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中考物理专题复习讲座杠杆滑轮斜面的原理与应用试题

发布时间:2023-12-10 作者:admin 来源:讲座

2023年12月10日发(作者:)

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中考物理专题复习讲座杠杆滑轮斜面的原理与应用试题

杠杆、滑轮、斜面的原理与应用

本次主题 2019中考物理复习专题讲座:杠杆、滑轮、斜面的原理与应用

1、知道杠杆的平衡条件及应用,会用杠杆的平衡条件进行计算。

本次课涉及

2、知道滑轮的省力原理及应用

知识点

3、了解斜面的省力原理及常见的应用。

罗列

亲爱的同学们,在初中物理的知识架构中,简单机械与功的综合应用是一个较难的板块,不论是大考还是小考,所占得分值都不少;但这部分内容较多,我们只有把简单机械放在前面讲解,下一讲中才讨论功与机械联合的问题,会涉及到综合应用的问题 。本单元在考卷中的分值在10分左右,甚至还会更高一下些;比如可以把探究杠杆的平衡条件作为实验题来考查,还可以把滑轮组的有关计算作为计算题或压轴题来考查,这个板块为必考内容,下面我们来分步讲解,同学们可要留心哟。

特别说明:烦请各位老师,在把本学案打印给学生之前,删除答案部分,谢谢。

一、 基础点睛

(一)杠杆

1、杠杆的定义:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定点O转动,这根硬棒就是杠杆。杠杆可以是直的硬棒,如撬棒等;也可以是弯的,如下图所示羊角锤、啤酒瓶瓶盖的扳手等,都是曲臂杠杆。

2、明确杠杆的九要素

何为杠杆的九要素呢?可以简单记忆为:三点两臂两力加两线,解释如下:

三点----动力作用点、阻力作用点和支点。

两力----动力和阻力。

两臂----动力臂、阻力臂。

1 两线----动力作用线、阻力作用线。

3、理解杠杆的平衡

在力的作用下,杠杆处于静止或匀速转动状态时,都属于杠杆的平衡状态。

如右图所示,小朋友玩跷跷板的过程中,不论

是静止还是处于匀速运动状态,都叫杠杆的平衡。

4、探究杠杆的平衡条件

在什么条件下,杠杆才会平衡呢?下面我们用

实验进行探究。

右图是常用的探究杠杆平衡条件的装置图,共分为四步,先调节杠杆的平衡,接着改变钩码的个数和

力臂的大小连续两次实验,再在左侧改为用测力计斜拉代替钩码,经过几次的实验数据对比,可以得出杠杆的平衡条件:

动力×动力臂=阻力×阻力臂,或写为:F1L1= F2L2

注意:这个平衡条件就是阿基米德发现的杠杆原理。杠杆的平衡不是单独由力或力臂决定的,而是由它们的乘积来决定的。

5、使用杠杆的目的

(1)省力:当动力臂大于阻力臂时属于省力的杠杆,如上图中的撬杠。

(2)、省距离:当动力臂小于阻力臂时属于费力杠杆,我们用它的目的就是为了省距离,例如人在钓鱼时的钓鱼竿,属于费力杠杆。

需要注意的是,即省力又省距离的杠杆是没有的。

6、曲臂杠杆

在实际当中,杠杆好多都是曲臂的,这时我们要

注意找准它的力臂。如右图所示的刹车的脚踏板,

常用的指甲剪刀,都是曲臂的杠杆,请你找出

它们的动力臂与阻力臂好吗?

(二)滑轮

1、滑轮的定义与形状

2 滑轮是轮边有槽,可以绕中心轴转动的轮子,可以组装成动滑轮与定滑轮及滑轮组,如右图所示。

图1为动滑轮,可以省力;图2为

定滑轮,可以改变用力方向;图3为

滑轮组,有3段绳子承受重力,图4

也是滑轮组,有2段绳子承受重力,但可以改变用力方向。

2、滑轮的省力规律:

如右图所示,定滑轮实质

是一个等臂杠杆,它的动力

臂等于阻力臂,在不计摩擦

的情况下是不省力的;如乙

图所示,动滑轮的实质是

一个动力臂为阻力臂2倍

的杠杆,在不计摩擦和轮子自重的情况下,可以省力一半;在初中,最多只能遇见两动两定组成的滑轮组,如上图所示,在不计轮重、绳子重和摩擦的情况下,动力等于物种的1/5,同时,绳子自由端拉伸的距离,也为货物上升高度的5倍

,请同学们记住这个规律,接下来还会用到。

(三)斜面

简单机械中还有一类就是斜面,也是常见的

省力工具,如右图所示。

可以这样理解,在不计摩擦的情况下,斜面长若是高的n倍,动力F就是物重的

1/n,可见,在公路有上坡时,α角越小时,斜面的长与高的比值就越大,因此越省力,我们想一想,你在实际当中遇见或用过斜面吗?

还有一种可以省力的简单机械----轮轴,比如

去用来打井水的辘轳,我们只作为了解,不去详

细讨论,如右图所示,它实际是一个可以连续

转动的杠杆。

二、夯实小练

同学们,我们上面讨论了几种常见的简单机械,你对简单机械的基础知

3 识可能把握透彻呢?本讲的知识点可是重点哟,下面我们来上几题,让你们小练一把吧。

1、如图所示,轻质杠杆的支点在O点,在杠杆A点用力F1竖直向上拉。请画出拉力F1的力臂和作用在杠杆上阻力F2的示意图。

1题图

2、如图所示的杠杆中,动力正确的是( )

的力臂用L表示,图中所画力臂

答案:D;此题考查我们对力臂理解,从支点到力的作用线的垂直距离。

3、如图所示,物体M放在水平桌面上。现通过一动滑轮(质量和摩擦均不计)在绳子自由端施加一拉力F,拉着M向左做匀速直线运动,此时弹簧测力计(质量可忽略)示数为10N.若在M上加放一物块m,要保持M向左继续做匀速直线运动,需在绕过动滑轮绳子的自由端施加一拉力F′,则( )

A. M运动时受到向左的摩擦力

B. 加放m前,M受到20N的摩擦力

C. 加放m前,M受到10 N的摩擦力

D. 加放m后,力F′保持10N不变

答案B;解析:力F通过一个动滑轮拉着M向左匀速运动时,F的大小等于弹簧测力计的示数,并且M受到向左2×10N=20N的拉力作用,而M受到向右的摩擦力与向左的力为平衡力,因此加放m前M受到20N的摩擦力,故AC错误,B正确;

若在M上加放一个物体m,在绳自由端施加力F′使M和m向左匀速运动,此时物体m不受摩擦力作用,由于物体对地面的压力增大,所以M受到地面的压力增大,故力F′大于10N,故D错误。

4、.如图所示,现将重为5N的物体A沿长1.2m,高0.6m的斜面匀速从底端拉到顶端,在此过程中,F的大小为( )牛。(不计摩擦)

4 解答:利用斜面上的省力规律:

1.2:0.6=F:G 解得:F=2.5N

(注:图中的3牛是考虑摩擦是的实际用力)

三、经典呈现:

为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解,我们收集了近两年的经典题目,主要是考卷中的压轴题,展示给广大考生,开拓我们的视野,训练我们的发散思维能力,以便轻松应对考试。

1.重为G的均匀木棒竖直悬于O点,在其下端施一水平拉力F,让棒缓慢匀速转到图中虚线所示位置。在转动的过程中( )

A.动力臂逐渐变大

B.阻力臂逐渐变小

C.动力和动力臂的乘积逐渐变大

D.阻力阻力臂的乘积逐渐减小

答案:C;解析:(1)杠杆在转动的过程中符合杠杆平衡的条件,即阻力为硬棒的重力,大小不变,硬棒在竖直位置时,重力的力臂为0,转过θ角后,重力力臂(阻力臂)逐渐增大,故B错误;

(2)当硬棒在竖直位置时,F的力臂是杠杆的长度,且力臂最长,当杠杆转过θ后,力与杠杆不再垂直,所以动力臂变小,故A错误;

根据杠杆平衡的条件可得,阻力与阻力臂的乘积增大,故动力动力臂的乘积也逐渐变大,故C正确,D错误。

2.如图所示的均匀木条AOB,AO=OB,在O点系一绳并挂起,先使AO保持水平,然后放手,则在刚放手的瞬间,木条将会( )

A.A端向上运动

B.A端向下运动

C.保持平衡不动

D.不能确定

答案:B; 解析:两边木条的重力产生了转动力矩,两重力相等,由图可知,OA边的力臂要大,故OA边的力矩也大,A端将向下运动。

3.同学们共同研究滑轮和滑轮组的特点:

5 (1)他们研究定滑轮特点时,做的实验如甲图所示,据此可证明:使用定滑轮可以

__________,但不可以_________。

(2)他们研究动滑轮特点时,用动滑轮匀速竖直提升重物,如乙图所示。据此可知,使用动滑轮可以_________,但不可以__________。

(3)他们组装了滑轮组时,他们想:利用滑轮组提升重物能否省力呢?为此,他们进行的实验如丙图所示。请根据丙图信息,写出分析数据的具体过程,并回答他们的问题。

答:______________________________________________________________。

解析:(1)从甲图中可看出,三种拉力情况,每次拉力的方向都不相同。在实验过程中不断改变拉力的方向,

观察测力计的示数都为1N,等于物重,可得出结论:定滑轮可以改变力的方向,但不省力。

(2)在图乙中,拉力F=0.6N<G=1N,故使用动滑轮时省力,但不能改变力的方向。

(3)由图可知,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,故利用滑轮组提升重物能省力。

故答案为:(1)改变力的方向;省力;(2)省力;改变力的方向;(3)由图可知,物体的重力为2N,测力计的示数为0.8N,故利用滑轮组提升重物能省力。

四、思维拓展

上面我们点出了经典的题型,为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况,下面列出了几题,让同学们自己去做,拓展我们的思维,看看自己是否能够把握经典的题型,这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。

1、如图所示,不计滑轮重与摩擦,物体A质量为2千克,物体B质量为5千克,体积为103厘米3.先用手握住A,待放手后( )

A.物体B将沉到杯底

B.物体B将停留在水面下任何地方

C.物体B将离开水面上升

D.物体B最后浮在水面上

6 解析:解:GA=mAg=2kg×10N/kg=20N,GB=mBg=5kg×10N/kg=50N;

由图可知n=2,不计滑轮重与摩擦,则GA=1/2FB,

∴FB=2GA=2×20N=40N,

∵物体B浸没在水中,V排=V=10cm=1×10m

∴受到的浮力为:F浮=ρ液gV排=1×10kg/m×10N/kg×1×10m=10N。

则物体B竖直向上的合力为F=FB+F浮=40N+10N=50N;

∴F=GB,

∴物体B将悬浮,即可以停留在水面下任何地方。

故选:B。

2、如图所示,杠杆AOB的A端挂重为GA的物体,B端挂重为GB的物体时,杠杆处于平衡状态,若AO=OB,杠杆自身重力不计,则( )

A. GA=GB

<GB

C. GA>GB

D. 无法判断

33-3333-33答案;B,解析: 同学们易错解:选A。题中给出的条件“OA=OB”看似平淡,实则“陷阱”,倘若认为二力的力臂相等,则会得出GA=GB的错误选项,由下图可知,OA>LB,根据杠杆的平衡条件可得B物体重力大。

3、对图所示的几种简单机械,下列说法中,正确的是( )

A.甲图所示的装置中OB是动力臂

B.使用乙图所示的装置可省一半力

C.丙图所示的装置是一种等臂杠杆

D.丁图所示的汽车驾驶盘也是一种简单机械

7 答案;D; 解析:甲图误把杠杆的长度当成了力臂;乙图是一个定滑轮,它不省力;丙图是一个动滑轮,是动力臂为阻力臂二倍的杠杆;丁图所示的汽车驾驶盘是一个轮轴,它也是一种省力的简单机械。

五、考点梳理

简单机械知识一般都是与机械功综合考查,也有的试卷中的题目只涉及到简单机械知识,比如填空题、选择题、实验探究题。本讲的内容是必考内容,考分一般占4---8分,很可能出现的实验探究题就是探究杠杆的平衡条件,下面我们来梳理一下本讲常出现的考点。

考点一:以填空或选择的形式进行常规考查,主要考查我们对杠杆和滑轮基础知识的认知,一般不会太难。

例:已知作用在某杠杆上的动力是2N,阻力是5N,阻力臂是5cm,为使杠杆平衡,动力臂长________cm,若将阻力增大2.5N,仍使杠杆平衡,不改变力臂长度,动力应增大________N。

答案:12.5cm;1N;本题属于基础性考查,中考试卷中基础性题目还是较多的,只有我们细心,一般是不会丢分的。

考点二:把探究杠杆的平衡条件作为实验题来考查,这种题型难易不能确定,若命题人把它作为常规考查,我们只要吃透课本中的实验过程就行;如果命题人把它作为稍难题来考查,就可能考到探究杠杆平衡条件的变式,我们可要留心了。

例:在探究杠杆平衡条件的实验中:

(1)如图甲所示,要使杠杆在水平位置平衡,可将杠杆左端的平衡螺母向 调节。

(2)如图乙所示,调节平衡后,左侧挂上钩码,在右侧用弹簧测力计(图中未画出)拉杠杆,使其在水平位置平衡,为便于测量力臂,应使弹簧测力计拉力的方向 。

(3)操作过程中,当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,你认为接下来合理的操作是 。(写出一条即可)

(4)甲同学测出一组数据后就得出了“动力×动力臂=阻力×阻力臂”的结论,乙同学认为他的做法不合理,理由是 。

答案:(1)右;(2)竖直向下;(3)左侧钩码右移;(4)一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律

解析(1)调节杠杆的平衡时,由图甲杠杆左低右高,应将两端的平衡螺母向右调节;(2)力臂是支点到力的

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作用线的垂直距离。当弹簧测力计拉力方向与杠杆垂直时,拉力作用点到支点的距离就是其力臂,这样便于从杠杆上直接读出力臂,由图杠杆水平平衡时拉力方向应竖直向下;(3)当弹簧测力计的示数达到量程仍不能使杠杆水平平衡,可以换用更大量程的测力计;根据杠杆的平衡条件,也可以减少左侧钩码的数量或者左侧钩码右移。(4)只有一次实验得出杠杆平衡的条件是:动力×动力臂=阻力×阻力臂。这种结论很具有偶然性,不合理,要进行多次实验,总结杠杆平衡条件。故答案为:(1)右;(2)竖直向下;(3)左侧钩码右移;(4)一组实验数据太少,具有偶然性,不便找出普遍规律。

考点三:以变形的杠杆考查我们,这就需要我们可以找准杠杆的三点与两臂,也比较容易出错。

例:如图所示,要将一圆柱体重物推上台阶,最小的作用力应是( )

A.F1 B.F2 C.F3 D.F4

答案:C;解析:若在A端施力F,当F的方向与杠杆垂直时动力臂最大,此时最省力,

即:最小的作用力为F3。

总结:找到动力作用点A到支点O的最长动力臂(动力的方向垂直于OA连线)是解决问题的关键。

六、真题检验:

亲爱的同学们,上面我们对本讲的考点进行了梳理,你可感觉到简单机械知识在考卷中出现的几率非常大吧,下面我们再来看看近两年中考卷中对上述的知识点是怎么考的吧,请你动笔做一下,对自己进行一次检验吧!

1、(2017中考题)在“探究杠杆的平衡条件”的实验中,小明发现在没有挂物体时,杠杆处于如甲图所示的状态,他应将杠杆两端的平衡螺母向_______(选填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡,挂上重力均为0.5N的钩码后,再次平衡时如乙图所示,小明得出了杠杆的平衡条件是“动力×动力臂=阻力×阻力臂”,小明得出结论的过程中存在的不妥之处是__________________;如丙图所示,把乙图a点的钩码取下,换用弹簧测力计使杠杆再次平衡时,发现其示数大于0.5N,根本原因(直接观察到的不属于根本原因)是________________;采用丁图的装置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与其他同学得出的结论不相同,其主要原因是__________。

9 【解析】解:(1)图甲可知,杠杆的右端上翘,应将杠杆的平衡螺母向右调节,使杠杆处于水平位置平衡,这样做便于测量力臂,并能消除杠杆自身重力的影响;

(2)在实验中,只通过一次测量,数据具有偶然性,不具有普遍性。因此,这样得出的结论不合理;

(3)若拉力F向右倾斜时,此时F的力臂变短,根据杠杆的平衡条件,阻力和阻力臂一定,动力F的力臂变短,则动力F变大;

(4)利用如图丁所示装置进行探究,杠杆的重心没有通过支点,杠杆的自重对杠杆平衡有影响。

故答案为:右;只通过一次测量,数据具有偶然性,不具有普遍性;动力F的力臂变短;杠杆自身的重力对实验有影响。

2.(2017中考题)在探究“杠杆平衡条件“实验中,杠杆在力F作用下水平平衡,如图所示,现将弹簧测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,杠杆始终保持水平平衡,则拉力F与其力臂的乘积变化情况是( )

A. 一直变小 B、一直变大

C.一直不变 D.先变小后变大

答案:C;解析:将测力计绕B点从a位置转动到b位置过程中,钩码的重力不变,其力臂OA不变,即阻力与阻力臂的乘积不变;由于杠杆始终保持水平平衡,所以根据杠杆的平衡条件可知,拉力F与其力臂的乘积也是不变的。

3、(2018中考题)如图所示,滑轮重及滑轮转动时的摩擦均不计。向上拉绳的速度是1.2m/s,拉绳的力F是9N.由此可知( )

A. 物重是27N,物体的速度是0.4m/s

B. 物重是18N,物体的速度是0.6m/s

C. 物体受到的摩擦力是27N,物体的速度是0.4m/s

D. 物体受到的摩擦力是18N,物体的速度是0.6m/s

答案:C;解析:本题滑轮组做功是克服摩擦力做功,有3段绳子承担拉力,因此物体受到的摩擦力是f=3×9N=27N;

物体移动的速度:v=1.2m/s3=0.4m/s。

4、(2016中考题)如图所示,摩擦不计,滑轮重2N,物重10N.在拉力F的作用下,物体以0.4m/s的速度匀速上升,则( )

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A.F=5N,F向上的速度是0.2m/s

B.F=7N,F向上的速度是0.2m/s

C.F=6N,F向上的速度是0.8m/s

D.F=22N,F向上的速度是0.2m/s

答案:D;解析:本题是动滑轮的特殊使用方式,考虑滑轮的重力,即力F等于物重的2倍再加上滑轮的重力,

F=2×G物+G滑轮=2×10N+2N=22N;

力F移动的距离是物体移动距离的二分之一,故力F移动的速度是物体上升的速度的二分之一,即F上升的速度是0.4m/s÷2=0.2m/s

七、易错点拨

同学们,简单机械与我们的生活实际紧密相关,在生产建设中随处可见,属于必考内容,分值也不低;我们在做此类题目时很容易出错,要求我们对基础知识点理解透彻,答题时要特别谨慎,下面我没来进行点拨,助力你拿到高分哟!

误区一:对杠杆的力臂把握不准,导致答题出错。

例:如图所示,用一始终与木料垂直的力将木料的一端匀速提起,在这个上升的过程中,力F( )

A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定

答案:B;解析:动力始终与木料垂直,因此动力臂不变,但随着木料右端抬起,阻力臂变小,而阻力不变,由杠杆的平衡条件可知,动力变小。部分同学把握不准在此过程中,阻力臂处于变化状态,误认为不变,会错误的选择C。

误区二:对杠杆的平衡条件理解不准,导致答题错误。

例:如图(a)所示的杠杆是平衡的,在此杠杆支点两侧的物体下方分别加挂一个物体,如图(b)所示,那么,以下说法中正确的是( )

A:杠杆仍然平衡 B:杠杆是否平衡与加挂物体的重力

11 多少有关

C:杠杆一定不能平衡 D:两侧加挂物体的重力相等时杠杆才能平衡

答案:B; 解析:由a知,杠杆此时处于平衡状态,L右>L左,当物体下方分别加挂一个相同的物体时,两边力和力臂的乘积都会增加,设小球的重力为G,每节杠杆的长度为L,计算出两边力和力臂乘积的增大值,则:左边=G×2L,右边=G×4L,右边增大的力和力臂的乘积较大,所以杠杆不平衡,将向右倾斜;

由分析知,两边所挂物体的重力,影响力和力臂乘积的大小,也就是说杠杆是否平衡与加挂物体的重力多少有关,所以D错误。故选B。

误区三:定滑轮、动滑轮都是一个变形的杠杆,如下图所示,利用定滑轮提升重物时由于动力臂始终是滑轮的半径,所以图中沿三个方向用力都是一样。而有的同学以此类推拓展到动滑轮,误认为在下图中利用动滑轮提升重物时,沿着两个方向用力也是一样,即错误答题F1=F2,我们以后在解答类似题目时可要留神哟。

例:如图所示,若在不计摩擦的情况下把物体匀速向上提起,则拉力F1与F2相比较( )

A.F1较小 B.F2较小 C.F1与F2一样大 D.无法确定

答案:A;解析:如图所示:F1的力臂L大于F2的力臂L′,由于的条件,阻力和阻力臂的乘积一定,动力臂越长,动力越小.故可见,利用动滑轮最省力的做法是:让拉力方向为力的作用线大,要记住了。

提起的重物一定,根据杠杆平衡F1较小。

与直径垂直,因为这时力臂最

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13 温度与物态变化

要点索引:1、理解温度的概念,会用常用温度计测量温度。

2、知道熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华六种物态变化现象,知道在此过程中是吸热还是放热,能用物态变化知识解释身边的自然现象。

3、能够认识常见物质的熔化、凝固图像,并能解答问题。

同学们,我们在上一讲中讨论了机械能的相关知识点,本讲中我们将要讨论温度与物态变化的知识点与考点。本讲的内容较多,在历年中考试卷中所占的比例在5---8分左右,试题形式可以为填空、选择形式的基础性的考查,也可以是实验探究性考查;比如观察晶体的熔化与凝固过程,观察水的沸腾现象,作为实验题出现频率还是较高的;下面我们用七步教学法为大家梳理本讲涉及到的重点知识与考点,助你在考前复习中没有遗漏哟。

一、基础点睛:

1、温度与温标:

温度是表示物体冷热程度的物理量。单位:摄氏度,符号℃,读作摄氏度。

摄氏度的规定:在一个标准大气压下稳定的冰水混合物的温度是0摄氏度,沸水的温度是100摄氏度,0℃和100℃之间分成100等份,每等份代表1℃。

2.温度计:

(1)常用温度计

制成原理:常用温度计是根据液体热胀冷缩的性质制成的。

构造:玻璃外壳、玻璃泡、玻璃管、液体、刻度等。根据不同的需要,液泡里充入的分别是酒精、煤油、水银。常用温度计如下面的甲图所示,量程一般为-20℃—110℃,分度值为1℃,测量时液泡不能离开被测的物体读数。

(2)体温计:

常用的体温计如下图乙所示,量程为35℃—42℃,分度值为0.1℃,所装液体为水银,它的液泡的上面有一很细的弯管,水银受热膨胀只能上升,不能下降,因此,体温计可以离开人体读数;但每次使用前都要用力甩几下,把水银柱甩到35度以下。

3、熔化与凝固

熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化,熔化要吸热。

凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固,凝固要放热。

晶体与非晶体:

(1)晶体:有些固体在熔化过程中不断吸热,温度却保持不变,这类固体有固定的熔化温度。如:冰、海波、各种金属;晶体才有固定的熔化温度,叫熔点。

(2)非晶体:有些固体在熔化过程中,不断吸热,温度不断上升,没有固定的熔化温度,也不存在熔点;如:蜡、松香、玻璃、沥青。

4、汽化与液化

汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化。如烧开水时冒出“白汽”,就是水壶中的水沸腾时冒出的水蒸气,又液化成了小水滴;汽化时需要吸收热量。

液化:物质从气态变成液态的过程叫液化。如夏天的早晨禾苗上的露珠,就是在夜间水蒸气遇冷时液化成的小水滴;汽化时需要放出热量。

促进气体液化的方法:(1)降低温度; (2)加压

居民家中烧饭用的的液化石油气,就是在常温下加大压强液化的,大大减小了石油气的体积。

汽化与液化是两个互逆的物态变化过程,如右图:

汽化的两种方式---蒸发与沸腾

(1) 蒸发:如晾在阳光下的湿衣服变干是蒸发,夏天,人身上出的汗被电风扇吹干属于蒸发;蒸发在任意温度时都能发生,蒸发时需要吸收热量。

14 影响蒸发快慢的因素:液体温度高低,液体表面积大小,液体表面空气流动速度。

(2)沸腾:沸腾是在一定温度下进行的,在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象。比如炸油条时油就处于沸腾状态。

液体是在一定的温度时沸腾的,沸腾时需要吸收热量,虽继续加热,它的温度不变,液体沸腾时的温度叫沸点;沸点是随着液体表面的气压的变化而变化。水沸腾时会产生大量的气泡,上升到液面破裂,放掉水蒸气,伴随着响声,如下图所示。

液体沸腾的两个必要条件:(1)温度达到沸点;(2)继续吸收热量

蒸发和沸腾的区别:

汽化方式 蒸发 沸腾

异同点

不发生部位 液体表面 液体表面和内部同时发生

同温度条件 任何温度 只在沸点时

剧烈程度 缓慢 剧烈

相同点 都属于汽化现象,都是吸热过程

4、升华与凝华

(1)升华:物质从固态直接变成气态叫升华。

现象:冰冻的衣服变干、雪堆没有熔化变小、灯丝变细、衣柜里的卫生球变小、

干冰升华、碘升华、固体清香剂消失等。

升华时需要吸收热量,比如舞台上的烟雾,就是向物体喷洒固态的干冰,快速升

华吸热,使水蒸气液化所产生的“烟雾”。

升华是指物质从固态直接变为气态的过程,注意在此物态变化中并不存在液态。

一般在任意温度下,任何固体的表面都会发生升华现象。某些干燥的固体物质如

香皂发出气味这就是固体表面发生升华。

(2)凝华

定义:物质从气态直接变成固态叫凝华。凝华时需要放热,比如冬天夜里的霜,就是空气中的水蒸气遇冷凝华而成。又如冬天窗户上的冰花、霜、雾凇等都是凝华现象。

凝华是物质从气态直接变成固态的过程,在此物态变化过程中没有经过液态。

凝华需要该物质的蒸气达到一定的浓度以及温度要降到该物质的凝固点以下才能发生。

升华与凝华也是两个互逆的过程,如右图所示:

二、夯实小练

同学们,上面我们梳理了本讲的知识点,在中考中基础性的考查还是占有很大的成分,每位考生必须重视,下面我们来上几题,让你练练手,夯实我们的基础吧。

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1、一支体温计示数是38 ℃,若粗心的护士仅消毒后就直接用它去测量甲、乙两个病人的体温,体温计的示数先后分别是38 ℃和39 ℃,则下列判断正确的是( )

A.甲的体温是38 ℃,乙的体温是39 ℃

B.甲的体温低于38 ℃,乙的体温是39 ℃

C.甲的体温不高于38 ℃,乙的体温是39 ℃

D.因为体温计使用前没有向下甩,所以甲、乙两人的体温无法确定

答案:C解析:体温计的缩口结构使缩口上面玻璃管中的水银不能自动回到玻璃泡中,要使升到玻璃管中的水银再回到玻璃泡中,要拿着体温计用力向下甩。若没有甩就直接测体温,则其温度只能上升,不能下降,即能测出高于38 ℃的人体温度,而不能确定等于或低于温度是38 ℃的病人,故选C。

2、以下物态变化过程中温度保持不变的是( )

A.冰的消融 B.水的汽化

C.钢水变成钢铁 D.点燃的蜡烛变成蜡油

答案:A; 解析:A、水在固态、液态、气态三态变化过程中,固态的冰在熔化过程中吸热温度保持不变,B、水在汽化过程中,不断放出热量,温度降低;C、钢水变成钢铁,凝固放出热量,温度降低;D、点燃的蜡烛变成蜡油,熔化要吸热,温度升高,故选A。

3、炎热的夏天,戴眼镜的小明从空调屋里出来后,镜片上出现一层薄雾而模糊不清,过一会儿,镜片又变得清晰起来,镜片上这种现象对应的物态变化是先 ,后 。

答案:液化、汽化;解析:在空调房间呆久了,眼镜片温度也低,而室外的空气温度较高,水蒸气的温度也高,当空气中的水蒸汽遇到较冷的镜片时,会液化成小水滴,所以,小明的眼镜一时模糊;当再过一会,镜片的温度升高了,附着在镜片上的小水滴就会汽化,使小明的眼镜回复正常,

4、(多选)以下关于物态变化的说法中正确的是 ( )

A.严寒的冬天,一直冰冻的衣服也会变干,这是升华现象

B.放在衣橱里的樟脑丸最终“消失“了,这是蒸发现象

C.寒冷的冬天,玻璃窗上有冰花,这是凝华现象

D.用久的白炽灯泡内壁发黑,这是凝固现象

答案:A、C; 解析:严寒冬天,气温低于0℃,冰无法熔化为水,但冰逐渐消失,是因为冰直接由固态变成了气态的水蒸气,是升华现象,A说法正确;樟脑球消失,是樟脑球由固态直接变成气态,是升华现象,B说法错误;冰花是由水蒸气在晚上遇冷由气态直接变成固态的冰,是凝华现象,C说法正确;灯丝是由金属钨制成,在高温下钨由固态直接变成气态的钨蒸气,这是升华现象;当灯熄灭后,钨蒸气又凝华为固态的钨附着在灯泡壁上,所以灯泡内壁会发黑,D说法错误。

三、经典呈现:

为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解,我们收集了近两年中考出现的经典题目,主要是考卷中的压轴题,展示给广大考生,开拓我们的视野,训练我们的发散思维能力,以便轻松应对考试喽。

1、 使用温度计测液体温度应注意的事项是:

(1)被测液体温度不得超过温度计的________;

(2)测量液体温度时,要使温度计的玻璃泡________在被测液体中,待温度计的示数________后再读数;

(3)读数时温度计的玻璃泡要继续留在________,且视线应与温度计中液柱的上表面________。

答案:(1)测量范围;(2)浸没;稳定;(3)被测液体中;相平

2、下来操作中,冰的质量一定能增加的是( )

A.-10℃的冰投入1℃的水中 B.-10℃的冰放入1℃的空气中

C.-2℃的冰放进0℃的水中 D.0℃的冰放进0℃的空气中

答案:C; 解析:A、-10℃的冰投入1℃的水中,1摄氏度的水在变为0度过程中放热使-10摄氏度的冰温度上升,所以不能明确在水下降到0摄氏度时,冰是否也达到了0摄氏度,如果冰与水的温度一样,不再发生热传递,水不能继续放热不能结成冰,所以还是原来的冰水混合物,冰可能不增加,不合题意;B、-10℃的冰放入1℃的空气中,冰放在空气中,没有水变成冰,不合题意,C、-2℃的冰放进0℃的水中,此时水与冰有温差,产生热传递,水可以继续放热结冰, 符合题意;D、0℃的冰放进0℃的空气中,冰放在空气中,没有水变成冰,不合题意,故选

16 C。

3、室温是18℃。温度计在酒精中的示数是17℃,将温度计从酒精中取出来后,它的示数 ( )

A.会马上升高到18℃ B.仍然保持17℃不变

C.先下降,然后上升到18℃ D.以上三种情况都有可能

答案:C; 解析:温度计在酒精中的示数是17℃,从酒精中拿出来后,温度计的液泡上有酒精,酒精很容易蒸发,蒸发吸热,温度计的示数先下降,当酒精蒸发完之后,温度计的示数再上升,达到室温。

四、思维拓展

上面我们点出了经典的题型,为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况,下面列出了几题,让同学们自己去做,拓展我们的思维,看看自己是否能够把握经典的题型,这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。

1、中央电视台播出的《中国诗词大会》深受观众喜爱,下列对古诗词中涉及的热现象解释正确的是( )

A. “千里冰封,万里雪飘”冰的形成是升华现象

B. “岚雾今朝重,江山此地深”雾的形成是液化现象

C. “青青园中葵,朝露待日晞”露的形成是汽化现象

D. “月落乌啼霜满天,江枫渔火对愁眠”霜的形成是凝固现象

答案:B; 解析:本题考查我们对物态变化的正确认识,A选项中明显错误,分别属于凝固与凝华;C选项中的露水属于液化现象,不选;D选项中的霜属于凝华,错误,不选;因此本题答案为B。本题考查我们对古诗文中物理现象的理解,也是长见得。

2、关于地球的水循环,下列说法正确的是

A. 海水吸热,汽化成水蒸气。 B. 水蒸气与冷空气接触,熔化成水滴

C. 小水滴遇到更冷的气流,凝华成小冰珠。 D。小冰珠在降落过程,液化成雨水

答案:A;解析:

A. 海水汽化成水蒸气,且液化是吸热过程,故A正确;B. 水蒸气与冷空气接触,液化成水滴,故B错误;C. 小水滴遇到更冷的气流,由液态变为固态,凝固成小冰珠,故C错误;D. 小冰珠在降落过程,由固态变为液态,熔化成雨水,故D错误;

3、如图所示,甲、乙两个房间里的相同的两壶水在相同的电炉上都已烧开,通过观察可以确定甲、乙两个房间的温度关系是t甲 t乙。(填“大于”“小于”或“等于”)

答案:小于; 解析:“白气”是由壶嘴冒出的温度较高的水蒸气遇到外界的冷空气放出热量液化形成的小水滴,“白气”多,表明壶嘴冒出的水蒸气与外界温差大,房间温度低;反之,表明房间温度高。由图可知:甲房间壶嘴的上方“白气”较多,而乙房间壶嘴的上方“白气”较少,所以甲房间的温度低于乙房间的温度。

五、考点梳理

本次讲座的内容在中考试卷中所占的分值也不低,如果把它作为基础性考查,比如填空、选择的形式考查,也就在3--5分;如果把观察晶体的熔化现象或观察水的沸腾过程作为实验题来考查,本讲内容所占的分值就高了,应该在8分左右;那么,命题人会出什么样的题目来考查我们呢?下面我们就来梳理一下涉及到本讲的考点吧。

考点一:把使用温度计的技能作为基础题来考查,同学们一般不会丢分。

例:使用温度计测量液体的温度:

17 (1)如左图所示,正确使用温度计的是 ;(填写正确答案选项即可)

(2)若正确使用水银温度计测量液体的温度,如右图所示,此时温度是 。

答案:(1)B;(2)52℃

解析:(1)A碰到了容器的壁.C碰到了容器底.D玻璃泡没有全部浸没在被测液体中。B中温度计放置是正确的;(2)每一个大格代表10℃,每一个小格代表2℃,示数为52℃。

考点二:利用物态变化的知识解释有关现象,考查我们对本讲知识的正确理解。

例: 严冬的早晨,可以发现窗户的玻璃上有一层“冰花”,这是由于( )

A.室外的冷空气先液化成小水珠,再凝固而成冰花,附在玻璃外壁

B.室外的热空气向玻璃放热液化成小水珠,再凝固而成冰花,附在玻璃内壁

C.室内的水蒸气向玻璃放热凝华而成冰花,附在玻璃内壁

D.室外的水蒸气向玻璃放热凝华而成冰花,附在玻璃外壁

答案:C;解析:严冬的早晨,可以发现窗户的玻璃上有一层“冰花”,这是室内的水蒸气遇到冷的玻璃,向玻璃放热凝华而成冰花,附在玻璃内壁。

考点三:把观察冰的熔化或水的沸腾实验作为实验探究题来考查,如果选中,本讲知识所占的分值就会偏高,大家可以注意了。

例:如下图是某种固体加热变成液态时的温度随时间变化的曲线图,观察图象并回答:

(1)固体在开始加热时的温度为 ,固体的熔点为 。

(2)这种物质在固态时的名称为 。

(3)图中BC段表示物质处于 状态(选填“固态”、“液态”或“固液共存”),物质在熔化过程中共持续了 分钟。

答案:(1)-5℃;0℃ (2)冰(3)固液共存;4; 本题主要考查我们对晶体熔化过程的理解。

六、真题检验

亲爱的同学们,上面我们对本讲的考点进行了梳理,本讲的知识点在各类考卷中所占的比例也不低,我们必须把握,弄懂细节问题,确保在温度与热量方面不会丢分,下面来看看近两年中考卷中对本讲的知识点是怎么考的吧,请你动笔做一下,对自己进行一次检验喽!

1、在“观察水的沸腾”实验中,当水温升到89 ℃时,小华开始计时,每隔l min记录一次水的温度,然后,小华根据实验数据绘制了如图所示的温度随时间变化的图象,下列说法正确的是( )

18 A. 此时的气压高于标准气压 B. 水从89 ℃加热到刚开始沸腾所需时间为4 min

C. 通过图象可知,水沸腾时温度保持不变 D、水沸腾时气泡上升的情况如图乙所示

答案:C;解析:根据图像可知,水的沸点为99C,因此气压低于一个标准大气压,A错误;水从89C开始加热带沸腾用时5min,故B错误;再由图像可知,水沸腾是温度不变,所以C正确;由甲图可知,水沸腾气泡上述应当如甲图所示,D也错误。

2、(2017自主招生)开启电风扇,对着一盆0℃水的水面吹风.过了一段时间( )

A.水的表面出现薄冰,温度降到0℃以下 B.水的表面出现薄冰,温度仍为0℃

C.水不会结冰,温度也保持0℃不变 D.水不会结冰,但温度要下降

答案;B; 解析: 当电风扇对着0℃水面吹风时,水面的空气流动加快,从而使水面蒸发加快,而蒸发要带走热量,使O℃的水因放热而凝固,从而出现薄冰;但由于冰是晶体,则水在凝固过程中放热而温度不变,因此它的温度仍是0℃,故选B。

3、小明在探究熔化实验时,把质量相等的甲、乙两物质加热,通过实验记录,将温度随加热时间的变化情况绘制成如图所示的图象,根据图象得出的信息有: ; (写出两条信息)。

00

答案:甲和乙都是晶体;甲的熔点比乙的熔点低。(其它说法正确也可)

解析:观察图象可知,甲、乙两种物质在熔化时,都有一段时间物质吸热但温度不升高,说明它们都有一定的熔点,都属于晶体;同时还观察到,甲在熔化时达到的温度比乙的温度低,表明甲的熔点低于乙的熔点。

4、如图所示,在大容器A和小容器B内都盛有水,在容器A底部加热使A内水沸腾,继续加热,容器B内水的温度 (填“能”或“不能”)达到沸点, 沸腾。

答案:能;不能; 解析:容器A中水沸腾,说明容器A内的水达到了沸点且可以从火焰上吸收热量;当容器B中的水没有达到沸点前,从容器A内的水中吸收热量温度升高,当容器B中的水温度升高达到沸点后,和容器A中水的温度相同,就不能从容器A内的水中吸收到热量,这时容器B中的水虽然达到了沸点,但不能吸热,所以是不会沸腾的。

七、易错点拨:

同学们,温度与物态变化知识在我们的实际生活中随处可见,中考时也是必考内容;由于涉及的知识面广泛,答题时,我们也很容易出错,因此要求我们对本讲的知识点要理解透彻,只要你答题时留神,一般这方面的题目是不会丢分的,下面我们来对本讲的易错点进行点拨,助力你拿到高分哟!

误区一:对基础概念理解不清,造成丢分,这个问题很容易出现的。

例:对水的沸点理解正确的是:

A、水的沸点是100C; B、一个标准大气压下水的沸点是100C;

00

19 B、山头上比山脚下水的沸点高; D、一标准大气压下纯水的沸点是100C;

答案:D;本题考查我们对水的沸点的正确理解。

误区二:认为温度计只要放在热水中,夜柱一直在上升。

例:(2017中考)把一支常用温度计立即放在沸腾的水中,我们会看到液柱变化是 ,其原因是 。

误解:一直在上升,原因是液体的热胀冷缩

正解:可以看见先略有下降,然后再上升;原因是玻璃管先受热膨胀,容积变大,导致液柱先下降,再上升。

误区三:对汽车挡凤玻璃出现的水雾判断不准:它在寒冷的冬天会出现水雾,在夏天的下雨天气也会出现水雾,究竟有何区别呢?

解答:(1)冬天,车内温度高,车外温度低,车内的水蒸气遇到较冷的玻璃时。会在玻璃的内表面凝结成水雾;解决办法:开车子上的暖风吹干。

(2)夏天的雨季,玻璃外面的雨水快速蒸发吸热,使玻璃的温度降低,车内的湿热水蒸汽遇到较冷的玻璃是凝结成水雾;解决办法:开冷风,使挡风玻璃内表面附近的水蒸气的温度也降低,就不会液化了。(也有加快蒸发的作用)

同学们,本讲的易错点为你点拨了, 平时做题谨慎,考试零失误!

0

20 内能、热量、比热容

要点索引:1、理解物体的内能,并会用物体内能的知识解释有关现象。

2、知道热量的含义、单位,会用热量知识解答问题。

3、理解比热容的定义、单位,会利用比热容知识解释有关现象。

4、由比热容的定义推出求物体吸放热的公式,并会利用吸放热

公式进行常规计算。

一、基础点睛:

1、物体内能的定义:物体内所有分子无规则运动的动能和分子势能的总和叫做物体的内能;内能的单位也是焦耳;一切物体,不论处于哪种状态,都有内能。

(1)物体内部分子在永不停息地做无规则运动,每个分子都有动能;物体的温度越高,分子运动越剧烈,分子动能越大。

(2)物体的分子之间存在引力和斥力,并有间隔,因此物质的分子还具有势能。

(3)物体内能的大小,除与温度有关外,还与物体的体积、状态、质量等因素有关。

在初中阶段,我们只讨论内能的改变,不具体进行内能的计算。

2、改变物体内能的两种途径:做功和热传递,且两种方法是等效的。

(1)在热传递过程中,物体吸收(或放出)热量。内能增加(或减少)。用热传递的方法改变物体的内能的过程,实质上是内能的转移过程。

(2)对物体做功,物体内能增加;物体对外做功,自身内能减少,用做功的方法改变物体内能的过程,实质上是内能与其他形式的能量之间相互转化过程。

(3)在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。用Q表示,单位也为焦耳,符号是J。

特别提示:温度是分子无规则运动剧烈程度的标志,或者说是分子平均动能大小的标志。温度高的物体分子的无规则运动剧烈,但势能不一定大。不能由温度的高低判定内能的大小,也不能由内能的增减判断温度的高低。例如,晶体在熔化时,不断地从外界吸引热量,物体的内能增加,但物体的温度不变,所吸收的热量用来增加物体内分子的势能。

3、理解比热容

(1)物质吸热规律

相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸热是相同;

相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸热是不同。

(2)比热容定义:比热容的大小等于单位质量的物质温度每升高(或降低)1℃所吸收(或放出)的热量。

单位:J/(㎏·℃)。

计算公式:cQ

m(t2t1)

上式中:Q---吸收的热量;m---物体的质量;t1---物体的初温度;t2---物体末温度

(3)正确理解比热容:

比热容是物质本身的一种属性。

*同种物质在同一状态下的比热容与其质量、吸收(或放出)热量的多少及温度的改变无关。

*同一种物质在不同的状态下比热容不同,如“冰水为之”,的比热容是不同的。

3 *水的比热容比较大,是4.2×10J/(㎏·℃)。主要表现:

由于水的比热容较大,一定质量的水升高(或降低)一定的温度吸收(或放出)的热量较多,我们用水作为冷却剂和暖气片中的循环物质。

由于水的比热容较大,一定质量的水吸收(或放出)较多的热量而自身的温度却改变不明显,这一点有利于调节气候。夏天,太阳晒到海面上,海水的温度升高过程中吸收大量的热,所以人们住在海边并不觉得特别热;冬天,气温低了,海水由于温度降低而放出大量的热,使沿海气温降低得也不明显,所以,冬天,住在海边的人又不觉得特别冷。

(4)根据比热容概念,可以推出物体的吸热、放热公式:

Q吸cm(t2t1)

Q放cm(t1t2)

式中Q吸表示物体吸收或放出的热量,c表示物质的比热容,m表示物体的质量,t1表示物体原来的温度,t2表示物体后来的温度。(t2-t1)表示温度的升高量;(t1-t2)表示物体温度的降低量。

特别说明:

物体吸收或放出热量的多少由物体的比热容、物体的质量和物体的温度升高(或降低)的乘积决定,跟物体的

21 原本温度高低无关。

4、理解燃料的热值(燃烧值):物理学中规定,1千克的某种燃料完全燃烧时所放出的热量,叫着这种燃料的7热值,用q表示,例如:q汽油= 4.25×10J/kg,由此可以得出用来求燃料燃烧放热的公式:

Q = m.q 式中m表示燃料的质量,单位为千克,Q表示燃料燃烧放出的热量,单位为J。

5、热量传递的三种方式:

(1)传导:热沿着物体传递,在固体、气体、液体中都能进行。

(2)对流:利用流体的密度变化上升或下降形成流动传热,是流体传热的特有方 式,例如:烧开水就是利用对流传热,让整个锅中的水一起开。

(3)辐射:热可以不借助任何物体直接向四周传递的方式叫辐射。例如太阳的热可以穿过真空射向大地。(热在空气也可以辐射)

二、夯实小练

同学们,上面我们梳理了本讲的知识点,在中考中基础性的考查还是占有很大的成分,每位考生必须重视,下面我们来上几题,让你练练手,夯实我们的基础吧。

1、下列关于温度、热量和内能的说法正确的是( )

A.物体吸收热量,温度一定升高

B.60℃的水一定比30℃的水含有的热量多

C. 热传递过程中,热量由高温物体传向低温物体

D. 物体的内能增加,一定从外界吸收热量

答案:C;解析:

A、物体吸收热量,温度不一定升高;比如,晶体在熔化过程中,吸收热量,但温度不变,故A错误;

B、热量是过程量,不能说含有热量,故B错误;

C、热传递过程中,高温物体放出热量,低温物体吸收热量,即热量由高温物体传向低温物体,故C正确;

D、物体的内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界对物体做功,故D错误。

2、在物体没有发生物态变化的前提下,下列各种说法正确的是( )

A.温度较高的物体,所含的热量较多

B.质量相同的物体,温度较高的,所含的热量较多

C.同一物体温度较高时,所含的热量较多

D.同一物体温度升高较大时,所吸收的热量较多

答案:D;解析:物体吸收或放出热的多少叫热量,也就是说,在热传递过程中,传递能的多少。可见热量是一个过程量,只有在热传递的过程中才能称为热量,由此判定,A、B、C三个选项中所讲温度较高的物体所含热量较多是错误的,因为温度是一个状态量,温度再高没有发生热传递,也就谈不上热量,而D选项中所说的温度升高较大时,说明温度这个状态量发生了变化,温度变化是个过程,因为有热传递发生,物体的温度才会发生变化,对于同一物体来说,温度升的越高,吸收的热量就越多。

3、某太阳能热水器装有质量为200kg的水,在阳光的照射下,该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃,求这些水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×10J/(kg•℃]。

解析:水吸收的热量:Q

吸=cm(t-t0)=4.2×10J/(kg ·℃)×200kg ×(65-15)℃=4.2×10J。

答:这些水共吸收了4.2×10J的热量.

4、下列关于比热容的说法中,正确的是( )

A.物体的质量越小,比热容越大

B.物体升高的温度越低,比热容越大

C.物体吸收的热量越多,比热容越大

D.比热容是物质自身的性质,与质量、吸收的热量或升高的温度均无关

答案:D; 解析:ABC、比热容是物质的一种特性,比热容与物体质量大小、温度高低、吸收热量的多少都没有关系。所以A、B、C均错误;D、比热容是物质自身的性质,与质量、吸收的热量或升高的温度均无关,此选项正确,故选D。

三、经典呈现:

22

7373为了让广大考生对本次课程所涉及到的知识点进一步了解,我们收集了近两年中考出现的经典题目,主要是考卷中的压轴题,展示给广大考生,开拓我们的视野,训练我们的发散思维能力,以便轻松应对考试喽。

1、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )

A.温度高的物体内能一定大,温度低的物体内能一定小

B.内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体

C.物体的内能与温度有关,只要温度不变,物体的内能就一定不变

D.机械能为零的物体,内能也一定为零

答案B; 解析:A、温度高的物体,其质量若很小,其内能也可能小;温度低的物体,质量可能大,即内能可能大,故A错误;

B、内能小的物体可能温度高,内能大的物体可能温度低,所以内能小的物体也可能将热量传递给内能大的物体,故B正确;

C、物体温度不变,内能有可能发生变化,如晶体的熔化过程,吸收热量,内能增加;故C错误;

D、机械能为零的物体,内能不为零;故D错误。

2、两个相同的容器分别装了质量相同的两种液体,用同一热源分别加热,液体温度与加热时间关系如图所示,根据图线可知(不计热损耗)( )

A. 甲液体比乙液体的比热容小

B. 如果两液体升高相同的温度,两种液体吸收的热量相同

C. 如果加热相同的时间,甲液体比乙液体吸收更多热量

D. 如果加热相同的时间,甲液体升高的温度比乙液体少

答案:A; 解析:由图象知:

A、同一热源加热,相同的时间内甲液体比乙液体升温快,吸收的热量是相同的,根据公式Q吸=cm(t−t0)得出甲的比热容小于乙的比热容,故A正确;

B、由A得如果质量相同得两液体升高相同的温度,比热容大的乙吸收热量较多,故B错误;

C、用同一热源加热,加热时间相同,两种液体吸收的热量相同,故C错误;

D、质量相同的甲乙两种液体加热相同的时间,因为的甲的比热容小于乙的比热容,根据公式Q吸=cm(t−t0)得甲液体升高的温度比乙液体多,故D错误。

3、有两种物质的质量之比为3:2,比热容之比为1:3,如果它们升高的温度之比为4:1,则它们吸收的热量之比为________。

答案:2:1;解析: 试题中已知两种物体的质量、比热容和升高温度之比,求解它们吸收的热量之比,由公式Q吸cm△t,可直接得出两者吸收热量的比值:

Q吸1c1m1△t11342。

Q吸2c2m2△t232114、给一定质量的水加热,其温度与时间的关系如图a图所示,若其他条件不变,仅将水的质量增加,则温度与时间的关系图线正确的是 ( )

23

A.a B.b

答案:C; 解不变。那么在相同刻Q吸相等,根据公的曲线斜率应小于故选择C。

四、思维拓展

C.c D.d

析: 抓住题目中的关键字词“其他条件不变”,即加热条件时间内,物质所吸收的热量相同,所以加水前后,水在相同时式Q=cmΔt,当Q、c一定时,m越大,Δt越小。因此加水后原来的曲线a,同时应当考虑水沸腾时温度保持在沸点不变, 上面我们点出了经典的题型,为了让广大考生检测自己对本次所讲的知识点理解情况,下面列出了几题,让同学们自己去做,拓展我们的思维,看看自己是否能够把握经典的题型,这对完成考卷中的压轴题大有好处呢。

1、如图所示,是根据研究物质比热容实验时绘制的图象,实验中两种不同的物质质量相同,初温度相同,选用的加热器相同,根据图象可知( )

A. 若加热相同时间,a物质吸收的热量多,比热容小

B. 若吸收的热量相同,b物质温度升高的多,比热容大

C. 若加热时间相同,b物质的末温度高,比热容小

D. 若吸收的热量相同,b物质末温度低,比热容大

答案:D;解析:

AC、若加热相同时间,因为选用的加热器相同,所以两种物质吸收的热量相同,故A错误;

加热相同时间,由图可知,b物质的末温度低,故C错误;

BD、若吸收的热量相同,因为选用的加热器相同,所以加热时间是相同的,由图可知,加热时间相同时,b物质末温度低,b物质温度升高的少;两种不同的物质质量相同,根据c=Qm△t可知,b物质的比热容大,故B错误,D正确;

2、将装有热奶的奶瓶放入水中冷却,如图甲所示;根据测得的数据,作出热奶和水的温度随时间的变化图象,如图乙所示。根据图象回答下列问题:

(1)温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的_______________;

(2)表示热奶的温度随时问变化的曲线是图乙中的___________________;

(3)水的初温是________℃,热奶的末温是_________℃,水的末温是_______℃;

(4)热奶和水会发生热传递,是因为它们具有不同的_________。

解析:(1)由图乙所示图象可知,图象A比较陡峭,温度变化较快,图象B比较平缓,温度变化比较慢,由

24 此可知,温度随时间变化比较缓慢的曲线是图乙中的B;

(2)装有热奶的奶瓶放在冷水中要放出热量,温度降低,由图乙可知,A的温度不断降低,因此表示热奶的温度随时间变化的曲线是图乙中的A;

(3)由图乙所示图象可知,水的初温是20℃,热奶的初温是90℃,热奶的末温是40℃,水的末温是40℃;

(4)由于热奶与水具不同的温度,它们间存在温度差,所以热奶和水会发生热传递。

故答案为:(1)B;(2)A;(3)20;40;40;(4)温度。

3、小明用相同的酒精灯分别给煤油和水加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。

(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是______________。

(2)加热10min,水吸收的热量_______(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。

(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是_______℃,煤油的比热容是________J/(kg•℃)。[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)]

解析:控制不同物质的质量相同,故本实验需要用到天平这一测量工具;

(2)用相同的酒精灯,根据转换法,加热10min,水吸收的热量等于煤油吸收的热量。

(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是98℃,升高30℃,煤油加热10分钟,水加热20分钟,煤油吸热是水的12,根据c=Qm△t,在质量和升高温度不变的情况下,比热容与吸热的多少成正比,

故煤油的比热容是:12×4.2×103J/(kg•℃)=2.1×103J/(kg•℃)。

故答案为:(1)控制不同物质的质量相同;(2)等于;(3)98;2.1×103J。

五、考点梳理

本次讲座的内容在中考试卷中也属于必考内容,但所占的分值不能确定,如果把它作为基础性考查,也就在3--5分左右;如果把测定物质的比热容作为实验题来考查,本讲内容所占的分值就高了,应该在5---8分左右;同时,试卷中的计算题也有可能选自本讲,但一般不会从本讲的内容中即选择计算题,又选择实验题;那么,命题人会出什么样的题目来考查我们呢?下面我们就来梳理一下涉及到本讲的考点吧。

考点一:基础性的考查,命题人可以从本讲的内容中出填空题与选择题,但难度一般不会大的,只要我们细心,是不会丢分的。

例:关于物体的内能,下列说法正确的是( )

A.晶体熔化时,吸热、温度不变,内能不变

B.物体内能增加,一定要从外界吸收热量

C.温度为0℃的物体没有内能

D.在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少

答案:D; 解析:A、晶体在熔化的过程中吸热,温度不变,但内能增加,故A错误;B、物体内能增加,可能是从外界吸收热量,也可能是外界物体对它做了功,故B错误;C、一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动,即一切物体都有内能,故C错误;D、在相同物态下,同一物体温度降低,它的内能会减少,故D正确,故选D。

考点二:把热量的计算作为计算题来考查,并且有时综合性比较高,可以和燃料燃烧放热结合,也可以和电加热器相互联系,这样,本讲的知识所占得比例就高了,务必要注意。

例:王大刚同学和家人在郊外野餐,用木炭烧水。铁锅内装有5kg水,把水从18℃加热至98℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。如果木炭的热值为3.4×107J/kg,它燃烧放出的热有10%被水吸收。求:

(1)在这个过程中水吸收的热量;(2)在这个过程中用掉多少木炭。

36解析:(1)吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×10J/(kg•℃)×5kg×(98℃-18℃)=1.68×10J;

25 (2)由得:,

由Q放=mq得:需要的木炭。

考点三:命题人把探究比热容的实验当着实验探究题来考查,这就涉及到本讲知识的综合应用,一般都有图表信息,同学们要注意啦。

例、为研究物质的某种特性,某小组同学做了如下实验:他们在甲、乙两只完全相同的烧杯中,分别放入100g和200g的温水,实验时让它们自然冷却,并利用温度计和计时器测量水温随时间变化的情况。记录数据分别如表一、表二所示。(设甲、乙两杯水每分钟放出的热量相等)

表一 m1=100g

时间/min

温度/℃

降低温度/℃

表二 m2=200g

时间/min 0 4 8 12 16 20 24 28 32 36

0

36

0

2

35

1

4

34

2

6

33

3

8

32

4

10

31

5

12

30

6

14

30

6

16

30

6

温度/℃ 36 35 34 33 32 31 30 29 28 28

降低温度/℃

0 1 2 3 4 5 6 7 8 8

(1)分析比较表一和表二中数据可知,实验时,两杯水所处环境的温度是 的(填“相同”或“不同”)。

(2)分析比较表一或表二中,第一行和第三行的数据及相关条件,可得出的初步结论是:

(3)分析比较表一和表二中,第三列、第四列、第五列的数据及相关条件,可得出的初步结论是:

答案与解析:

(1)不相同; (2)同种物质质量相等,降温越多放出热量越多;

(3)同种物质降低相同温度,质量越大放出热量越多。

六、真题检验

亲爱的同学们,上面我们对本讲的考点进行了梳理,本讲的知识点在各类考卷中出现的几率还是非常大的,有时所占的分值也较高,我们为了考到高分,就要认真把握本讲内容所包含的考点,下面来看看近两年中考卷中对本讲的知识点是怎么考的吧,请你动笔做一下,对自己进行一次检验喽!

1.(2017中考)在“加热质量相同的水和砂石”实验中,均匀加热质量和初温都相等的砂石和水,装置如图,下列说法正确的是( )

A.实验中,砂石升温较快,说明相同时间内砂石吸收的热量多

B.在本实验中,物体吸热的多与少是由物质的种类决定的

C.实验中,将砂石和水加热到相同温度时,它们吸收的热量相同

D.该实验应用了“控制变量法”和“转化法”的实验思路

26 答案:D; 解析:AB、因使用同一酒精灯,根据转换法,吸热多少由加热时间决定,与其它因素没有直接关系,故AB错误;

C、根据Q=cm△t,因水的比热容大,故将砂石和水加热到相同温度时,水吸收的热量多,C错误;

D、该实验应用了“控制变量法”和“转化法”的实验思路,D正确。

2.(2017中考)有三种液体分别用相同的热得快加热,如图所示的是加热时液体温度随时间变化的图象。下列分析不正确的是( )

A. 如果b、c质量相同,b的比热容小于c的比热容

B. 如果a、b是同种物质,a的质量大于b的质量

C. b的沸点高于c的沸点

D. 如果a、b是不同种物质,它们的沸点相同

答案:B;解析:A、如果b、c的质量相同,吸收相同的热量(加热时间相同)时,由图象可知,在沸腾前b液体的温度升高得快,说明b液体的比热容小,即b的比热容小于c的比热容,故A正确;

B、由图象可知,a液体先沸腾,b液体后沸腾,且两液体升高的温度相同;如果它们是同种物质,比热容相同,后沸腾的b液体吸收的热量多(加热至沸腾所需时间长),根据Q=cm△t可知,b液体的质量要大,即a的质量小于b的质量,故B错误;

C、由图象可知,b液体的沸点高于c液体的沸点,故C正确;

D、如果a、b是不同种物质,由图象可知,a液体和b液体的沸点相同,故D正确。

3.(2018中考)质量相同的甲、乙两种物质从固态开始同时加热,它们在相同时间内吸收的热量相等,加热时间都为35分钟,它们的温度随时间变化的图象如图所示。下列说法正确的是( )

A. 甲物质的比热容随着温度升高在变小

B. 在固态时,甲的比热容大于乙的比热容

C. 在10~25min内,乙的内能保持不变

D. 甲和乙升高相同的温度,吸收的热量相等

答案:B; 解析:A、由图象可知,相同的时间内,甲的温度变化值随着温度的升高,越来越小,根据公式Q=cm△t可知甲物质的比热容随着温度升高在变大,故A错误;

B、根据公式Q=cm△t,甲、乙两种物质的质量相等,甲乙都在固态时,加热相同的时间它们吸收的热量也是相等的,甲升高的温度值小,所以甲的比热容大;故B正确;

C、在10~25min内,加热乙的温度不变,是晶体的熔化过程,吸热内能增加;故C错误;

D、两物质的质量相同,比热容不同据公式Q=cm△t可知升高相同的温度,吸收的热量不相等,故D错误;

4、(2018中考题)用同种物质制成两个质量不等的物体,其比热容______ (填“相同”或“不同”)。质量均为1kg的铜块和铅块,如吸收了相等的热量,则铜块与铅块升高的温度之比为______________;若铜块温度升高了22100℃,则它吸收了______________J的热。(c铜=3.9×10J/(kg·℃),c铅=1.3×10J/(kg·℃ ))

答案:相同; 解析如下:

2

4 Q吸=c铜m铜Δt=3.9×10J/(kg·℃)×1kg×100℃=3.9×10J。

27 七、易错点拨:

同学们,热学的基础知识与我们的生活实际紧密相关,在实际当中随处可见,中考时考到的频率也不低;答题时,我们也很容易出错,因此要求我们对本讲的知识点要理解透彻,在答题时还有留神,这方面的题目还是很容易丢分的,下面我们来对本讲易错点进行点拨,助力你拿到高分哟!

误区一:对内能、温度、热量思路不清,造成答题时出错。

例:(多选)如果一个物体的温度升高,则( )

A.它含有的热量增加 B.它一定吸收了热量

C.它的分子运动加快 D.它的内能一定增加

答案: 解析:热量是表示在热传递的过程中,传递能量的多少,因此不能说物体含有热量,所以选项A是错误的。一个物体的温度升高,它的分子运动一定加快,内能一定增加。所以选项C和D是正确的。改变物体内能的方法有两种:做功和热传递,做功也可以使物体的内能增加,温度升高,例如:用锯条锯木头,锯条很热,所以一个物体的温度升高,不一定是吸收热量而使物体温度升高的,所以B选项也是不对的。

误区二:在热传递的过程中,误认为传递的是热量。

需要我们注意的是,在热传递的过程中传递的是能量,而传递能量的多少才能用热量来表示,需要正确理解:热量是物体内能改变多少的度量,也不能说一个物体含有多少热量。

误区三:误认为同一种物质的比热容恒定不变

例如,水的比热容我们熟知,但水结成冰时它的比热容就会变化;再如铁块和铁块化成水后的比热容也是不相同的。

误区四:计算出错:本讲内容涉及到计算题,有时有好几个物理量同时带入,很容易把数据带错,比如我们需要正确理解:物体的初温,物体的末温、物体吸热升高到多少度,物体放热降低到多少度,千万不能出错。

7例、小彤家使用瓶装液化气,每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5×10J/kg.

(1)1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是多少?

(2)若整瓶液化气完全燃烧释放热量的60%被利用,那么散失的热量是多少?

(3)小彤想节约能源、降低能耗,若将上述散失的热量全部利用起来,可以把多少温度为20℃的水加热到100℃?3【c水=4.2×10J/(kg·℃)】

7解:(1)∵液化气的热值取5×10J/kg,

7∴1kg的液化气完全燃烧,释放的热量是5×10J;

(2)整瓶液化气完全燃烧释放热量:

79Q放=mq=21kg×5×10J/kg=1.05×10J,

被利用的热量:

98Q有用=Q放×60%=1.05×10J×60%=6.3×10J,

散失的热量:

988Q散失=Q放-Q有用=1.05×10J-6.3×10J=4.2×10J;

8(3)由题知,Q散失=Q吸=c水m水△t=4.2×10J,

水的质量:

84.2×10J

84.2×10J

m水= = =1250kg.

34.2×10J/(kg•℃)×(100℃−20℃)

c水△t

误区五:中考试卷中经常会出现涉及本讲知识的图表信息题,上面已列举了好几个例题;往往我们在获取图表中的数据时找不到关键的数据,造成解题出错,希望上面的例子大家好好揣摩,养成获取关键数据的习惯,解题就不会有困难了,这里就 不再赘述。

同学们,本讲的易错点为你点拨了, 平时做题谨慎,考试零失误!

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中考物理专题复习讲座杠杆滑轮斜面的原理与应用试题

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