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初中物理解题技巧——怎样解热学问题之图像与实验综合专项

初中物理解题技巧——怎样解热学问题之图像与实验综合专项

计算专项与综合

图像与实验综合专项

前言

本讲把第 7 讲温度 - 时间图像、第 8 讲吸热能力实验打包成综合小题,训练读图求比热容、实验数据处理与结论评价,覆盖选择实验两类题型。

这类题型经常在实验探究题的最后一问、图像选择题中组合考查,不会单独考复杂计算,重点是逻辑判断、语言规范表达,是热学实验高频丢分点

图像综合读法

存在散热时,低温物体只吸到高温放出热量的一部分:Q吸=ηQ放;

η 为被吸收比例,此时放出的热大于吸收的热。

补充:图像斜率含义:质量相同时,斜率越大,相同吸热下温度升得越快,比热容越小;注意:斜率本身不等于比热容,只是定性判断依据,定量计算要带入公式。

实验数据表处理

  • 记录表含质量、初温、加热时间、末温

  • 先算 Δt = 末温 - 初温

  • 相同质量、相同加热时间比 Δt,判断谁 c 大。

补充:相同加热装置,认为相同时间放出热量相同,液体吸收热量相等,这是本实验转换法的前提;如果加热器规格不同,不能用加热时间比较吸热多少。

方案评价

  • 是否控制质量相同、加热器相同

  • 是否用转换法

  • 结论是否说全 “质量相同条件下”

  • 误差来自散热与火焰

补充:额外评价角度:是否从初温相同开始实验;装置加盖的作用(减少热量散失);搅拌器作用(让液体受热均匀)。

常见误区

误区 1:读图时质量不同也直接比斜率。

正解:比 c 必须先确认质量相同。质量不同时,斜率对比没有意义,不能直接判断比热容大小。

误区 2:实验结论漏掉 “质量相同” 前提。 

正解:结论需写明控制质量、加热条件相同。阅卷时,缺少控制条件直接扣分。

误区 3:把加热时间当成温度变化。 

正解:时间代表吸热,Δt 由末温减初温得到。 

误区 4:液体吸收热量等于加热器放出热量 

正解:实际有热量散失,液体吸热<加热器放热;题目无说明时,计算题才忽略散热,实验评价题要考虑散热。

口诀

读图同间比升温,读表先算温度差; 

质量相同加热器同,结论前提要说全; 

散热火焰是误差,评价先看控制量

学以致用

1、质量相同两液体,加热相同时间,甲升温 20℃、乙升温 40℃,谁 c 大?

【解析】

吸热相同升温小 c 大。甲升温小,甲比热容大

【答案】

答:甲比热容大

2、质量均 200g,加热 4min,水由 20℃升到 30℃,油由 20℃升到 50℃,谁吸热能力强?

【解析】

同时加热吸热相同,升温小者强。水升 10℃、油升 30℃;水升温小,水吸热能力强。

【答案】

答:水吸热能力强

3、某实验取质量不同的水和油加热就比较吸热能力,错在哪里?

【解析】

违反控制变量。未控制质量相同;应取质量、初温均相同的两种液体再比较。

【答案】

答:未控制质量相同,违背控制变量法

4、质量为 0.2kg 的水和另一种液体,用相同加热器加热,从图像读出:升高相同温度,水加热 6min,该液体加热 3min,求另一种液体的比热容。

【解析】

相同加热器,吸热之比等于加热时间之比 Q水:Q液

【答案】

解:相同加热器,吸热之比等于加热时间之比 Q水:Q液 = 6:3=2:1

m 相同、Δt 相同,由 Q=cmΔt,c 与 Q 成正比

c液 = 0.5c水 = 2.1×10³J/(kg・℃) 

答:2.1×10³J/(kg・℃)

下篇预告

生活情境热学综合

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