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专题九┃热学专题九┃要点聚焦要点一物态变化要点梳理要点聚焦一关系：“沸点与气压的关系”，即气压大、沸点高，气压小、沸点低。二过程：①“吸热过程”，即熔化、汽化、升华过程，三过程均有制冷作用；②“放热过程”，即凝固、液化、凝华过程。三条件：①“晶体熔化条件”——达到熔点、持续吸热；②“晶体凝固条件”——达到凝固点、持续放热；③“液体沸腾条件”——达到沸点、持续吸热。三过程中温度均保持不变。四现象：①“人工降雨”——干冰升华吸热、水蒸气液化形成雨；②“冰箱制冷”——冷藏、冻室氟利昂汽化吸热，冷凝管液化放热；③“灯泡发黑”——钨丝升华，再凝华在内壁使灯泡发黑；④“蒸气烫伤”——水蒸气液化要放热，烫伤更严重。专题九┃要点聚焦例1[2012·咸宁]自然界中的云、雨、雪、雾、露、霜等现象，都是水的物态发生变化形成的，对图TZ9－1描述的物理现象理解正确的是()图TZ9－1C[解析]自然界中的雨、雪等现象，都是水的物态发生变化形成的，分析过程中准确定位水前后的状态是解题的关键，正确选项为C。专题九┃要点聚焦自然界中的水循环图TZ9－2专题九┃要点聚焦要点二以热机为载体的综合计算例2有一台四缸发动机，其主要技术指标如下表。其中排量等于四个汽缸工作容积的总和，汽缸工作容积指活塞从上止点到下止点所扫过的容积，又称单缸排量，它取决于活塞的面积和活塞上下运动的距离(即冲程长)。转速表示每分钟曲轴或飞轮所转的周数。排量2.0L输出功率120kW转速6000r/min(1)该发动机在1s内做的功为________J，单缸排量V＝________L。(2)在每个做功冲程里，发动机做功W＝________J。(3)在做功冲程里，燃气对活塞所做的功可表示为W＝pV，式中p表示燃气对活塞的压强，则p＝________Pa。1.2×1050.56001.2×106专题九┃要点聚焦热机计算四方面①汽缸内的压力与压强做功冲程，高温高压的燃气膨胀做功，对活塞产生很大的压力和压强。压力和压强的关系是F＝pS或p＝FS，式中的S是活塞的横截面积，通常用汽缸的直径求出。②燃气做功的计算对于热机一般给出的已知量是排气量V和汽缸内压强p，由排气量可导出活塞一个冲程的行程L＝VS；由汽缸内压强可导出燃气对活塞的压力F＝pS，故燃气一次做功W＝FL＝pV，注意排气量的单位一般为升，计算时要换算。③功率的求法用公式P＝Wt求功率时，燃气做的功与做功的时间一定要对应，不能张冠李戴。④热机效率的计算热机效率的计算公式η＝WQ，式中W是燃气做的功，Q是汽油或柴油完全燃烧放出的热量。附录方法教材中研究方法的应用控制变量法1.探究音调和频率的关系；2.研究蒸发的快慢与什么因素有关；3.研究决定电阻大小的因素；4.探究电流与电压、电阻的关系；5.探究电流通过导体时产生的热量与什么因素有关；6.探究影响电磁铁磁性强弱的因素；7.探究摩擦力的大小与什么因素有关；8.探究压力的作用效果跟什么因素有关；9.探究液体内部压强特点；10.探究动能的大小与什么因素有关；11.探究重力势能的大小与哪些因素有关等效替代法1.在研究平面镜成像的实验中，用两根完全相同的蜡烛；2.在电路中，若干个电阻，可以等效为一个电阻；3.力的合成与分解[方法梳理]研究方法及应用附录建立模型法1.匀速直线运动，就是一种理想模型，在生活实际中很多的运动情形都近似于匀速直线运动，按匀速直线运动来处理；2.杠杆是一种理想模型，杠杆在实际使用时，杠杆理想化，认为它无形变；3.光线、磁感线、力的示意图都是虚拟假定的，但却直观、形象地表现物理情境与事实，方便地解决问题，均属于理想化模型实验推理法1.探究真空中能否传声；2.“探究自然界中只存在两种电荷”这一结论是在实验的基础上进行推理得出来的；3.牛顿第一定律的得出转换法1.通过电路中的灯泡是否发光判断电流是否存在；2.通过扩散现象认识分子热运动；3.用小磁针放在其中是否偏转来确定磁场是否存在；4.用电磁铁吸引大头针的多少来确定电磁铁磁性强弱类比法1.用水流类比电流；2.用水压类比电压；3.用抽水机类比电源附录[公式梳理]物理量及公式力学物理量及公式物理量符号单位单位符号公式测量工具路程s米ms＝vt刻度尺时间t秒st＝停表速度v米每秒m/sv＝刻度尺、停表重力G牛NG＝mg弹簧测力计摩擦力f牛N匀速运动(水平)：f＝F弹簧测力计质量m千克kgm＝ρVm＝天平svstGg附录物理量符号单位单位符号公式测量工具体积V立方米m3V＝量筒或量杯密度ρ千克每立方米kg/m3ρ＝天平、量筒或密度计压力F牛NF＝pS弹簧测力计压强p帕斯卡Pap＝p液＝ρ液gh压强计或气压计受力面积S平方米m2S＝刻度尺浮力F浮牛NF浮＝ρ液V排g＝m排g＝G排＝G－F′刻度尺或天平或弹簧测力计功W焦耳JW＝Fs测力计、刻度尺mρmVFSFp附录功率P瓦特WP＝＝Fv(匀速)弹簧测力计、刻度尺、停表有用功W有焦耳J竖直：W有＝Gh水平：W有＝fs′弹簧测力计、刻度尺总功W总焦耳JW总＝Fs弹簧测力计、刻度尺额外功W额焦耳J滑轮：W额＝G动h斜面：W额＝fsW额＝W总－W有弹簧测力计、刻度尺机械效率η无无η＝水平：η＝s＝ns′竖直：η＝s＝nh斜面：η＝＝sinθ弹簧测力计、刻度尺WtW有W总fFnGFnGhFs附录热学物理量及公式物理量符号单位单位符号公式测量工具温度t摄氏度℃T＝t＋273℃温度计热量Q焦耳JQ＝cmΔt天平、温度计比热容c焦耳每千克摄氏度J/(kg·℃)c＝天平、温度计热值q焦每千克J/kgq＝(固、液体)q＝(气体)热量Q放焦JQ放＝qm(固、液体)Q放＝qV(气体)QmΔtQmQV附录电学物理量及公式物理量符号单位单位符号公式测量工具电荷量Q电库仑CQ电＝It电流I安培AI＝I＝I＝串联I＝I1＝I2＝…＝In并联I＝I1＋I2＋…＋In电流表电压U伏特VU＝IR串联U＝U1＋U2＋…＋Un并联U＝U1＝U2＝…＝Un电压表电阻R欧姆ΩR＝串联R＝R1＋R2＋…＋Rn并联电流表、电压表Q电tURPUUI1R＝1R1＋1R2＋…＋1Rn附录电功W焦耳JW＝UIt＝Pt(纯电阻电路中还有W＝t＝I2Rt)电能表电功率P瓦特WP＝＝UI(纯电阻电路中还有P＝＝I2R)电流表、电压表波长λ米mλ＝频率f赫兹Hzf＝U2RWtU2Rcfcλ附录[常量梳理]一些需要记住的常量与常见数据一、记住的常量1．光(电磁波)在真空中传播得最快，光速c＝3×105km/s＝3×108m/s。光在其他透明物质中传播比在空气中传播都要慢。2．15℃的空气中声速：340m/s。一般声音在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢。3．水的密度：1.0×103kg/m3＝1g/cm3＝1.0kg/dm3。1个标准大气压下水的沸点：100℃，冰的熔点0℃，水的比热容4.2×103J/(kg·℃)。4．g＝9.8N/kg，特殊说明时可取10N/kg。5．一个标准大气压＝760mmHg＝1.01×105Pa＝10.3m高水柱。6．几个电压值1节干电池一只铅蓄电池照明电路电压对人体安全电压1.5V2V220V不高于36V7.1度＝1千瓦时(kW·h)＝3.6×106J。8.人耳的听觉范围是20～20000Hz。附录二、常见数据1．与人体有关的常见数据质量重力密度体积身高约50kg约500N约1×103kg/m3约0.05m3约160～180cm电阻手臂长手掌面积脚掌面积对地压强约几千欧约50～60cm约100～120cm2约150～200cm2行走时约：2×104Pa站立时约：1×104Pa附录步长步速骑自行车速度骑自行车时受到的阻力大拇指指甲宽约50～70cm约1.2m/s约5m/s＝18km/h约20N约1cm手掌宽脉搏跳动频率呼吸正常血压人体正常体温约1dm70～75次/min(1.2Hz)20～30次/min收缩压130mmHg舒张压85mmHg约36.5℃(37℃)附录2.一些物体的长度(说明：一些物体的体积和容积根据长度进行估算)物理课本长、宽一张纸厚铅笔长度写字台长和宽、高地面到篮板一层楼高0.26m、0.18m10－4m17.5cm1.2m、0.6m、0.8m约3m3m3.一些物体的质量和重力物体物理课本一个鸡蛋一个苹果一枚大头针一名中学生一块橡皮一只烧鸡质量/kg300g＝0.3kg50g200g80mg50kg20g2kg重力/N3N0.5N2N8×10－4N500N0.2N20N附录[原理梳理]物理仪器或装置的原理装置与应用知识点声呐超声波鉴别物质、判断是否空心、判断浮沉密度弹簧测力计在一定范围内，拉力越大，弹簧被拉得越长重垂线、水平仪重力的方向总是竖直向下车辆限载限速惯性用弹簧测力计测滑动摩擦力、测物体重力二力平衡水坝下部建造得比上部宽，潜水深度有限度液体的压强随深度的增加而增大茶壶、锅炉水位器连通器附录水银气压计托里拆利实验自来水笔吸墨水、抽水机、茶壶盖上开有一小孔、用吸管吸饮料、高度计大气压密度计、轮船、气球、飞艇、潜水艇、孔明灯、盐水选种、测人体血液的密度物体的浮沉条件液体温度计液体的热胀冷缩吹电风扇凉快，泼水降温，包有酒精棉花的温度计示数低于室温蒸发制冷高温水蒸气做饭、烧水液化放热干冰人工降雨、灭火，在舞台上形成“烟雾”升华制冷附录高压锅液体的沸点随液面上方气压的增大(减小)而升高(降低)液化石油气气体的加压液化白炽灯泡灯丝用钨做，在很冷的地区宜用酒精温度计而不用水银温度计测气温熔点和沸点沿海地区白天和晚上的气温变化不大比热容各种电热器、白炽电灯、保险丝电流的热效应提炼铝、铜，电解，电镀电流的化学效应电磁起重机、电铃、电话听筒、电磁继电器电流的磁效应变阻器(通过改变电阻丝的长度来改变电阻)、油量表、简单调光电路决定电阻大小的因素磁屏蔽、防磁手表、录音带和录像带、磁悬浮列车磁现象直流电动机、扬声器通电线圈在磁场中受力转动发电机、动圈式话筒电磁感应现象附录[难点提升]解读“效率”能量应用转化公式推导机械能滑轮组机械能间的相互转化斜面电能电动机电能→机械能电热器电能→内能竖直提升：η组＝W有用W总＝GhFs＝G物nF＝G物G物＋G动水平移动：η组＝f物nF(不考虑绳重及摩擦)η斜面＝W有用W总＝GhFL＝GhGh＋fLη电动机＝W机械W电＝F牵引力sP电tη热＝Q吸W电＝cmΔtP电t附录化学能燃气炉化学能→内能煤炉热机化学能→机械能发电机化学能→电能太阳能太阳能热水器太阳能→内能太阳能电池太阳能→电能η热＝Q吸Q放＝cmΔtqVη热＝Q吸Q放＝cmΔtqmη热机＝W有用Q放＝P机械tqmη发电机＝W电Q放＝P电tqmη光热转换＝Q吸W太阳＝cmΔtP辐射Stη光电转换＝W电W太阳＝PtP辐射St附录[贡献梳理]物理学家与贡献姓名贡献姓名贡献伽利略运动物体不受外力时速度保持不变，一直运动下去牛顿牛顿第一运动定律、色散、经典物理奠基人托里拆利托里拆利实验，首先测出大气压的值阿基米德阿基米德原理、杠杆平衡原理摄尔修斯创制摄氏温标欧姆欧姆定律焦耳焦耳定律奥斯特电流的磁效应，最早揭示了电与磁之间的联系附录法拉第电磁感应现象沈括固体传声、磁偏角安培安培定则(右手螺旋定则)麦克斯韦预言电磁波的存在、建立电磁场理论赫兹证实电磁波的存在墨翟小孔成像卢瑟福α粒子散射实验、原子行星(核式)模型汤姆逊发现电子查德威克发现中子盖尔曼发现夸克莫尔斯发明电报贝尔发明电话哈勃发现哈勃红移