九年級(jí)物理上冊(cè) 第十二章《內(nèi)能與熱機(jī)》解讀“熱和能”圖象題 (新版)粵教滬版.doc
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九年級(jí)物理上冊(cè) 第十二章《內(nèi)能與熱機(jī)》解讀“熱和能”圖象題 (新版)粵教滬版.doc
解讀“熱和能”圖象題圖1甲t/min052010t/1520406080水一、利用圖像求比熱容大小例1用兩個(gè)相同的電熱器給質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水加熱,它們的溫度隨加熱時(shí)間的變化關(guān)系如圖1所示,據(jù)此判斷物質(zhì)甲的比熱容為() A2.1103J/(kg) B4.2103J/(kg) C1.2103J/(kg)D條件不足,不能確定解析 由圖1知質(zhì)量相同的物質(zhì)甲和水升高相同的溫度(都從0升高到60)所需加熱時(shí)間之比為10min20min=12即吸熱之比Q吸甲 Q吸水= 12。又由Q吸=cmt知,在m和t都相同時(shí),Q吸與c成正比,易知c甲c水= 12,而c水=4.2103J/(kg),故c甲=2.1103J/(kg)。答案 AQt甲乙圖2O二、根據(jù)圖像比較物質(zhì)比熱容大小 根據(jù)圖像比較不同物質(zhì)比熱容大小例2 如圖2是甲、乙兩個(gè)相同質(zhì)量的物體吸熱后溫度升高的情況,圖中橫坐標(biāo)是物體溫度的變化,縱坐標(biāo)是物體吸收的熱量。關(guān)于甲乙兩種物質(zhì)的比熱容的大小,下列判斷正確的是( )Ac甲>c乙 Bc甲c乙 Cc甲=c乙 D無(wú)法判斷解析 方法一:由圖2可知,在吸熱相同的情況下,液體甲溫度變化量小。由Q吸=cmt可知,在質(zhì)量相同、吸熱相同的情況下,溫度變化與比熱容大小成反比即溫度變化量小的液體比熱容大,故甲的比熱容大。方法二:由圖2可知,在溫度變化相同的情況下,甲液體吸熱多。由Q吸=cmt可知,在質(zhì)量相同、溫度變化相同的情況下,吸熱多少與比熱容大小成正比,即同等條件下,吸收熱量多的液體比熱容大,故甲的比熱容大。答案 A5圖3624t時(shí)/min02t溫/244173ABCDE 說(shuō)明: 對(duì)于初溫不相同的液體也可按上述思路求解:在質(zhì)量和吸熱相同的情況下,通過(guò)比較溫度變化來(lái)比較比熱容的大小或在質(zhì)量和溫度變化相同的情況下,通過(guò)比較吸熱多少來(lái)比較比熱容的大??;若已知條件中沒(méi)有明確質(zhì)量大小關(guān)系,是無(wú)法判斷比熱容的大小的。根據(jù)圖像比較同種物質(zhì)不同狀態(tài)的比熱容大小例3 如圖3所示為某固體加熱時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。(1)處在圖中CD階段時(shí),該物體為_(kāi)。(選填“固態(tài)”、“液態(tài)”或“氣態(tài)”)(2)處在圖中BC和DE階段時(shí),物體需_。(選填“吸熱”或“放熱”)(3)吸收相同的熱量,在AB階段比在CD階段溫度上升快,這是因?yàn)樵撐镔|(zhì)在AB階段時(shí)的比熱容比在CD階段時(shí)的_。解析(1)處在圖中CD階段時(shí),已經(jīng)熔化完畢,因此該物質(zhì)處于液態(tài)。(2)處在圖中BC段是晶體熔化過(guò)程,DE階段是液體的沸騰過(guò)程,此時(shí)都要吸熱,溫度不變。(3)方法一:因?yàn)樵谌刍^(guò)程中溫度保持0不變,所以熔點(diǎn)為0,由此可知,該物質(zhì)AB段為固態(tài)的冰,CD段為液態(tài)的水。又因水的比熱容最大,故該物質(zhì)在AB段的比熱容比CD段的比熱容小。方法二:該物質(zhì)在AB段和CD段雖然狀態(tài)改變但質(zhì)量不變。又由圖知,該物質(zhì)在AB段和CD段溫度變化相同,而加熱時(shí)間之比為12即吸熱之比Q吸AB Q吸CD=12。根據(jù)Q吸=cmt知,在m和t都相同時(shí),Q吸與c成正比,故有 cABcCD= 12即cABcCD。答案(1)液態(tài) (2)吸熱 (3)小三、根據(jù)圖像比較內(nèi)能大小例4 在“探究固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)裝置如圖4甲所示。(1)試管中裝有適量的碎冰,按圖4甲組裝時(shí)應(yīng)將溫度計(jì)的玻璃泡與碎冰充分接觸,但不要碰到 ;圖4乙a時(shí)間/min0溫度/20100ABCDEb甲 (2)圖4乙是根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄繪制的冰熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。由圖象可知:BC段的物質(zhì)處于 (選填“固態(tài)”“液態(tài)”或“固液共存態(tài)”),物體在a點(diǎn)時(shí)具有的內(nèi)能 (選填“大于”、“小于”或“等于”)在b點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能。解析(1)組裝時(shí)應(yīng)將溫度計(jì)的玻璃泡與碎冰充分接觸,但不要碰到試管底或試管壁;(2)冰吸收熱量溫度升高,達(dá)到熔點(diǎn)。繼續(xù)吸收熱量,溫度保持不變,處于固液共存狀態(tài),等冰全部熔化成液態(tài)之后,吸收熱量,溫度不斷升高。BC段的物質(zhì)處于固液共存態(tài),不斷吸熱,內(nèi)能不斷增加,但溫度不變,故物體在a點(diǎn)時(shí)具有的內(nèi)能小于在b點(diǎn)時(shí)的內(nèi)能。答案(1)試管底或試管壁 (2)固液共存態(tài);小于四、利用圖象信息求物體吸熱多少例5 (xx 連云港)小華同學(xué)利用圖5甲所示裝置對(duì)100g冰加熱,他每隔相同時(shí)間記錄一次溫度計(jì)的示數(shù),并觀察物質(zhì)的狀態(tài)。圖5乙是他根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)繪制的溫度時(shí)間圖象,根據(jù)圖象可知:圖5甲ABCD乙101051025時(shí)間/min0溫度/1520丙101051025時(shí)間/min0溫度/1520ABCD(1)冰屬于(選填“晶體”或“非晶體”);(2)設(shè)相同時(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,則BC階段物質(zhì)共吸收了 J的熱量(c冰=2.1103J/kg,c水=4.2103J/kg);(3)圖丙是另一位同學(xué)在完成同一實(shí)驗(yàn)時(shí)繪制的溫度時(shí)間圖象,老師認(rèn)為他的CD段數(shù)據(jù)有問(wèn)題,老師做出這樣的判斷的依據(jù)是 。 解析(1)由圖象知,該物質(zhì)在熔化過(guò)程中溫度保持不變,所以是晶體;(2)AB階段物質(zhì)吸收的熱量:Q=cm(tt0)=2.1103J/(kg)0.1kg10=2.1103J,因?yàn)橄嗤瑫r(shí)間內(nèi)物質(zhì)吸收的熱量相同,則BC階段物質(zhì)共吸收了22.1103J=4.2103J的熱量;(3)因?yàn)樗谋葻崛葺^大,質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量,水升溫應(yīng)較慢,而圖CD段水升溫應(yīng)較快。答案(1)晶體(2)4.2103;(3)水的比熱容較大,質(zhì)量相同的冰和水吸收相同的熱量,水升溫應(yīng)較慢。