一、初中物理热学问题求解方法1．实验室有一只读数不准确的温度计，在测冰水混合物的温度时，其读数为20℃，在测一标准大气压下沸水的温度时，其读数为80℃，下面分别是温度计示数为41℃时对应的实际温度和实际温度为60℃时温度计的示数，其中正确的是（）A．41℃，60℃B．21℃，40℃C．35℃，56℃D．35℃，36℃【答案】C【解析】【分析】我们知道在一标准大气压下冰水混合物的温度是0℃，沸水的温度是100℃．所以这支温度计上的示数20℃所对应的实际温度是0℃，示数80℃对应的实际温度是100℃；由于20℃到80℃之间有60个格，那么用实际的100℃除以60格就是这支温度计一个小格表示的温度值了，即10060℃；那么当示数为41℃时，从20℃到41℃之间有21个格，用21×10060℃算出的就是实际的温度；实际温度为60℃时对应的温度根据上述原理同样可求。
【详解】当温度为41℃时，实际温度：14120100()635t=⨯=﹣℃℃，当实际温度为60℃时，对应的温度：60 601002056t=+⨯=℃℃℃；故选C。
2．戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，下列现象中的物态变化与“水雾”的形成相同的是（）A．饮料中的冰块逐渐变小B．北方冬天植物上的雾淞C．蒸锅上方生成的“白气”D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干【答案】C【解析】【分析】【详解】戴眼镜的人从室外进入温暖的室内，镜片上会出现“水雾”，这是眼镜温度较低，而室内水蒸气温度较高，水蒸气接触到眼镜时，会放出热量降温，液化成小水珠，附在眼镜上。
A．饮料中的冰块逐渐变小，这是冰块吸热熔化成水，A项不合题意；B．雾淞是由于空气中的水蒸气凝华形成的固态小冰晶，B项不合题意；C．蒸锅上方生成的“白气”，这是水蒸气液化形成的小水珠，选项C符合题意；D．寒冬，室外冰冻的衣服逐渐变干，这是衣服上的固态冰升华成水蒸气，D项不合题意。
故选C。
3．2019年12月27日晚，“长征五号遥三”运载火箭成功发射，如图所示。
该火箭的起飞质量约为870t，起飞升力约为1.05×107N，关于该火箭，下列说法正确的是（）A．火箭利用“流体中流速小的位置压强大”的原理获得升力B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过做功改变了火箭尾部的内能C．火箭发射时腾起的“白气”是液态水吸热汽化形成的D．火箭起飞时受到向上的合力约为1.8×106 N（g取10 N/kg）【答案】D【解析】【分析】【详解】A．火箭发射是利用物体间力的作用是相互的原理来升空的，与流速小压强大没有关系，故A错误；B．火箭尾部喷气口热得发红，是通过热传递的方式改变了火箭尾部的内能，故B错误；C．图中火箭尾部产生大量的“白气”，是因为尾气中的水蒸气遇冷发生了液化现象，故C 错误；D．火箭的起飞质量约为870t，重力56G mg==⨯⨯=⨯8.710kg10N/kg8.710N＜，所以二力的合力方向向上，大小为由于G竖直向下，起飞升力F竖直向上，且G F766=-=⨯-⨯=⨯F F G1.0510N8.710N 1.810N合故D正确。
故选D。
4．甲、乙两个相同的杯子中盛有质量和初温都相同的水，另有A、B两个金属球，其质量和初温也都相同，且都比水的温度高．现将A、B两球分别放入甲、乙两杯水中，热平衡后，甲杯水温升高了15℃，乙杯水温升高了8℃，则（）A．A球比热容大于B球比热容B．A球比热容小于B球比热容C．A球降低的温度更多些D ．A 球放出的热量更少些 【答案】A 【解析】 【详解】甲、乙两个杯子中水的质量m 相同，两球放入水中后，水吸收热量温度升高，甲杯的水温升高15℃，乙杯中水温升高8℃，即：t t ∆∆甲乙＞，水的比热容相同，不计热量损失，由Q cm Δt =可知，Q Q ∆∆甲吸乙吸＞，由于Q Q ∆=∆甲吸A 放，Q Q ∆=∆乙吸B 放，所以A B Q Q ∆∆放放＞；A 球放出的热量更多些；甲、乙水的初温t 相同，t t ∆∆甲乙＞，所以两杯水的末温t t 甲乙＞，所以两个球的末温A B t t ＞，又由于球的初温t 初相同，所以：A B t t t t --初初＜质量相同、初温t 初相同的两球A 和B ，对于A 有：A A A A Q c m t t ∆=-放初（）① 对于B 有：B B B B Q c m t t ∆=-放初（）② 又因为A B Q Q ∆∆放放＞，A B m m =，①除以②得：1A B Q Q 放放＞所以：A A AB B B c m t t c m t t --初初（）＞（）又A B t t t t --初初＜，则有A B c c ＞． 故A 项符合题意、BCD 项不符合题意；5．下表列出了部分金属的熔点和沸点（在标准大气压下），根据表中的数据，下列说法中正确的是（ ）A ．金块在“钢水”中不会熔化B ．在-40℃时，不能使用水银温度计测量温度C ．表中所列出的金属，沸点都可以用水银温度计测量D ．因为钨的沸点比较高，所以白炽灯里的灯丝是用钨制成的 【答案】B【解析】 【详解】A ．“钢水”的温度达到1515℃，金块的熔点只是1064℃，低于“钢水”的温度，金块会熔化，A 错误；B ．水银的熔点和凝固点是相同的，它在-39℃时凝固，在-40℃时，已经是固态，所以这种情况下不能使用水银温度计测量温度，B 正确；C ．表中所列出的金属，除了水银，沸点都大于357℃，357℃是水银的沸点，这些温度都已经超过了水银的沸点，所以说不可以用水银温度计测量，C 错误；D ．白炽灯里的灯丝是用钨制成，这是因为钨的熔点高，长时间通电温度很高，钨都不会熔化，D 错误。
6．一支刻好刻度的温度计，插入冰水混合物中时，水银柱长为4cm ；插入1标准大气压的沸水中时，水银柱长为24cm ，当温度计的水银柱长为16 cm 时，它所测量的实际温度是_________℃；如果实际温度为40℃，温度计水银柱长_________cm 。
【答案】60 12 【解析】 【详解】[1]插入冰水混合物中时，水银柱顶端的位置代表0℃；插入1标准大气压的沸水中时，水银柱顶端的位置代表100℃，当温度计的水银柱长为16 cm 时，它所测量的实际温度24cm 4cm 16cm 4cm1000t--=-℃℃可解得60t =℃；[2]如果实际温度为40℃，温度计水银柱长24cm 4cm 4cm100040l --=-℃℃℃可解得12cm l =。
7．小明给爷爷网购了一台电热足浴器，其铭牌的部分参数如图甲所示，足浴器某次正常工作时，加热功率为控制面板上发光指示灯所对应的功率，控制面板显示如图乙所示，求： (1)足浴器装入最大容量初温为21℃的水，将其加热到控制面板上显示的温度时，水所吸收的热量是多少？[c 水＝4.2×103 J/(kg·℃)] (2)上述加热过程用时15 min ，该足浴器的热效率是多少？(3)整个加热过程中，水温降至40 ℃时，足浴器自动加热至45 ℃，水温随时间变化的图像如图丙所示，当水温第一次加热至45 ℃时，小芳开始给爷爷足浴30min ，求这次足浴给水加热消耗的电能是多少？(4)小明想了解家里电路的实际电压，于是将家里其他用电器都关闭，他观察到该足浴器在高档工作时，家里标有“2 000 r/（kW·h ）”的电能表转盘在10min 内转了216r ，则他家电路的实际电压是多少？【答案】(1)55.0410J ⨯；(2)70%；(3)61.0210J ⨯；(4)198V 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知，足浴器装入最大容量的水后，质量是33-331.010kg/m 510m 5kg m V ρ==⨯⨯⨯=水水水水吸收的热量是()()()350- 4.210J/kg 5kg 45-21 5.0410J Q c m t t ==⨯⋅⨯⨯=⨯水水℃℃℃水吸收的热量是55.0410J ⨯。
(2)由题意可知，该足浴器做的总功是5800W 1560s 7.210J W Pt ==⨯⨯=⨯总那么该足浴器的热效率是555.0410J 100%100%70%7.210JQ W η⨯=⨯=⨯=⨯总 该足浴器的热效率是70%。
(3)由上述可知，水温从21℃加热到45 ℃时，温度的变化量是24℃，需要的加热时间是15 min ，则水温从40℃加热到45℃时，温度的变化量是5℃，需要的加热时间是1515min 3.125min 24t =⨯=℃℃由图丙可知，足浴时一个加热循环的时间是10min 3.125min 13.125min +=足浴30min 内加热循环的个数是30min 2.313.125minn =≈ 即30min 内2个循环后剩余3.75min ，剩余的3.75min 不需要加热，需要加热的时间是22 3.125min 6.25min t =⨯=所以这次足浴给水加热的总时间是15min 6.25min 21.25min 1275s t =+==总那么这次足浴给水加热消耗的电能是6800W 1275s 1.0210J W Pt ==⨯=⨯总(4)由2U P R=可得，足浴器的电阻是()22220V 60.5Ω800WU R P === 足浴器在高档工作时，电能表转盘在10min 内转了216r ，那么足浴器消耗的电能是65216r0.108kW h 0.108 3.610J 3.88810J 2000r/kW hW ==⋅=⨯⨯=⨯⋅实实际功率是5' 3.88810J648W 1060sW P t ⨯===⨯实实同理由2U P R=可得，电路的实际电压是198V U ===实 答：(1)水所吸收的热量是55.0410J ⨯；(2)该足浴器的热效率是70%；(3)这次足浴给水加热消耗的电能是61.0210J ⨯；(4)他家电路的实际电压是198V 。
8．下表为现在家庭、宾馆常用的无线电水壶（一种在倒水时导线脱离，用电加热的方便水壶）的铭牌，某同学用这种电水壶烧开水，他将水放至最大容量，测得水的初温是20C ︒，通电6分钟后水恰好沸腾（在一个标准大气压下），试通过计算，回答下列问题：(1)该电水壶是利用电流的_____效应工作的； (2)该电水壶正常工作时的电流及电热丝的电阻；(3)这段时间水吸收的热量；[水的比热容34.210J /(kg C)c =⨯⋅︒](4)现测得电源电压为200V ，求此时电水壶的工作效率。
（计算结果保留两位有效数字） 【答案】(1)热；(2)5.5A ，40Ω；(3)53.3610J ⨯；(4) 93% 【解析】 【详解】解：(1)电水壶是利用电流通过导体时，使导体产生热量来工作的，是电流的热效应。