- 初中滬科版物理熱學
初中滬科版物理熱學部分涉及的知識點有:
1. 物體的熔化、凝固現象及其規律。
2. 物體的汽化現象及其規律(蒸發與沸騰的區別和聯系)。
3. 液體的沸點與氣壓的關系(在氣壓改變時,液體沸點也會發生變化的規律)。
4. 水的沸騰現象及其規律。
5. 熱傳遞的條件、方式與過程,以及熱量、溫度改變的量度——溫度計的使用方法。
6. 比熱容的概念及其物理意義。
7. 熱量的計算(吸放熱與溫度、質量、比熱容等因素的關系)。
8. 熱機(內燃機)的工作原理、能量轉化過程以及效率問題。
9. 熱傳導、對流、輻射的比較,以及熱量的傳遞方式在實際生活中的應用和解釋。
請注意,滬科版初中物理教材會根據教學大綱進行適當的調整,因此具體內容可能會略有不同。建議查閱滬科版初中物理教材以獲取更詳細的信息。
相關例題:
題目:小明家有一個銅制的熱敏電阻器,其阻值隨溫度變化的曲線如圖所示。現將這個銅制的熱敏電阻器放入一杯水中,給它通以一定的電流,用來控制水溫。已知該熱敏電阻器的阻值隨溫度變化符合歐姆定律,即溫度每升高1℃,它的阻值就增加一定的小值。
(1)求出該熱敏電阻器的阻值隨溫度變化的函數表達式;
(2)當水溫達到多少攝氏度時,熱敏電阻器的阻值達到最大?
(3)若銅的電阻率隨溫度變化的關系式為ρ = ρ(t) = 1.7 × 10^-8Ω·m,銅制熱敏電阻器的橫截面積為$S = 1 \times 10^{- 6}$m^{2},求當水溫為$t = 50^{\circ}C$時,熱敏電阻器的功率。
答案:(1)該熱敏電阻器的阻值隨溫度變化的函數表達式為$R = R_{0}(1 + \frac{t}{25})$;
(2)當水溫達到$65^{\circ}C$時,熱敏電阻器的阻值達到最大;
(3)當水溫為$t = 50^{\circ}C$時,熱敏電阻器的功率為$P = \frac{I^{2}R}{t} = \frac{I^{2}(R_{0}(1 + \frac{t}{25}))}{50} = \frac{I^{2}R_{0}}{4}$。
解析:
(1)根據題意,該熱敏電阻器的阻值隨溫度變化的曲線是一條直線,因此可以設其阻值為$R(t)$,根據歐姆定律可得$R(t) = \frac{U}{I}$,其中$U$為電壓,$I$為電流。由于該熱敏電阻器的阻值隨溫度變化符合歐姆定律,即溫度每升高$1^{\circ}C$,它的阻值就增加一定的小值,因此可以設其阻值增加的小值為$\Delta R$,則有$R(t + 1) - R(t) = \Delta R$。根據題圖可知,當溫度為$t = 25^{\circ}C$時,熱敏電阻器的阻值為$R_{0}$,因此可以得到一個關于$R(t)$的方程組:
$\left\{ \begin{matrix} R(t + 1) - R(t) = \Delta R \\
R(25) = R_{0} \\
\end{matrix} \right$.
解得:$R(t) = R_{0}(1 + \frac{t}{25})$。
(2)當水溫達到最大阻值時,熱敏電阻器的功率最大。根據功率公式$P = I^{2}R$可知,當電流一定時,功率與電阻成正比。因此當熱敏電阻器的阻值達到最大時,功率也最大。根據(1)中的表達式可知,當溫度為$65^{\circ}C$時,熱敏電阻器的阻值達到最大。
(3)當水溫為$t = 50^{\circ}C$時,熱敏電阻器的功率為:
$P = \frac{I^{2}(R_{0}(1 + \frac{t}{25}))}{50}$
由于銅的電阻率隨溫度變化的關系式為$\rho = \rho(t) = 1.7 \times 10^{- 8}\Omega \cdot m$,銅制熱敏電阻器的橫截面積為$S = 1 \times 10^{- 6}$m$\mspace{2mu}^{2}$,因此有:$\rho = \frac{RS}{L}$其中L為銅制熱敏電阻器的長度。將上述數據代入功率公式可得:
$P = \frac{(R_{0}(1 + \frac{50}{25}))^{2} \times (S \times L)}{50}$
化簡得:$P = \frac{I^{2}R_{0}}{4}$。
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