【初三物理比热容习题附答案难】在初中物理的学习过程中,比热容是一个非常重要的知识点,它不仅与热量的计算密切相关,还涉及到日常生活中的许多现象。对于初三学生来说,这部分内容虽然看似简单,但在实际应用中却常常让人感到困惑。尤其是当题目设计得较为复杂时,很多同学会感到无从下手。
“初三物理比热容习题附答案难”这一标题,正是反映了当前学生在学习比热容知识时所面临的挑战。为了帮助大家更好地掌握这一知识点,本文将围绕比热容的相关概念、公式以及典型例题进行深入解析,并附上详细的解答过程,帮助学生提升解题能力。
一、比热容的基本概念
比热容是指单位质量的某种物质温度升高(或降低)1℃时所吸收(或放出)的热量。其单位是焦耳每千克摄氏度(J/(kg·℃))。不同物质的比热容不同,例如水的比热容较大,约为4.2×10³ J/(kg·℃),而金属的比热容则相对较小。
公式为:
$$
Q = cm\Delta t
$$
其中:
- $ Q $ 表示吸收或放出的热量(单位:焦耳)
- $ c $ 表示比热容(单位:J/(kg·℃))
- $ m $ 表示物体的质量(单位:千克)
- $ \Delta t $ 表示温度的变化量(单位:℃)
二、常见题型及解题思路
1. 基础计算题
例题1:
一个质量为2kg的铜块,温度从20℃升高到50℃,求其吸收的热量。(已知铜的比热容为0.39×10³ J/(kg·℃))
解析:
根据公式 $ Q = cm\Delta t $,代入数据:
$$
Q = 0.39 \times 10^3 \times 2 \times (50 - 20) = 0.39 \times 10^3 \times 2 \times 30 = 23400 \, \text{J}
$$
答案: 铜块吸收了23400焦耳的热量。
2. 混合问题
例题2:
将质量为0.5kg、温度为100℃的热水和质量为1kg、温度为20℃的冷水混合,求混合后的温度。(不考虑热量损失)
解析:
设混合后温度为 $ t $,根据热平衡原理:
$$
Q_{\text{放}} = Q_{\text{吸}}
$$
即:
$$
cm_1(t_1 - t) = cm_2(t - t_2)
$$
由于水的比热容相同,可以约去 $ c $,得到:
$$
0.5 \times (100 - t) = 1 \times (t - 20)
$$
解方程:
$$
50 - 0.5t = t - 20 \\
50 + 20 = t + 0.5t \\
70 = 1.5t \\
t = \frac{70}{1.5} = 46.7^\circ C
$$
答案: 混合后的温度为46.7℃。
3. 热量转移与能量守恒
例题3:
一个质量为0.2kg的铝块,温度从80℃降到20℃,求其放出的热量。(铝的比热容为0.9×10³ J/(kg·℃))
解析:
利用公式:
$$
Q = cm\Delta t = 0.9 \times 10^3 \times 0.2 \times (80 - 20) = 0.9 \times 10^3 \times 0.2 \times 60 = 10800 \, \text{J}
$$
答案: 铝块放出10800焦耳的热量。
三、总结与建议
比热容相关的问题虽然形式多样,但核心始终是理解热量与温度变化之间的关系。学生在做题时应注意以下几点:
1. 明确已知条件与未知量,合理选择公式。
2. 注意单位统一,避免因单位错误导致计算错误。
3. 多练习综合题,提高对复杂问题的分析与解决能力。
通过不断练习和总结,同学们完全可以克服“初三物理比热容习题附答案难”的困扰,逐步掌握这一重要知识点,为后续学习打下坚实基础。