中考命题热点《热学部分》专题训练.docx

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中考命题热点《热学部分》专题训练

中考命题热点《热学部分》专题训练

【知识结构】

专题训练一物态变化

【知识掌握基本要求】

能区分不同的物态变化，理解物态变化的条件；能解释生活及自然界的现象；能识读有关物态变化的图线．

【中考命题热点】

结合社会热点、生活问题考查物态变化知识，倡导关注社会，关注生活，学以致用．

【方法指导与教材延伸】

一、物质的状态变化：

1、物质的状态随温度改变而变化的现象叫状态变化。

物质常见的状态有固、液、气三种状态，会出现六种状态变化。

2、熔化、汽化、和升华三种状态变化过程中要吸收热量。

凝固、液化和凝华三种状态变化过程中要放出热量。

二、熔化和凝固：

物质从固态变成液态叫熔化，从液态变成固态叫做凝固。

固体分晶体和非晶体两大类。

晶体在熔化过程中温度保持不变，这个温度叫晶体的熔点。

在凝固过程中温度也保持不变，这个温度称晶休的凝固点。

同一种晶体的凝固点跟它的熔点是相同的，不同晶体的熔点（凝固点）是不相同的。

1．晶体和非晶体在熔化过程中有哪些异同

相同点：

都是从固态变成液态的过程，在熔化的过程中都需要吸收热量．

　　不同点：

有以下三个方面：

（1）晶体有熔点，非晶体没有熔点．也就是说晶体的温度升高到一定的温度时，才能熔化，晶体熔化的温度，叫做晶体的熔点．非晶体在由固态变成液态的过程中，温度不断升高，它没有一定的熔化温度．

（2）晶体在熔化过程中，虽然继续吸热，但温度保持熔点不变，直到晶体全部熔化成液态为止．非晶体在熔化过程中也要继续吸热，但温度不断升高．

　　（3）晶体和非晶体的熔化图像不同．晶体的熔化图线是一条折线，见图l所示；而非晶体的熔化图线是一条曲线，见图2所示．

　　图1图2

（4）常见的晶体有：

各种金属、海波、冰、食盐．非晶体有：

松香、蜂蜡、沥青．

＃例：

怎样看晶体熔化图象？

答：

以海波的熔化图象为例，如图所示，通过图象弄清以下几点：

（1）图线上各线段所代表的物理意义

AB线段：

代表物质处于固态吸热升温的阶段

BC线段：

代表物质处于固液混合状态，虽然吸热，但温度保持不变

CD线段：

代表物质处于液态吸热升温的阶段

（2）加热到某一时刻，物质所处的状态和温度可立即查到。

例如：

加热到3分种在横轴上找到表示3分钟的点，作过这个点垂直于横轴的直线交图线上AB线段于K点，可知此时海波处于固态，从交点K再作纵轴的垂线交纵轴于温度是40℃的点，可知此时海波的温度是40℃。

（3）从图线上可判定晶体的熔点。

图线上BC线段表示晶体吸热但温度保持熔点不变。

可从B或C点作纵轴的垂线，交纵轴上的点所标的温度就是晶体的熔点，从图上可知道海波的熔点是48℃。

三、汽化和液化：

物质从液态变成气态叫汽化。

汽化有两种方式：

蒸发和沸腾。

它们的异同点如下表。

名称

蒸发

沸腾

不

同点

温度条件

在任何温度下都能发生

在一定温度下发生

发生部位

只在液体表面进行

在液体表面和内部同时进行

汽化程度

缓慢

剧烈

影响因素

液体温度高低，液体表面积大小、液体表面空气流速

液体表面处气压大小

相同点

都是汽化现象，都要吸热

物质由气态变成液态叫液化。

使气体液化有两种方法：

降低温度和压缩体积，一切气体只要温度降低到足够低都可以液化，但压缩体积的方法不能使一切气体液化。

＃例：

冬天，我们在窒外吐出阵阵“白气”；夏天，打开冰糕的包装纸，也会看到冰糕冒“白气”。

这些“白气”是什么？

它们的形成有什么共同点和不同点？

答：

这些“白气”都是小水珠。

它们都是水蒸气，遇冷放热而成的，但它们形成小水珠时有所不同，冬天哈出的“白气”是由于嘴里呼出的水蒸气温度比空气温度要高，呼出的水蒸气遇冷的空气就液化放热而成小水珠。

夏天冰糕冒“白气”是因为夏天气温比冰糕温度高，冰糕周围空气中的水蒸气对冰糕放热降温而液化成小水珠。

四、升华和凝华：

物质由固态直接变成气态叫做升华；物质由气态直接变成固态叫凝华。

这两种物态变化是固态与气态之间的直接转化，升华需要吸热，凝华需要放热。

【总结】

1．上述的物态变化可知，物质的三态可以互相转化，为便于记忆，可用下图帮助你。

2．物态变化的知识可归纳为“6个三”：

（1）三对可逆的物态变化：

熔化和凝固、汽化和液化、升华和凝华。

（2）三个吸热过程：

熔化、汽化、升华。

（3）三个放热过程：

凝固、液化、凝华。

（4）三个特殊温度：

熔点、凝固点、沸点。

（5）三个特殊过程：

晶体在熔化过程中吸热温度不变；液态晶体在凝固过程中放热温度不变；液体在沸腾过程中吸热温度不变。

（6）三对特殊条件：

晶体熔化的条件是：

①达到熔点，②继续吸热；液态晶体凝固的条件是：

①达到凝固点，②继续放热；液体沸腾的条件是：

①达到沸点：

②继续吸热。

3．解答热现象问题的一般步骤

1.认真审题，弄清题设条件，确定研究对象。

2.分析过程，确定需要用到的物理知识。

3.表述结果，表述顺序是现象、过程、依据、结论。

4．解物态变化习题的两种方法

1.观察比较法

用观察比较法解答物态变化问题的步骤是：

（1）认真观察或回忆观察到的现象

（2）对题目中物质的状态、变化的环境、条件、吸放热情况进行认真分析

（3）与物态变化的规律进行比较

（4）得出结论

2.图像法

用图像法解决物态变化的一般步骤是：

（1）明确图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量

（2）弄清坐标上最小分格的数字、单位

（3）明确图像所表达的物理意义

（4）根据图像作出判断，得出结论

5．自然现象中常见的物态变化现象

　　云、雨、露、雾、霜、雪、“白气”的生成，是自然界中常见的物态变化现象．

云：

含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气温度降低液化凝结成小水滴或凝华成小冰晶，大量小水滴和水冰晶聚集在一起形成云．所以云是水蒸气放热液化或凝华而成的．

　　雨：

在一定条件下，小水滴和小冰晶越来越大，达到一定程度时就会下落．在下落过程中冰晶熔化成水滴，与原来的水滴再一起落到地面，就形成了雨．所以一部分雨滴是小冰晶吸热熔化而成的．

　　露、雾：

白天气温高，地球表面的水大量蒸发，空气中含有较多的水蒸气，夜间或早晨气温较低，空气中的水蒸气就在草木、石块等低矮物体上液化成小水珠，这就是露．如果空气中有较多的浮尘，空气中的水蒸气就凝结（　液化）在这些浮尘上，这就是雾．所以雾和露都是液化现象．

　　霜、雪：

是由空气中的水蒸气直接凝华而生成的．

　　“白气”：

是水蒸气温度降低而液化成的无数小水珠，“白气”不是气体，而是液体，只是由于水珠很小并悬浮在空中，好像是气，所以“白气”二字应加引号．

【练习测试】

1．火箭发射架下建有大水池，让高温火焰喷到水中，通过水发生来吸收大量的热；火箭升空瞬间，会看到巨大的白色“气团”，这是水蒸气形成的（选填物态变化的名称）；〖汽化、液化〗

2．防“非典”期间，常用消毒液加热熏蒸的办法对病房空气进行消毒处理．从物理上说，对消毒液加热是为了，弥漫到空气中是一种现象．〖提高温度扩散〗

3．将烧红的铁棒插入水中，会听到“嗤嗤”的声音，同时看到水面上方出现的“白气”，这里发生的物态变化是先是后是．〖汽化液化〗

4．夏天，打开冰棒的包装纸，会看到冰棒冒“白气”，这些“白气”是空气中的水蒸气而成的．〖遇冷液化〗

5．如图4，是甲、乙两种物质的熔化图像，由图像可知种物质是晶体，该晶体的熔点是℃，甲在熔化过程中吸热，温度．〖乙50升高〗

6．冬天，0℃以下冰冻的衣服也会干，这是现象；寒冷的冬夜，门窗玻璃侧出现冰花，这是现象．〖升华内凝华〗

7．空气中的水蒸气是江河湖海以及大地表层中的水不断地而来的．夜间气温降低时，水蒸气会成小水珠附着在物体上，这就是露水，若附着在空气中的浮尘上，就形成．深秋或冬天，夜晚温度迅速降到0℃以下，水蒸气会直接成固态的小晶体，这就是．〖液化雾凝华霜〗

8．复习课上，老师写下一副与物理知识有关的对联．上联：

“杯中冰水，水结冰冰温未降”；下联：

“盘内水冰，冰化水水温不升”．对联中包含的物态变化是和，反映的一共性是．〖凝固熔化发生物态变化时温度不变〗

9．如图5所示，是某种合金加热变成液态时的温度随时间变化的曲线，观察图像并回答：

（1）合金开始加热时的温度是；

（2）这种合金是物质（填“晶体”或“非晶体”）

（3）合金的熔点是℃

（4）图中BC段表示合金处于状态．

〖190℃晶体210℃固液共存〗

10．阅读下列文字，完成表格内的填空．

缥渺的雾，晶莹的露，凝重的霜，轻柔的雪，同样的水分子，装点着我们生活的时空；物态可以变化，犹如生活需要色彩．

文中句子

物态变化

吸、放热情况

晶莹的露

凝华

专题训练二内能

【知识掌握基本要求】

会用温度计测温度；能解释与比热容大小有关的简单现象；知道热值，会进行简单计算；知道改变内能的方法．

【中考命题热点】

常用温度计和体温表的正确使用与注意事项；联系比热、内能、热量计算等物理知识解决生活、社会、科技、环境等实际问题．

【方法指导与教材延伸】

一、温度和温度计：

1、温度的概念：

温度是表示物体冷热程度的物理量。

摄氏温度的标度方法是规定在一个标准大气压下（1.013×105帕）纯净的冰、水混合物的温度作为0摄氏度，记作0℃，以纯水沸腾时的温度作为100摄氏度，记作100℃，在0℃和100℃之间分成100等分，每一等份代表1℃。

2、温度计：

（1）测量物体温度的仪器叫做温度计，原理：

利用液体热胀冷缩的制成的。

（2）使用温度计之前，要注意观察它的量程，最小刻度和零刻度线的位置。

（3）温度计测量时，正确的使用方法是：

a、不能超过温度计的最大刻度值。

b、温度计的玻璃泡要与被测物充分接触，不要碰到容器的底或容器的壁。

c、温度计的玻璃泡与被测物接触后要稍过一段时间待温度计示数稳定后再读数。

d、读数时，温度计玻璃泡仍需留在被测物中，视线与温度计中液柱的上表面相平。

3、常用的温度计有如下三种：

（1）实验室温度计，用于实验室测温度，刻度范围在20℃~105℃之间，最小刻度值为1℃。

（2）体温计。

用于测量体温，刻度范围35℃~42℃，最小刻度值为0.1℃。

（3）寒暑表。

用于测量气温，刻度范围

℃~

℃，最小刻度值为1℃。

二、物体的内能

（1）物体内大量分子的无规则运动叫做热运动．

（2）物体内所有分子由于热运动而具有的动能和分子之间势能的总和，叫做物体的内能．

（3）物体的内能与温度有关。

对同一个物体，温度升高，它的分子的运动加快，它的内能增大，但物体的内能增大温度不一定升高（比如晶体溶化）。

对于不同的物体，温度高的物体不一定比温度低的物体内能大。

（4）做功和热传递都可以改变物体的内能。

①对物体做功，物体的内能会增加，物体对外做功，物体本身的内能会减小，从能量转化的角度来看，做功改变物体内能实质上是内能与其他形式能之间的相互转化的过程。

②在热传递过程中，高温物体温度降低，内能减少；低温物体温度升高，内能增加。

热传递改变物体内能实质上是能量从温度高的物体传到温度低的物体或者从同一物体的高温部分传到低温部分的过程。

在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。

③做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，因此用功或用热量来量度物体内能的改变。

（5）一切物体都具有内能。

（6）在国际单位制里，能量的单位是焦耳（J）。

三、内能与机械能有什么不同？

内能和机械能是两种不同形式的能：

两者虽然都与运动相对位置有关，但它们的含义是不相同的。

机械能是由物体的整体运动的状态和相对于地面的位置等所决定的，而内能是由物体内分子的热运动和分子间的相对位置所决定的。

内能是物体内所有分子的分子动能和分子势能的总和。

一切物体都具有内能。

但是一个物体不一定具有机械能。

例如，停在水平地面上的汽车既没有动能，也没有势能，因此它不具有机械能，但它有内能。

物体内能的大小跟物体内分子的个数，分子的质量，热运动的激烈程度和分子间相对位置有关。

一个物体它的温度升高，物体内分子运动加快，内能也就增大。

四、温度、内能和热量的区别。

温度、内能和热量是三个既有区别，又有联系的物理量。

温度表示物体冷热程度，从分子运动论的观点来看，温度越高，分子无规则运动的速度就越大，分子热运动就越激烈，因此可以说温度是分子热运动激烈程度的标志。

这里还得说明一下单个分子的运动是无意义的，我们这里指的都是大量分子的运动情况。

内能是一种形式的能。

它是物体内所有分子无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。

它跟温度是不同的两个概念，但又有密切的联系，物体的温度升高，它的内能增大；温度降低，内能减小。

物体通过热传递方式所改变的内通能叫热量。

在热传递过程中，热量从高温物体转向低温物体，高温物体放出了多少焦的热量，它的内能就减少了多少焦，低温物体吸收了多少焦的热量，它的内能就增加了多少焦。

温度和热量是实质不同的物理量，它们之间又有一定的联系。

在不发生物态变化时，物体吸收了热量，它的内能增加，温度升高；物体放出了热量，它的内能减少，温度降低。

五、理解比热的概念

（1）定义：

单位质量的某种物质温度升高1℃吸收的热量叫做这种物质的比热容。

比热是反映物质的热学特性的物理量，它表示质量相同的不同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同；或者说质量相同的不同物质，吸收相同的热量，它们升高的温度不同的性质。

（2）比热是物质的一种特性，对于某种物质，它的比热是一定的，不同的物质，比热是不同的。

因此比热表如同密度表一样，可以供人们查阅。

比热是物质的一种特性，它是物质本身所决定的，虽然某种物质的比热也可以用

来计算，但某种物质的比热跟它吸、放热的多少，质量的大小升温或降温的多少无关。

（3）水的比热容是

。

六、温度改变时，物体吸收或放出热量的多少跟哪些因素有关？

（1）在没有物态变化时，由于温度升高，计算物体吸收热量的公式是

，其中t表示物体的末温，t0表示物体的初温，用△t表示物体的温度变化，则△t=t-t0，公式可改写为

△t。

可见，物体吸收热量的多少跟它的比热、质量和升高温度的多少三个因素有关，并且由它们的乘积所决定，跟物体的初温t0或末温t无关。

（2）在没有物态变化时，由于温度降低，计算物体放出热量的公式是

，其中t表示物体的末温，t0表示物体的初温，用△t表示物体的温度变化，则△t=t-t0公式可改写成

△t。

可见,物体放出热量的多少跟它的比热、质量和降低温度的多少三个因素有关，并且由它们的乘积所决定，跟物体的初温t0、末温t无关。

＃例、把质量为500克，温度为40°C的铝块加热到100°C，铝块吸收了多少热量？

如果这些热量用来给水加热，能使多少20°C的水升高到40°C？

解：

铝的比热为

铝块从40°C升到100°C吸收的热量为：

=

=2.64×104焦

水的比热为

Q吸=c水m水（t-t0）

由此求出水的质量

=0.31千克

答：

铝块吸收了2.64×104焦热量，能使0.31千克的水从20°C升高到40°C。

＃例、利用太阳能将2000千克的水从15°C加热到50°C，吸收的热量是多少？

相当于完全燃烧多少千克的烟煤？

（烟煤的燃烧值为2.9×107焦/千克）

解：

水从15°C升高到50°C吸收的热量

Q吸=c水m水（t-t0）

=

=2.94×108焦

完全燃烧的煤的质量为

七、内能的利用

（1）燃料的热值

①在燃料燃烧的过程中化学能转化为内能。

②定义：

1kg某种燃料完全燃烧放出的热量叫做这种燃料的热值，用符号

表示。

③单位是J/kg

④酒精的热值

，表示：

1kg酒精完全燃烧放出的热量是

。

⑤燃料完全燃烧放出的热量的计算

。

提高燃料的利用率是节约能源的重要措施。

（2）热机

（1）热机是利用内能做功，把内能转化为机械能的机器。

（2）内燃机是热机的一种，汽油机和柴油机都是内燃机。

（3）内燃机工作的四个冲程：

吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。

（4）单缸四冲程内燃机中，一个工作循环活塞往复运动两次，曲轴转动两周，燃气做功一次。

（5）热机效率：

用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧所放出的能量之比叫做热机效率。

热机效率是热机性能的一个重要指标，在设计、制造和使用上要尽量减少各种能量损失，有效减少摩擦，提高热机效率。

（6）人们在使用燃料的同时，排放的烟尘废气是造成大气污染的主要来源。

改进燃烧设备，加装消烟除尘装置，采取集中供热，在城市普及煤气和天然气的使用是保护环境，控制消除大气污染的方法。

【练习测试】

1．火柴可以点燃，也可以擦燃．前者是用的方法使火柴燃烧起来，后者是用的方法使火柴燃烧起来，这两种方法都可以用来改变物体的．用热传递的方法来改变物体的内能，实际上是从一个物体到另一个物体的过程，热量表示热传递过程中物体内能的．〖热传递做功内能内能转移改变量〗

2．目前，世界各国对控制污染、保护环境非常重视，热机工作时对环境造成的主要污染是排出和产生．〖废气噪声〗

5．随着人们物质生活水平逐步提高，农村的厨灶发生了革命性的变化．煤球炉、沼气灶和液化气灶等灶具已走进家庭.液化气与煤相比,热学方面突出的优点是；环保方面突出的优点是.若要将2.5kg初温为20℃的水加热到80℃,至少需要燃烧m3的液化气．[水的比热容是4.2×103J/（kg•℃）,液化气的热值是5.0×107J/m3]〖热值大污染少0.0126〗

6．一太阳能热水器水箱内装有质量为80kg的水，经太阳晒2h后，温度从20℃升高到50℃所吸收的热量是J，这是用的方法增加了水的内能．〖1.008×107热传递〗

8．火力发电厂“吃”的是煤，“发”的是电，在整个发电过程中，能量转化的情况如下，请你在方框中填入相应的能量形式：

〖内能；机械能〗

21．杨洋同学家原来是用液化石油气烧水的（每天至少用65℃的热水100kg），参加“探究性学习”活动后，在老师的指导和同学们的帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.这台热水器6月份平均每天可将100kg水从15℃升高到65℃.

（1）若液化石油气的热值为8.0×107J/kg，改用太阳能热水器后，6月份平均每天可节约液化石油气多少千克？

[液化石油气燃烧放热的70%被水吸，C=4.2×103J/（kg·℃）]

（2）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？

（至少写出两点）〖

（1）0.375kg　　

（2）答：

①无污染②安全　③光能取之不尽〗

22．三峡水电站是世界上最大的水力发电站，年均发电量预计为8.5×1010kW·h，这些电能将送往江苏、上海等九省市，所以人们说“三峡可‘照亮’半个中国”．专家介绍：

三峡水电站的年发电量，相当于一个每年消耗5×1010kg煤的火力发电站的年发电量，而且是廉价、清洁、可再生的能源．

（1）已知煤的热值为2.9×107J／kg，求5×1010kg煤完全燃烧将放出的热量．

（2）向大气中排放过量的二氧化碳等温室气体是造成“温室效应”的主要原因．三峡水电站与同等供电量的火力发电站相比，每年将少排放二氧化碳1.2×1010kg，已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg/m3，求这些二氧化碳气体在通常情况下的体积约为多少m3．

（3）设火力发电站在单位时间内产生的电能为E，它在这段时间内所消耗的燃料完全燃烧所产生的热量为Q．求火力发电站的效率．

〖Q=1.45×1018J

（2）V=6.1×109m3（3）η=31.1%〗