本试题 “荣荣同学家安装了一台太阳能热水器,晴天可利用太阳能集热,阴雨天可用电铺助加热,铭牌如表所示,(C水=4.2×103J/(kg·℃))(1)太阳能热水器贮满水,水温...” 主要考查您对热量的计算
热量的计算公式的应用
电功率的计算公式的变形
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计算公式:
①经某一过程温度变化为△t,它吸收(或放出)的热量.Q表示热量(J),
Q=c×m×△t.
Q吸=c×m×(t-t0)
Q放=c×m×(t0-t)
(t0是初温;t是末温)
其中c是与这个过程相关的比热容
②固体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q放=mq
气体燃料完全燃烧释放的热量的计算公式:Q=Vq
Q表示热量(J),q表示热值(J/kg),m表示固体燃料的质量(kg),V表示气体燃料的体积(m3)。
q=Q放/m(固体);q=Q放/v(气体)
Q———某种燃料完全燃烧后放出的热量———焦耳J
m———表示某种燃料的质量———千克kg
q———表示某种燃料的热值———焦耳每千克J/kg
单位:
热量的单位与功、能量的单位相同.在国际单位制中热量的单位为焦耳(简称焦,缩写为J).历史上曾定义热量单位为卡路里(简称卡,缩写为cal),只作为能量的辅助单位,1卡=4.184焦.
注意:1千卡=1000卡=1000卡路里=4184焦耳=4.184千焦
例题详解:
例1 将100g水从20℃加热至90℃,要供给多少热量?一根铁钉的质量约10g,从1000℃的红热状态冷却至25℃,会放出多少热量?[c水=4.2× 103J/(kg·℃);c铁=0.46×103J/(kg·℃)]
解析:水吸收的热量Q吸=c水m1(t1-t01)=4.2 ×103J/(kg·℃)×0.1kg×(90℃一20℃)=2.94× 104J,铁钉放出的热量Q放=c铁m2(t02一t2)=0.46× 103J/(kg·℃)×0.01kg×(1000℃一25℃)=4.485 ×103J。
答案:见解析
巧法解图像类问题:
在物理学习过程中,我们常常会遇到图像题,此类题目的难度并不大,但是很多同学出错。有的看不懂图像,有的没有看清楚坐标轴,甚至有的会感到无从下手。其实此类问题用“公式法”会很容易解决,而且不易出错,具体方法是:根据公式,把题目图像的要求进行变形,最后根据图像得出答案。
例:用同样的酒精灯对质量相同的甲、乙两种液体加热,实验得出两种液体的温度随加热时间的变化关系如图所示,用T甲、T乙分别表示甲、乙两种液体的沸点,c甲,c乙分别表示甲、乙两种液体的比热容,根据图像可得出正确的关系是( )
A.T甲>T乙; c甲>c乙 B.T甲>T乙;c甲<c乙
C.T甲<T乙; c甲>c乙 D.T甲<T乙;c甲<c乙
解析:观察图线,乙图线与时间轴平行的“平台”对应的温度较高,不难看出T甲<T乙。虚线部分表示时间相同则两种液体吸收的热量相同。又因为两种液体的质量相同,因此我们把公式进行变形c =,而可从图像看出甲的温度变化大,故c甲<c乙
答案:D
解读电功率的计算公式:
电功率的四个表达式:(1)定义式:P=W/t。(2)反映电学特点的普适式P=UI。与欧姆定律结合后得到的(3)式P=I2R。(4)式P=U2/R。
电功率是反映电能消耗快慢的物理量,定义为1秒钟内消耗电能的多少,因此,用所消耗的电能除以消耗这些电能所用的时间,就得到定义式P=W/t。
经实验研究证明,电功率等于导体两端电压与通过导体电流的乘积,即P=UI。电压和电流是电路中最重要的物理量。有电压才可能有电流。电能是通过电荷有规律的运动转化成其它形式的能量的,电荷有规律的运动就形成电流。没有电流就不会消耗电能,当然也就不会有电能转化为其它形式的能量。所以,P=UI广泛应用于电功率的计算。
与欧姆定律结合得到的(3)式P=I2R、(4)式P=U2/R适用于纯电阻电路。因为,欧姆定律反映的是导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,是在纯电阻电路中得出的,所以,它只适用于纯电阻电路。如:白炽灯、电阻、电热器等,不适用于含电动机的电路和输变电电路的计算。由于串联电路中电流处处相等,所以在串联电路中,使用(3)式P=I2R分析和计算方便。在并联电路中,各支路两端电压相等,所以用(4)式P=U2/R分析和计算方便。通过对近几年的中考命题分析,除了含电动机电路的电功率计算外,其它全是纯电阻电路。在纯电阻电路中,四个计算公式通用,可根据具体情况选择方便的公式进行运用。
巧用电阻不变求实际功率:
由用电器铭牌上的U额、P额,求出电阻。即由P= ,解出R=;由于电阻是不变的物理量,当求不同电压的实际功率时,可依据求得。
例1:如图所示,电源电压不变,灯L1标有“6V 3W”字样。当S、S1均闭合时,L1正常发光,的示数是____V。若闭合S、断开S1,的示数是0.3A,则L2的实际功率为__W。
解析:当S、S1均闭合时,L2被短路,此时L1正常发光,所以电压表示数等于6V。当闭合S,断开S1 时,灯L1、L2串联。灯L1电阻。灯L1两端电压,所以灯L2的实际功率。
答案:6 0.72
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