热学计算题复习几点设想

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1、热学计算题复习的几点设想,易门县浦贝中学：张晓强,2014年4月12日,1、学生在做计算题中存在的问题。 2、热学计算题归类总结。 3、热学计算题复习方法。 4、计算题复习课教学的总体设想。 5、热学计算题复习课堂切磋。,一、学生在计算题中存在的几个问题,1、公式方面：公式记不住；不会正确进行公式变形 ；各个公式所代表的物理量不明确，计算时乱用、乱代。,2、计算方面：计算能力差，单位换算存在问题；小数的计算、科学计数法、分式的性质不能灵活运用使计算复杂化。,3、格式方面：没有要带单位进行计算的意识；缺少公式、数学式计算比较普遍；计算格式不规范、计算过程不能完整体现学生的解题思路。,二、热学计算

2、题归类总结,1、纯热量的计算。包括物体吸热升温、放热降温的计算（比热容）；燃料燃烧放热的计算、包括以体积和以质量来定义热值的计算。,2、纯热效率的计算：包括炉子效率的计算；热机效率的计算；电热效率的计算；太阳能热水器吸热效率的计算。,3、利用效率解决实际问题：根据炉子效率算燃料；根据热机效率算燃油质量；根据电热器效率算时间。,5、综合题：电热综合题；力学热学综合题。,4、太阳能热水器中的吸热功率、电热水器中的吸热功率的相关计算。,三、热学计算题复习方法初探,第一步：相关知识、公式回顾。（知识储备）,第二步：教师讲解强调、学生加强记忆理解。（算理解掌握计算公式。）,第四步：经典例题讲解。（规范解

3、题格式，灵活运用公式，拓展运用。）,第三步：小组讨论、完成基本练习。教师结合学生做题的情况进行点拨、指导。,第五步：针对训练，教学反馈。（提高学生解题能力，查缺补漏。）,四、计算题复习课教学设计的总体设想,1、知识储备：主要目的是帮助学生梳理相关公式、让学生记住公式、理解公式、能够灵活运用公式。这一环节教师要注意点拨、解析、强调公式运用中的注意事项和以往学生中存在的问题。,2、基础训练：把相关的问题完整的以最小的梯度、分步展示给学生，由学生独立自主的完成，难度稍大的也可以让学生小组内展开讨论解决。,3、经典例题解析：例题要精选、所涉及的问题要多元化、“以一挡十”重在解题思路的介绍、解题方法的归

4、纳与总结、规范解题步骤、格式。,4、随堂训练：既要针对例题设计，又要设置一定的延伸和拓展，但是要适度让学生能够完成。,一、纯热量计算 （一）知识储备,五、热学计算题复习课堂切磋,1、比热容的计算相关公式：热量比热容质量温度的变化量 Q吸c m （t-t0）（低温物体吸热升温） Q放c m （t0-t）（高温物体放热降温）,2、燃料燃烧放热公式：Q=mq(用质量定义热值） Q=vq(用体积定义热值）,3、电流产生热量的计算：Q=I2Rt（焦耳定律,适用任何用电器） Q=W=Pt（电热器，纯电阻电路）,(二)基础训练,1. 一铁块的质量为1kg，当它的温度从5升高到10所吸收的热量是_。C铁=0.

5、46103J/（. ）,解：,2、 质量为2kg的水温度降低10，可放出多少热量？,解：,3、完全燃烧42g的焦炭可放出_J的热量（焦炭的热值为3.0107J/(kg)，这相当于燃烧了热值为4.0107J/m3的煤气 立方米?,(1)电阻R 2 min产生的热量是多少？,(3)电动机工作2 min，电动机线圈产生了多少热量？,5、,例题1、一块蜂窝煤的质量为0.6 kg，某热值是3.0107 J/kg，如果蜂窝煤完全燃烧时放出 的热量全部被水吸收，则完全燃烧一块蜂窝煤最多可以把多少千克10 的水加热到100 ?如果用220v 1000w的电炉来完成，当该电炉正常工作时需要多少时间？该电炉的电阻

6、是多少？,三、经典例题解析,（四）随堂练习： 一只热气球充有500kg空气，若不供给热量，每小时空气温度降低20 ，为保持温度，每小时应向其供热多少焦?所使用的燃料热值为4.4107 J/kg，完全燃烧放出的热量全部给空气供热，每小时要消耗多少燃料?这些热量能够使10 kg 的水升高多少摄氏度？（c空气=1.0103 J/kg 、c水=4.2103 J/kg）,二 、纯效率的计算,（一）知识储备,（1）炉子效率的计算：炉子的效率=物质吸收的热量除以燃料完全燃烧放出的热量。 Q吸 /Q放 =cmt 升/mq,(2)热机效率的计算：热机的效率=牵引力所做的功除以燃料完全燃烧放出的热量。=w/Q放=

7、Fs/mq,(3)电热效率的计算：电热效率=水吸收的热量除以电热器消耗的电能。=Q吸/W电= cmt 升/pt,(4)太阳能热水器吸热效率的计算： =Q吸/sp吸热功率= cmt 升/ sp吸热功率,（二）、基础练习,1. 某家庭每天需要生活用热8.4106 J，他们利用煤气灶需燃烧0.8煤气来获取这些能量已知煤气的热值q4.210J/kg，水的比热容c4.210J/（kg）求：煤气灶烧水的效率 .,3、某家庭用一个标有“220 V 1000 W”字样的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20 min，可将质量为5 kg、温度为20的水加热到60。水的比热容为4.2103 J/(kg)。求这段时

8、间内：电热水器的热效率。,2、汽车是我们熟悉的交通工具，它给我们的生活提供了便利，促进了社会经济的发展。某型号四轮汽车，当它以15 m/s的速度在平直路面上匀速行驶时，受到的阻力为600 N，每行驶100 km消耗汽油量为8 L。完全燃烧1 L汽油释放的能量为3.6107 J。求：汽车以15 m/s的速度匀速行驶时汽车的效率。,4、小明家有一台太阳能热水器，向其中注入50 kg的水。阳光照射一段时间后，水温从10 升高到50 。如果这段时间该太阳能热水器接收到太阳辐射的热量是2.8107 J，则这段时间该热水器的效率是多少?（水的比热容是4.2103 J(kg)。,例题2.某物理兴趣小组为了探

9、究地球表面水吸收太阳能的本领，做了如下实验：用一脸盆装6kg的水，水的表面积为0.1m2，经过太阳光垂直照射15min，水温升高了5.问： （1）实验时6kg的水15min内吸收了多少热能？ （2）平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少？ （3）若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度，至少需要燃烧多少m3的液化气？（假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收，液化气的热值是5.0107J/ m3） （4）若用电功率为1000w的电磁炉来加热，达到相同的效果需要140s,则该电磁炉的效率是多少？,（三）经典例题解析,2：物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500 g水放在烧杯中，测得水的温度为20

10、，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中，观察水温的变化，当温度计的示数恰为70 时，消耗了10 g酒精.（水的比热容为4.2103 J/(kg)） （1）请计算出实验中水吸收了多少热量？ （2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精的热值.请你回答这种做法是否可以？并说明理由. （3）若酒精的热值为3.0107J/kg，该实验酒精灯燃烧效率是多少？,（四）随堂练习,三、利用效率解决实际问题：,（一）知识储备,（1）炉子效率算燃料：Q放 =Q吸= cmt 升=mq m= Q放 /q Q放 =Q吸/ ,（2）热机效率算燃油：W=F牵.S=Q放= mq求：m.,(3)电热效率算时间:Q吸=W电

11、=pt求：t。,（二）基础知识的训练,1.一只热气球充有500 kg空气，若不供给热量，每小时空气温度降低20 ，为保持温度，每 小时应向其供热多少焦?所使用的燃料热值为4.4107 J/kg，完全燃烧放出的热量有75% 给空气供热，每小时要消耗多少燃料? c空气=1.0103 J/kg,2.已知煤气的热值为3.6107 J/m3，0.28 m3的煤气完全燃烧放出的热量是多少？若这些热量的50%被温度为20，质量为30 kg的水吸收，则水温升高多少？(c水4.2103 J/(kg),3.汽车总质量为1150 kg，以72 km/h的速度匀速行驶10 km。若汽车所受阻力为汽车重力的0.1倍，每

12、个轮胎与路面的接触面积为0.05 m2。(g取10 N/kg) 求：(1)汽车对路面的压强为多少？ (2)汽车行驶过程中克服阻力做了多少功？其功 率为多少？ (3)若该汽车热机的效率为25%，如果不考虑热机及其他的能量损失，汽油热值为4.6107 J/kg，则该汽车行驶10 km的过程中需要的汽油质量为多少千克？,例题3、家庭使用的是瓶装液化气，每瓶中装入的液化气质量为21kg。液化气的热值取5107Jkg （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

13、以把多少温度为20的水加热到100？,（三）经典例题解析,四、力热综合,（一）知识储备,W=F.S Q放=mq w= Q放 Q放=w/ ,例题4 重 410 N 的汽车在水平路面上匀速 运动，所受阻力为 920 N，汽车牵引力的功率为 9.2 kW，其汽 油发动机的效率为 20%.(汽油的热值是 4.6107 J/kg) (1)在图 534 表示汽车的方框上画出汽车匀速运动过程 中，水平方向的受力示意图 (2)求汽车运动 100 s 内： 发动机对汽车的牵引力多大？ 牵引力做了多少功？ 汽车通过的距离有多长？ 发动机消耗汽油的质量是多少？,图 534,（三）经典例题解析,不可再生,做功,比热容

14、,4.2105,2105,五、电热综合,1、知识储备,Q放=W电=Pt =I2Rt (纯电阻电路） Q吸=cm(t-t0),说明： (1)使用Qcmt计算热量时， 要注意区分“升高到”和“升高”及 “降低到”和“降低”的不同意义。 (2)1L=1dm3=10-3m3,（二）基础训练：电动自行车以其环保、快捷、轻便的优势成为家庭常用的交通工具图 532 所示的电动车自身重量为 600N，两个车轮与地面的总接触面积为 200 cm2，车胎能承受的最大压强为 2105 Pa.,(1)该车的最大载重量是多大？,(2)该车每次充电储存电能 3106 J，电能转化为机械能的效率为 80%.若车以某一速度匀

15、速行驶，受到的阻力是 40 N，该车充一次电后，最多能跑多远？,例题5、风力发电如图 533 所示下表给出了不同风,速下每台风力发电机的功率(结果保留两位小数),图 533,(1)若在某段时间内的风速为 6 m/s，一台发电机工作 1 小 时，产生的电能可供小明家的空调(220 V 5 A)、电热锅(220 V 40 )同时正常工作多少小时？,(2)若年平均风速为 8 m/s,50 台这样的风力发电机工作一天，获得的电能相当于完全燃烧多少吨煤？(煤的热值为 3103 J/kg）,（三）经典例题解析,U2 (220 V)2,电热锅的功率 P2,R 40 ,1 210 W1.21 kW,工作时间为 t,W 16 kWh P1P2 1.1 kW1.21 kW,6.93 h.,(2)一天的发电总量 WPt38 kW5024 h4.56104 kWh 燃烧煤的质量 5.47107 kg5.47104 t.,