第十二章 机械能和内能精要.ppt

第十二章 机械能和内能 24.如图所示是小武同学设计的探究动能大小与哪些因素有关的实验 (1)实验中球的动能大小无法直接测到，通过观察____________便知道动能大小，这种研究方法在物理学上叫______________． (2)实验中为使铜球和钢球滚到水平面的速度相同，可采用的方法是_________________． (3)由图中甲、丙观察到的现象可得到的结论是___________________． 探究物质吸热升温的属性 探究物质吸热升温的属性 比热容—表示物体吸热本领的物理量 比热容 25.小明和小敏在烈日当空的海边玩耍时，发现沙子烫脚，而海水却很凉．同样的太阳照射为什么会出现不同的结果呢？小明和小华讨论后，认为可能是沙子和水吸热升温的快慢不同，于是他们从海边取了一些沙子和水带回实验室分别进行探究． (1)他们分别找来两个完全相同的易拉罐组装成了如图所示的实验装置．从物理学的角度看，用易拉罐而不用烧杯做容器的好处有：________________、________________． (2)小明在两个相同的易拉罐中装入等质量的海水和沙子，用相同的酒精灯同时给它们加热，并用温度计测出它们不同时刻的温度，记录数据如下： 热传递过程中吸收或放出的热量 20.一台四冲程汽油机曲轴转速是1800 r／min，此汽油机每秒钟完成_____个工作循环，_____个冲程，对外做_____次功． 21.如图所示，用酒精灯加热试管中的水，当水沸腾一段时间以后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气的______能转化为塞子的机械能。图______中汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 22.如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，压缩玻璃筒内的空气，对筒内空气做了________，空气______增加，温度升高，棉花燃烧起来。 23.为比较酒精和碎纸片这两种燃料的热值，小明采用如图所示的装置进行实验：他将一定质??量的酒精和碎纸片分别放入两个燃烧皿中，点燃它们，分别给装有质量相等的水的两个相?同烧杯加热，直至酒精和碎纸片完全燃烧． (1)小明设计了一张记录实验数据的表格，其中①②两项内容?漏写了，请你帮他补充完整。 (2)实验后小明根据实验数据利用公式Q=cmΔt算出了水吸??收的热量，结合“10g酒精”这一数据，算出了酒精的热值， ??算出的酒精热值是否可靠，请说明理由?? ． 26.小王学习了有关热学的知识后，知道水的比热容是4.2×103J／(kg·℃)． ????(1)如果用燃气灶将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，则水需要吸收多少热量? ????(2)若小王烧水用的燃气灶使用的是热值为4.2×107J/kg的煤气，且燃气灶烧水时的热效率(热效率等于水吸收的热量与燃料完全燃烧放出的热量之比)为20％，则实际消耗的煤气为多少千克? ????(3)为了节约能源，小王对燃气灶进行了改进，使燃气灶的热效率得到了提高．若小王在同样的条件下将质量为5kg、温度为20℃的水加热到100℃，可比原来节省0.04kg的煤气，则现在燃气灶烧水时的热效率为多少？ 解：（1）Q吸=c水m水（t-t0）=4.2×103J/（kg?℃）×5kg×（100℃-20℃）=1.68×106J（2）m=Q放q=Q吸/(20%q)=1.68×106/(20%4.2×107J/kg)=0.2kg（3）改进后需要的天然气（0.2kg-0.04kg） 放热为：Q放′=mq=（0.2kg-0.04kg）×4.2×107J/kg=6.72×106J所以现在燃气灶的热效率为：η=Q吸/Q放′×100%=1.68×106J/6.72×106J×100%=25% 27.小明家新安装了一台如图所示的太阳能、电能两用热水器。平常使用太阳能，在阳光不足时，用电热丝辅助加热。热水器名牌如下。 (l）电热水器正常工作时，电热丝的电阻和电流各是多少？ (2）太阳能热水器贮满水，水温从20℃加热到50℃时吸收了多少热量？(1L=10-3m3 ) (3）若通过完全燃烧天然气加热一满箱水，使其温度从20℃ 升高到50℃ 时，不考虑热量的损失，需要多少立方米天然气？（天然气的热值为4.0×107J／m3） (4）由于寒冷阴雨，太阳能热水器只将水加热到35℃，现要通过电热丝将水加热到50℃使用，需电加热器正常工作多长时间？（设电能全部转化为内能） (l）I=P/U =4400W/220V =20A； R=U/I=220V/20A=11Ω； （2）水的质量： m=ρ水V=1000kg/m3×200×10-3m3=200kg； 吸收太阳的热量