初中物理中烧水问题
07-08
初中物理中的烧水问题
江苏省扬州市邗江区杭集中学 225111
初中物理中, 特别是学过热学以后, 在计算题中, 我们会经常碰到烧水的问题。其实烧水问题很简单, 根据热平衡方程q 吸=q放可知, 水需要吸收多少热量(q吸), 我们就提供多少热量(q放) 就行了。虽然解题思路很简单, 但命题者命题的形式却比较多, 可以将这类问题跟热学、电学等联系起来进行命题。总体而言笔者认为, 命题者可以从以下三个方面进行命题。
1. 用太阳能烧水
【例】某物理兴趣小组为了探究水吸收太阳能的本领, 做了如下实验:在一个水盆内装入6kg 水, 水的表面积为0.1 2, 在太阳光下垂直照射15min 后, 水温升高了5℃(水的比热容为4.2×10 j/(kg.℃)) 。
(1)实验时,6kg 水在15min 内吸收了多少热量?
(2)1㎡水面平均每分钟吸收的热量是多少焦?
解析:(1)6kg水, 温度升高了5℃, 吸收的热量可利用公式q 吸=cm△t
求出:(2)第1问中求出的热量是0.1m 2面积上15min 吸收的热量, 除以面积、时间就可以得到每平方米面积上每分钟吸收的热量。 解:(1)q吸= cm△t=4.2×10 3×6×5j=1.26×10 5j
(2) △q=q吸st=1.26×10 5j/0.1㎡1.5min=8.4×10 4j/(㎡min)