∶2，而?c?水=4.2×103J/（kg·℃）， 故?c?油=2.1×103J/（kg·℃）。 答案 不變；等于；2.1×103 三、根據(jù)圖像比較物質(zhì)內(nèi)能大小 2 例?4 圖?4?中，該物質(zhì)在?t1?時具有的內(nèi)能 （選填“大于”“等于”或“小 于”）在?t2?時的內(nèi)能。 120?溫度/℃ 80 40 時間/min O t1?t2?12 20 圖?4 解析 由圖

8、?4?知，這是晶體的物態(tài)變化圖像，在晶體熔化這段時間內(nèi)它不斷吸熱不 斷熔化，此階段中晶體吸熱溫度不變，但內(nèi)能一定不斷增加，故物體?t1?時的內(nèi)能小于?t2 時的內(nèi)能。 答案 小于 四、利用圖像求解物質(zhì)吸（放）熱 例?5 如圖?5?所示，是某液體的凝固圖象，當(dāng)該液體凝固后，它是 （選填“晶體”或“非晶體”）；第?15?分鐘的內(nèi)能 （選填“大于”、 “小于”或“等于”）第?10?分鐘的內(nèi)能；若?500?g?該液體從?A?點(diǎn)降溫到?B?點(diǎn)，共放出 J 的熱量，已知?c?液=4.2×103J/（kg?℃）。 溫度/℃ 20 A B C

9、 0 5 10 15?20?時間/min 圖?5 解析 無論是晶體還是非晶體，凝固都是要放熱的，只是在凝固的過程中，晶體溫 度不變，非晶體溫度不斷下降；圖象中有一段呈水平方向的圖線——BC?段，表明圖象是 晶體的凝固過程；由于晶體在凝固過程中，不斷放熱，內(nèi)能不斷減小，故第15?分鐘的內(nèi) 能小于第?10?分鐘的內(nèi)能；200g?冰在?C?點(diǎn)已經(jīng)全部熔化成水，而熔化過程中質(zhì)量不變，易 知此時冰的質(zhì)量仍是?200g=0.2kg。由圖像知?AB?段水降溫?10℃，則水在?AB?段放出的熱量 為：Q?放=?t=4.2×103J/（kg?℃）×0.5kg×20℃=4.2×104J。 答案 晶體；小于；4.2×104 3 4