热学计算题（精选三篇）
热学计算题 篇1
关键词：初中物理,热学计算题,教学思考
如何进行初中物理计算题教学?就热学为例, 结合自己的教学实践, 谈几点个人的教学思考。
一、在简单题中, 渗透解题的规范意识
有些计算题是直接套公式就能解的题。这类题目, 重点指导学生解题的格式和规范, 弄清物理过程, 明确套用的公式和涉及的物理量的符号, 单位及意义。
例1:如图所示是利用太阳能对水加热的简易装置.水箱的四壁和底部均用隔热材料制成, 箱顶装有吸热板, 为吸收更多的太阳光能, 其面积可达1米2以上.现水箱内装有质量为50千克的水, 一段时间后, 水温升高了20℃ (水未沸腾) , 已知水的比热容为4.2×103焦/ (千克℃) , 那么这段时间内水吸收的热量为多少
分析:要计算水吸收的热量, 首先需要熟悉吸收热量的计算公式:Q=CM△t, 其次根据已知条件代入公式进行计算。
解:已知, M=50千克, C=4.2×103焦/ (千克℃) , △t=20℃。根据热量公式Q=CM△t=4.2×103焦/ (千克℃) ×50千克×20℃=4.2×106焦。
学生应有的基础知识储备是:热量的计算公式, 公式中每个字母所代表的物理量;比热、质量、温度的单位及换算;规范解答物理计算题的格式和要求等。但要注意分析题意中有用的物理量, 有的物理量对计算是无用的, 谨防死搬硬套代公式。
在解此类题时, 如先引导学生讨论以下问题:解答物理计算题的一般格式是什么?本题中要我们求哪些物理量, 它们的符号、单位分别是什么?用什么公式?从公式可看出已知物理量和所求物理量?以及的物理量相对应的单位, 解题的具体步骤等。
基础知识有了, 再由几名同学板演, 其余同学在练习本上做, 完成后再集体纠错, 从而加深对问题的认识。接下来, 教师改动题目中的几项内容或数据, 把原题改编成求水的质量或温度的题目, 学生再解。或在原题的基础上补充或去掉几个条件改编成一道多步计算题。通过改编、补条件、或结合实际问题自编题等方式, 反复训练, 直至学生掌握规范和方法。
二、在综合题中, 确立解题的正确思路
解答综合题要从中找到简单, 并发现各简单题之间的联系, 找准切入点, 理清解题思路, 从而步步深入, 达到目的。在具体教学中要注意方法渗透, 使学生学会思考。通过一定量的练习, 让学生熟练掌握一些基本的思维方法。
例2:用稳定的热源给一个物体均匀加热, 得到它的熔化图象如图所示, 那么该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是多少?
分析:从图上可以看出, 在质量不变的前提下, AB段温度升高40度, CD段温度升高20度, CD段加热时间是AB段加热时间的2倍, 吸收热量之比为1:2, 所以该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4。
解:在质量不变的前提下, 吸收热量之比为1:2, 温度升高之比为2:1, 根据Q=Cm△t计算可知该物体在固态时的比热与液态时的比热之比是1:4.
要求学生会用图象描述比热容的大小并能正确读图。据题中给出的已知条件和信息, 你可提出几个问题?可求出哪些物理量?经过这样的引导, 学生会养成提问题, 想问题的习惯, 从而激发学生主动学习的自觉性。同时, 在计算题的教学中, 应引导学生充分利用题给信息, 根据所掌握的物理知识和规律采取一题多变、一题多解的方法, 多角度、多层面地分析和解答问题, 培养敏捷灵活的思维品质, 努力探求解决问题的多种途径。
三、在情境题中, 训练学生的观察能力
近年来, 试题中理论联系实际, 密切贴近生活的题目增多。这些试题中物理情境的取材范围广泛、立意新颖、构思独特, 有利于提高学生学习物理的兴趣, 培养学生的创新精神和实践能力。因此, 这类情境题很有训练的必要和价值。
例3:如图所示, 为了解白纸和黑纸的吸热性能, 小明将质量都是1kg、初温相同的水分别倒入两个完全相同的瓶中, 再用大小、形状和厚薄相同的白纸和黑纸将瓶包起来, 然后将两个瓶子放在太阳光下.在30min内, 小明每隔3min测一次水的温度, 记录在下面的表格中.根据小明的实验和记录可知[水的比热容c=4.2×103J/ (kg℃) ] () A、白纸的吸热性能好于黑纸。B、黑纸的吸热性能好于白纸。C、30min内, 白纸瓶中的水内能增加了1.26×105J。D、30min内, 黑纸瓶中的水内能增加了4.62×104J
分析:两瓶内装有相同质量、初温相同的水, 通过比较在相同时间内水温升高的多少, 根据吸热公式得出哪个瓶内吸热少, 判断白纸和黑纸吸热性能;知道30min内, 水的质量、初温、末温、水的比热容, 利用吸热公式求水吸收的热量 (内能的增加值) 。
解:由题知, 两瓶内水的质量相同、初温相同。
∵Q吸=c m△t, 在相同的时间内 (30min) , 白纸瓶水温升高的少, 水吸热少。∴黑纸的吸热性能好于白纸, 故A错, B正确。
白纸瓶中的水吸热:Q吸=cm (t1-t0) =1kg×4.2×103J/ (kg℃) × (30℃-23℃) =2.94×104J, 故C错;
黑纸瓶中的水吸热:Q吸′=cm (t2-t0) =1kg×4.2×103J/ (kg℃) × (34℃-23℃) =4.62×104J, 故D正确。故选B、D。
初中物理热学计算题 篇2
1．（09一模）(7分)小明为了探究太阳光的辐射情况，分别用水和细沙做实验，该实验不计热量损失。[水的比热容为4．（09一模）2×103J／(kg·℃)，细沙的比热容为O．92×103J／(kg·℃)，液化气的热值为100 J／cm3]试求：
(1)用一底面积为0.1 m2的方形水槽装了6 kg水，在中午的太阳光下照射25 min,水的温度升高了5℃。水吸收的热量是多少?
(2)设每平方米水面上、平均每分钟太阳辐射的热量为N，则N是多少?
(3)将水槽中的水倒掉，然后平铺上6 kg的细沙，在中午的太阳光下照射23 min，细沙的温度能升高多少?
(4)细沙吸收的这些热量相当于完全燃烧多少立方厘米液化气所产生的热量? 2．（09二模）(7分)小明家用的是太阳能热水器，该热水器水箱的容积是200L。某天早晨，他给热水器的水箱加满20℃的自来水。中午时，热水器水箱中的水温为45℃。
[ρ水=1.O×103kg／m3，c水=4.2×103J／(kg·℃)，q煤气=4.2×107J／kg)
试求：(1)水箱中水的质量是多少?
(2)这些水吸收的热量是多少?
(3)用煤气灶加热时，也使这些水从20℃升高到45℃，共燃烧了2kg煤气。则用该煤气灶烧水的效率是多少? 3．（09中考）(6分)某浴池用的是地下温泉水，浴池中水的体积是40m3，初温是85℃，当温度降到45℃时可供洗浴使用。温泉水的密度约为1.0×103 kg／m3，温泉水的比热容约为4.2×103 J／(kg·℃)，煤的热值是3.O×107J／kg试求：
(1)浴池中温泉水的质量是多少?
(2)当浴池中的温泉水从85℃降到45℃时，放出的热量是多少?
(3)温泉水放出的这些热量相当于完全燃烧多少千克的煤? 4.（10一模）(5分)某种汽油的热值是4.6×107J／kg，水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。试求：
(1)完全燃烧2l0g的汽油，能放出多少热量?
(2)如果这些热量全部被水吸收，水温从20℃升高到43℃。则水的质量是多少? 5．（10二模）用锅炉烧水时，将50kg的水由20℃加热到l00℃，需要完全燃烧2kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，烟煤的热值是3.O×107J／kg。
试求：
(1)水吸收的热量是多少?(2)烟煤放出的热量是多少?(3)锅炉烧水的效率是多少? 6.（10中考）(5分)用烟煤烧水时，将lOkg的水从20℃加热到100℃，燃烧了1.4kg的烟煤。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，烟煤的热值约为3×107J／kg。试求：
(1)水吸收的热量是多少?(2)1.4kg的烟煤完全燃烧放出的热量是多少?
(3)实际上烟煤未完全燃烧。若水吸收的热量是烟煤放出热量的8.4％，那么烟煤实际放出的热量是多少? 7．（11一模）(5分)某太阳能热水器的水箱内装有50kg的水，太阳光照射一段时间后，水温从20℃升高到60℃。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)，焦炭的热值是3.O×107J／kg。试求：(1)水吸收的热量是多少?
(2)这些热量相当于完全燃烧多少千克的焦炭? 8.（5分）小明在家里用煤气灶将质量为5 kg的水，从20℃加热到100℃。设煤气完全燃烧，煤气燃烧产生的热量30％被水吸收，水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，煤气的热值约为4×107J／m3，煤气单价为 1元／m3。试求：
(1)烧开这些水需要吸收多少热量?
(2)若小明每天都用煤气灶烧开这样一壶水，仅烧水这一项，小明家一个月(按30天计)需要交多少煤气费? 9．（11中考）图6是某太阳能热水器，向其中注入50 kg的水，阳光照射一段时间后，水温从10℃升高到50℃。水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)。试求：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是多少?(2)如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8×107J，则这段时间该热水器的效率是多少?(3)若用煤燃烧来提供2.8×107J的热量，需完全燃烧多少千克煤?(煤的热值约为3.5×lO7J／kg)
10．（12一模）（5分）很多家用电器是用遥控器开、关机的。用遥控器关机后，电源并没有断开，此时的家用电器为待机状态，用电器仍要消耗一些电能。若小明家所有用电器待机状态时的总功率为21W，平均每天处于待机状态的时间为10h。试求：（1）一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能是多少千瓦时？
（2）若这些电能全部用来烧水，可以将多少千克的水由20℃加热到80℃？ 〔＝4.2×103J/(kg.℃)〕
11．（12二模）（5分）用酒精灯给烧杯里的水加热，把150g的水从20℃加热到100℃，燃烧了10g的酒精，设酒精完全燃烧。已知酒精的热值为3×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/(kg.℃)。试求：（1）水吸收的热量是多少？
（2）用酒精灯烧水时的效率是多少？ 12．（12中考）(5分)用煤气灶烧水时，把2 kg的水从25℃加热到75℃，燃烧了O．03 m3的煤气。设煤气完全燃烧。水的比热容为4.2×103 J／(kg·℃)，煤气的热值约为4．0 ×107 J／m3。试求：
(1)水吸收的热量是多少?(2)煤气灶烧水时的效率是多少? 13．（13二模）（5分）用某锅炉将500 kg的水从20℃加热到70℃，燃烧了20 kg的烟煤，所用烟煤的热值约为3×l07 J／kg，水的比热容为4.2×103 J／(kg·℃)。试求：
(1)水吸收的热量是多少?
(2)该锅炉烧这些水的效率是多少? 14.（13中考）（5分）用某锅炉把50kg的水从20℃加热到100℃。水的比热容是4.2×103J/（kg·℃）。试求：
（1）水吸收的热量是多少？
（2）这些热量相当于完全燃烧多少千克酒精放出的热量？（酒精的热值是3.0×107J/kg）
答案： 1.解：（1）Q水吸＝c水m水△t水
＝4.2×103 J／(kg·℃)×6 kg×5℃＝1.26×105J
（1分）（2）N＝1.26×105J/（0.1 m2×25min）＝5.04×104J/(m2·min)
（1分）（3）Q沙吸＝5.04×104 J/(m2·min)×0.1 m2×23 min ＝1.1592×105J
（1分）△t沙＝Q沙吸/ c沙m沙
＝1.1592×105 J /〔0.92×103 J／(kg·℃)×6 kg〕
＝21℃
（1分）
（4）Q气放＝V q
（1分）V＝Q气放/q＝Q沙吸/q＝1.1592×105J/100 J/ cm3＝1159.2cm3
（1分）答：（1）水吸收的热量是1.26×105J。
（2）N是5.04×104J/(m2·min)。（3）细沙的温度能升高21℃。
（4）需要燃烧1159.2cm3的液化气。
2．(7分)解：
（1）ρ＝m/V（1分）
m水＝ρ水V＝1.0×103kg/m3×0.2m3＝200kg（1分）
（2）Q吸＝c水m水△t水
（1分）
＝4.2×103J／(kg·℃)×200kg×25℃＝2.1×107J（1分）
（3）Q放＝q煤气m
（1分）
＝4.2×107J／kg×2kg＝8.4×107J（1分）η＝Q吸/Q放＝2.1×107J/8.4×107J ＝25%（1分）答：（1）水箱中水的质量是200kg。
（2）这些水吸收的热量是2.1×107J。
（3）用该煤气灶烧水的效率是25%。3．（6分)解：（1）ρ＝m/V（1分）m＝ρV＝1.0×103kg/m3×40m3＝4×104kg（1分）（2）Q放＝cm（t1 －t2）（1分）＝4.2×103J／(kg·℃)×4×104kg×(85℃－45℃)＝6.72×109J（1分）（3）Q放＝m q（1分）
1分）（m煤＝Q放/q＝6.72×109J/ 3.0×107J/kg＝ 224kg（1分）答：(1)浴池中温泉水的质量是4×104kg。（2）温泉水放出的热量是6.72×109J。
（3）这些热量相当于完全燃烧224kg 的煤。4．（5分）解：（1）Q＝mq
（1分）＝0.21kg×4.6×107 J/ kg＝9.66×106J
（1分）
（2）Q＝cm（t－t0）
（1分）m＝Q/c（t－t0）＝9.66×106J /〔4.2×103 J/(kg·℃)×23℃〕
（1分）
＝100kg
（1分）答：（1）能放出9.66×106J 的热量。（2）水的质量是100kg 5．解：（1）Q吸＝cm水（t－t0）
＝4.2×103 J/(kg·℃)×50kg×（100℃－20℃）＝1.68×107 J（1分）
（2）Q放＝m燃料q
＝2kg×3.0×107 J/ kg ＝6×107J
（3）η＝Q吸（1分）＝1.68×107J/6×107J＝28%
（1分）
答：（1）水吸收的热量是1.68×107J。（2）烟煤放出的热量是6×107J。（3）锅炉烧水的效率是28%。6.（5分）解：（1）Q吸=cm水（t-t0）--------（1分）=4.2×103 J/(kg·℃)×10kg×（100℃-20℃）=3.36×106 J--------（1分）
（2）Q完放=m4q-----------（1分）=1.4kg×3×107 J/ kg＝4.2×107J-----------------（1分）
（3）Q实放=3.36×106 J/8.4%=4×107J
答：（1）水吸收的热量是3.36×106 J
（2）1.4kg烟煤完全燃烧放出的热量是4.2×107J。
（3）烟煤实际放出的热量是4×107J。7．（5分)解：（1）Q吸＝cm（t－t0）
＝4.2×103J／(kg·℃)×50kg×(60℃－20℃)
（1分）＝8.4×106J
（1分）
（2）∵Q放＝Q吸，Q放＝m焦炭q
∴m焦炭＝Q吸/q＝8.4×106J/（3.0×107J/kg）＝0.28kg
（1分）答：（1）水吸收的热量是8.4×106J。
（2）这些热量相当于完全燃烧0.28kg的焦炭。8．（5分)解：（1）Q吸＝cm（t －t0）
＝4.2×103 J/(kg·℃)×5kg×（100℃－20℃）＝1.68×106 J
（1分）（2）η＝Q吸/Q放
（1分）（1分）1分）/Q放
1分）
（1分）1分）
（（（Q放＝Q吸/η＝1.68×106J/ 30%＝5.6×106 J
（1分）Q放＝Vq
V＝Q放/q＝5.6×106J/（4×107J/m3）＝0.14 m3
（1分）
N＝30×0.14 m3×1元/ m3＝4.2元
（1分）答：（1）烧开这些水需要吸收1.68×106J的热量。（2）需要交4.2元煤气费。
9．解：(1)Q吸=cm水(t – t0)
(1分)
=4.2×103 J／(kg·℃)×50kg×(50℃-10℃)=8.4×106 J
(1分)
(2)η=Q吸/Q总
(1分)
=8.4×106J／2.8×107J=30％
(1分)
(3)Q放=m煤q
(1分)
m煤=Q放／q=2.8×107J／3.5×107J／kg=0.8 kg
(1分)
答：(1)这段时间该热水器中的水吸收的热量是8.4×106 J。
(2)这段时间该热水器的效率是30％。
(3)需完全燃烧0.8 kg的煤。10．（5分)解：
（1）P＝W/t
（1分）E＝W＝Pt＝0.021W×10h×30＝6.3 kW·h
（1分）
（2）Q吸＝c水m（t－t0）
（1分）
m＝Q吸/c水（t－t0）＝6.3×3.6×106J/〔4.2×103 J/(kg·℃)×（80℃－20℃）〕
（1分）
＝90kg
（1分）
答：（1）一个月（30天）因用电器待机而浪费的电能是6.3 kW·h。
（2）若这些电能全部用来烧水，可以把90kg的水从20℃加热到80℃。11．（5分)解：
（1）Q吸＝c水m水（t－t0）
（1分）＝4.2×103 J/(kg·℃)×0.15kg×（100℃－20℃）＝5.04×104J（1分）
（2）Q放＝m酒精q＝0.01kg×3×107J/kg＝3×105J
（1分）
η＝Q吸/Q放
（1分）＝5.04×104J/3×105J＝16.8%（1分）答：（1）水吸收的热量是5.04×104J。（2）用酒精灯烧水时的效率是16.8%。
12．解：(1)Q吸＝cm(t－t0)
(1分)
＝4.2×103J/(kg·℃)×2kg×(75℃－25℃)＝4.2×105J
(1分)
(2)Q放＝Vq＝0.03m3×4.0×107J/m3＝1.2×106J
(1分)
η＝Q吸/Q放
(1分)
＝4.2×105J/1.2×106J＝35％
(1分)答：（1）水吸收的热量是4.2×105 J。
（2）煤气灶烧水时的效率是35％。13．（5分）解：（1）Q吸＝c水m水（t－t0）
（1分）＝4.2×103 J/(kg·℃)×500kg×（70℃－20℃）＝1.05×108J
（1分）
（2）烟煤完全燃烧放出的热量Q放＝m烟煤q＝20kg×3×107J/kg＝6×108J
（1分）
η＝Q吸/Q放
（1分）
＝1.05×108J /6×108J＝17.5%
（1分）答：（1）水吸收的热量是1.05×108J。（2）该锅炉烧这些水的效率是17.5%。14．（5分）
解：(1)Q吸＝cm水(t－t0)
(1分)
＝4.2×103J/(kg·℃)×50kg×(100℃－20℃)
（1分）＝1.68×107J
(1分)
(2)Q吸＝Q放＝mq
m＝Q吸/q＝1.68×107J/3.0×107J/kg＝0.56kg
答：（1）水吸收的热量是1.68×107 J。
（2）这些热量相当于完全燃烧0.56kg的酒精放出的热量。
(1分)
初中物理--热学--拓展训练题 篇3
阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上
A．小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫．
B．小华和小明跳到海水里游泳，感觉海水比沙子凉很多．
C．小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？
D．小明说，可能是海水的温度比沙子低．
E．傍晚他们又来到海边，仔细测试了沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉．
F．小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？
G．小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样．
H．小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值．
I．小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强．
短文的叙述中，(1)属于体验的有_____________________；(2)属于提出问题的有_____________________；(3)属于假设的有_____________________；(4)属于描述实验过程的有_____________________；(5)属于结论的有_____________________．
拓展训练
1．小明同学在烈日当空的海边玩耍，发现沙子烫脚，而海水却很凉，同样的太阳光照射，为什么会出现不同的结果呢？小明想：是不是沙子和海水吸热升温快慢不同呢？于是他从海边取了一些沙子和海水带回家进行实验探究，实验时，他选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200 g的沙子和水加热，并绘制出沙子与水的温度随加热时间的变化图像，如图所示．已知酒精的热值是3.0×107 J/kg，水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)．加热时酒精灯平均每分钟消耗0.8 g酒精．
(1)哪幅图是沙子吸热升温的图像？请说明理由．
(2)加热2 min，水吸收多少J的热量？给水持续加热10 min时间，共消耗多少g酒精？这些酒精如果完全燃烧将放出多少J热量？
(3)请根据图像计算出沙子的比热容．
2．小明同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时，在两个相同的玻璃杯中分别装上了相同质量的海水和沙子，用一个功率为100 W的白炽灯同时照射它们．并用温度计测出它们不同时刻的温度值，如表所示．
(1)小明探究的物理问题是什么？
(2)小明根据收集到的数据在方格纸上已经画出了海水的温度随时间变化的图像，如图所示．请你在同一方格纸上画出沙子的温度随时间变化的图像．
(3)分析小明在探究中收集到的数据或根据数据画出的两个图像．你能得出什么探究结论？
(4)小明发现“夏天海边的沙子烫脚而海水却很凉”，请你用简略的语言从日常生活中或自然现象中举出两个类似的现象．
①______________；②______________．
3．有这样一则报道：一位美国农民面对自己家里堆积如山的玉米愁容满面，玉米不仅售价低廉而且销路不好．他梦想着怎样将这些有着黄金一样颜色的东西变成真正的黄金．他不顾大家的讥笑，专程为他的“异想天开”去请教了一位科学家，这位科学家很同情他对他的“异想天开”也很感兴趣，经过一段时间的研究和考察，这位科学家开发出了“乙醇汽油”，即用玉米生产乙醇，然后以一定比例与汽油混合，就可以供汽车等作为能源使用．石油被称为“液体黄金”，但是使用传统能源所带来的环境问题以及能源危机正越来越严重地困扰着人类．所以“乙醇汽油”的开发和利用为人类开发新能源带来了一条新的途径．
请你根据上述材料和所学知识分析回答下列问题：
(1)乙醇燃烧的过程是_______能转化为内能的过程．理论上，完全燃烧28 g乙醇可以产生8.4×105 J的热量，如果这些热量完全被水吸收，在1个标准大气压下，可以将_______kg 20℃的水加热到沸腾．（水的比热容：4.2×103 J/kg·℃）
(2)按照能源的分类，乙醇汽油属于_______能源，使用乙醇汽油作为能源，与使用传统汽油、柴油等相比具有明显的好处，请你说出一点：____________________________．
