八九年级物理竞赛讲座 第02讲 热学.doc
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1、热胀冷缩问题一1图中所示为自动调温电熨斗的电路图。右下方为温控部分。在未通电和低于预定温度时,双金属片A和静片B上的触点接通,指示灯L亮,电热丝R发热、当温度达到预定温度时,双金属片因_向左弯曲,电路断开。若双金属片由铜片和铁片铆合而成,则左片就是_片。调节调温旋钮C,使静片向左时,调温电熨斗的预定温度值将变_。 思路点拨 一般固体材料,遇热都会膨胀,遇冷都会收缩,不同的材料,在温度变化相同的情况下,其热膨胀冷缩的程度往往不同取两块热胀冷缩程度不同的金属片(例如M的热胀冷缩现象比N的热胀冷缩现象更明显)将其粘合成为一块,称为双金属片,如图所示由图示状态开始,其其温度升高,则两金属片都会发生膨胀
2、,但一侧金属片膨胀得多,另一侧金属片膨胀得少,则这个双金属片整体便会向膨胀得少的一侧弯曲(例如向N一侧弯曲);反之,若从图示状态开始而其温度降低,则此双金属片将向另一侧弯曲本题所用双金属片为铜片和铁片铆合而成,铜的热胀冷缩比铁更强,故温度升高时双金属片将向铁片一侧弯曲,左片为铁片若调节图中的旋钮C,使静片向左移动一些,则双金属片要向左弯曲得更多才能使电路断开,这时对应所需的温度更高,即调温电熨斗的设定温度值将提高 答案:热膨胀,铁,高2冬天,把自来水笔从室外带到室内,有时会有墨水流出。这主要是因为 A墨水受热膨胀,流出来了。B笔囊受热膨胀,把墨水挤出来了。C笔囊中的空气受热膨胀,把墨水挤出来了
3、。D笔尖处的缝隙受热膨胀,使墨水漏出来了。思路点拨冬天,室外气温往往比室内气温低很多,自来水笔在室外时,其笔囊中的空气温度也较低当将其带入室内时,笔囊中空气温度会随之升高由此,这部分空气将发生膨胀而把笔囊中的墨水挤出答案:C热胀冷缩问题二1在冬天,向玻璃杯内倒开水前,往往先倒入一些温水,将杯子热一下后倒去,再将开水倒入杯中,这样做主要是为了( )清洁杯子使玻璃杯变得容易热传递使玻璃杯内外温差不致过大,杯子不易损坏使玻璃杯内外温度相等,杯子不易损杯思路点拨 玻璃传热较慢,所以当玻璃的一部分突然遇热(或遇冷)而使其温度变化很多时,其他部分的温度往往难于很快地随之变化,由此可使玻璃的各部分间温差较大
4、,又由于物体的热胀冷缩之故,由此而使得玻璃的各部分热膨胀不均匀,这种不均匀的差别太大时,则可能使玻璃制品碎裂冬天,环境温度较低,玻璃杯的温度也就较低,若骤然向玻璃杯内倒入开水,则杯的内层受热明显膨胀但外层受热不够而膨胀得少,由此可导致杯炸裂若先将温水倒入杯中将杯“预热”一下,再倒入开水时,则杯的内外层将不会有太大的温度差而避免了杯子的损坏答案:C2在0时,将两根长度和质量相等的均匀铜棒和铁棒连接在一起,并将支点放在接头处刚好平衡,如图所示,当温度升高数百摄氏度时,能观察到的现象是() 思路点拨当温度升高时,铜和铁都会受热而膨胀,而在升高同样温度的情况下,铜膨胀得比铁多在图所示的情况下,则铜和铁
5、的重心都会因棒的膨胀而远离支点,但铜远离得多些,铁远离得少些由杠杆的平衡原理知棒将发生逆时针方向转动,即其左端下降,右端上升 答案:C热传递问题一1人们常说井水冬暖夏凉,这是因为 A井内冬夏温度变化小,地面冬夏温度变化大,所谓“冬暖夏凉”是井水温度与地面温度比较而言的。B井水受地热的作用而有较多的热能。C井水远离地面,不受空气流动的影响,因而具有较多的热能。D井水暴露在空气中,夏天气温高,蒸发得快,吸收了较多的热量,因而温度较低。思路点拨地球表层的空气,由于其热容量较小,故随着春夏秋冬四季太阳光照射强弱的不同,其温度有明显变化夏天热,冬天冷而地球表层的泥土砂石和其中的水,其热容量比空气大很多,
6、且又不像空气那样易于流动而便于吸热和散热,所以地球表层的泥土砂石的温度随四季变化就没有空气那么明显,井水的温度与它旁边的泥土砂石的温度是相等的,故井水的冬夏温度变化就比地面空气的冬夏温度变化要小由此,人们对井水便有冬暖夏凉的感觉 答案:A2多油的菜汤不易冷却,这主要是因为 A油层阻碍了汤的热辐射。B油层和汤中的水不易发生热交换。C油的导热能力比水差。D油层覆盖在汤面,阻碍了水的蒸发。思路点拨没有油覆盖的菜汤,相当于水暴露在空气中,水是很容易蒸发的,由于蒸发要吸热,所以这样的菜汤就容易冷却,蒸发致冷是菜汤冷却的主要原因多油的菜汤,由于油的密度小于水的密度,故有一油层覆盖在水面上,由此阻止了水直接
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