第十二章 内能与热机 专题训练二　热学实验和计算 2025-2026学年物理鲁科版（2024）九年级上册

该初中物理课件聚焦热学实验与计算两大核心内容，以水沸腾探究和物质吸热比较实验为载体，通过问题驱动、数据处理与图像分析构建知识链条，帮助学生从现象观察走向规律总结，形成“温度变化—能量转化—效率评估”的逻辑闭环，有效搭建从生活经验到科学认知的学习支架。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，如第2题通过改变水量绘制温度时间图像，引导学生进行模型建构与科学推理，第4题则借助热效率计算强化能量观念与证据意识。资料设计注重真实情境应用，如家庭烧水、天然气热水器等案例贴近生活，激发学生质疑创新意识，既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师精准落实新课标要求，实现教学评一体化。

专题训练二　热学实验和计算 类型一 实验题 【解题技巧】 实验探究题目可分两个层级．一、常规类：考查实验原理、主要器材及作用、实验注意事项．二、创新类：考查进行数据分析、论证、归纳的能力，方案评估和运用科学方法探究问题的能力，利用学过的实验原理进行实验改进及创造性设计实验的能力．对实验过程出现问题的解决方案、个别数据的处理、方案评估、实验改进及创造性设计实验是考查的重点． 【针对训练】 1．[烟台中考]小明在探究“海波熔化时温度的变化规律”的实 验时，设计了甲、乙两种方案(如图所示)．实验应选用___方案， 其优点是_______________，实验过程中温度计的变化情况是___ _____________________． 甲 使物质均匀受热 先 升高，后不变，再升高 解析：利用水浴法加热，不但能使试管受热均匀，而且物质的温度上升速度较慢，便于及时记录各个时刻的温度，故应选择甲装置；实验过程中，海波吸收热量，温度升高，海波在熔化过程中温度不变，熔化结束后，温度计示数逐渐变大． 2．[2024·枣庄]某实验小组用如图甲所示的实验装置探究“水沸腾前后温度变化的特点”，所用实验装置如图甲所示． (1)安装如图甲所示装置时，应该先确铁圈A的位置，确定其高度 时，_____(选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯． (2)小明记录的数据如表所示，从表格中可以看出，水在沸腾前， 吸收热量，温度_____；水在沸腾过程后，吸收热量，温度_____． 此时当地的大气压_____(选填“高于”“低于”或“相等”)1个 标准大气压． 时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 温度/℃ 90 92 94 96 97 98 98 98 98 需要 升高 不变 低于 (3)小明根据实验数据绘制的水沸腾前后温度随时间变化的图像 如图乙中的a所示，如果同组的小红减少烧杯中水的质量，水沸 腾前后温度随时间变化的图像可能是图乙中的__(选填“b”“c” 或“d”)． c (4)星期天小明在家烧水煮饺子，当水烧开准备下饺子时，妈妈 提醒他锅里的水有点少，于是小华又往锅里迅速加了一大碗水 (水量比锅里少)，用同样大的火直至将水再次烧开，下面能说明 其整个烧水过程中温度随时间变化的图像是__(填字母)． D 3．[2024·齐齐哈尔]小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”． (1)器材：相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个，以及 _____(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油． (2)选取两个相同规格的电加热器进行实验，目的是为了通过 比较_________来比较物质吸收热量的多少． (3)实验中选取初温不同、_____相同的水和煤油，分别倒入烧 杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较 ___________来比较不同物质吸热能力的强弱． 停表 加热时间 质量 升高的温度 (4)如图2所示，小姜正确使用温度计测量液体的温度，按照图中 __(选填“A”“B”或“C”)方法读数是正确的；实验中某时刻 温度计示数如图3所示为___℃. (5)部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：___(选填 “水”或“煤油”)的吸热能力更强． 加热时间/min 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 …… 70 煤油温度/℃ 10 18 26 34 42 …… 90 B 66 水 类型二 计算题 【解题技巧】 首先找出物体原来的温度t0和升高到的温度(或降低到的温度)t，用公式Q＝cmΔt列出方程，代入数值和单位求出物体应吸收的热量；求Δt时注意温度是升高还是降低．对于燃料燃烧的问题，用公式Q放＝mq求解燃料燃烧放出的热量． 【针对训练】 4．[2023·益阳]如图所示为某种固体酒精炉，固体酒精炉比液体酒精炉使用时更安全，为了测定该固体酒精炉的热效率，在炉中放入40 g的固体酒精，当固体酒精燃烧完后，锅中1 kg的水温度从20 ℃升高到了70 ℃.已知固体酒精的热值为1.5×107 J/kg，水的比热容是4.2×103 J/(kg·℃)． (1)若固体酒精完全燃烧，则放出的热量是多少？ (2)水吸收的热量是多少？ (3)小明测得固体酒精炉的热效率是多大？ (4)请写出固体酒精炉热效率不高的一个原因． 解：(1)固体酒精完全燃烧放出的热量：Q放＝m酒精q酒精＝40× 10－3kg×1.5×107 J/kg＝6×105 J； (2)水吸收的热量：Q吸＝cm(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)× 1 kg×(70 ℃－20 ℃)＝2.1×105 J； (3)固体酒精炉的热效率： (4)固体酒精不能完全燃烧，而且加热过程中有热量的损失，使得固体酒精炉热效率不高． 5．[2023·杭锦后旗月考]小华家使用的是天然气热水器，该热 水器的铭牌标明了它的热效率(铭牌上标注热水器的效率为85%)． 小华尝试估测该热水器的热效率，以核对铭牌上的数值是否准 确．已知当时自来水的温度为15 ℃，热水器储水量为40 kg， 加热前天然气表的示数是2 365.89 m3，当热水器中注满水加热 到40 ℃时，天然气表的示数是2 366.04 m3.天然气的热值为 3.5×107 J/m3，水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)．求： (1)水升温到40 ℃时吸收的热量是多少？ (2)天然气完全燃烧放出的热量是多少？ (3)计算说明铭牌上标注的热水器效率是否准确的？ 解：(1)水吸收的热量为Q吸＝c水m水(t－t0)＝4.2×103 J/(kg·℃)×40 kg×(40 ℃－15 ℃)＝4.2×106 J； (2)加热前天然气表的示数是2 365.89 m3，当热水器中注满水加热到40 ℃时，天然气表的示数是2 366.04 m3，则消耗天然气的体积为V气＝2 366.04 m3－2 365.89 m3＝0.15 m3； 天然气完全燃烧放出的热量为Q放＝qV＝3.5×107 J/m3× 0.15 m3＝5.25×106 J； (3)该热水器的热效率为η＝ ×100%＝80%， 小于85%，所以铭牌上标注的热水器效率是不准确的. η＝eq \f(Q吸,Q放)×100%＝eq \f(2.1×105 J,6×105 J)×100%＝35%； eq \f(Q吸,Q放)＝eq \f(4.2×106 J,5.25×106 J) $