- 初中沪科版物理热学
初中沪科版物理热学部分涉及的知识点有:
1. 物体的熔化、凝固现象及其规律。
2. 物体的汽化现象及其规律(蒸发与沸腾的区别和联系)。
3. 液体的沸点与气压的关系(在气压改变时,液体沸点也会发生变化的规律)。
4. 水的沸腾现象及其规律。
5. 热传递的条件、方式与过程,以及热量、温度改变的量度——温度计的使用方法。
6. 比热容的概念及其物理意义。
7. 热量的计算(吸放热与温度、质量、比热容等因素的关系)。
8. 热机(内燃机)的工作原理、能量转化过程以及效率问题。
9. 热传导、对流、辐射的比较,以及热量的传递方式在实际生活中的应用和解释。
请注意,沪科版初中物理教材会根据教学大纲进行适当的调整,因此具体内容可能会略有不同。建议查阅沪科版初中物理教材以获取更详细的信息。
相关例题:
题目:小明家有一个铜制的热敏电阻器,其阻值随温度变化的曲线如图所示。现将这个铜制的热敏电阻器放入一杯水中,给它通以一定的电流,用来控制水温。已知该热敏电阻器的阻值随温度变化符合欧姆定律,即温度每升高1℃,它的阻值就增加一定的小值。
(1)求出该热敏电阻器的阻值随温度变化的函数表达式;
(2)当水温达到多少摄氏度时,热敏电阻器的阻值达到最大?
(3)若铜的电阻率随温度变化的关系式为ρ = ρ(t) = 1.7 × 10^-8Ω·m,铜制热敏电阻器的横截面积为$S = 1 times 10^{- 6}$m^{2},求当水温为$t = 50^{circ}C$时,热敏电阻器的功率。
答案:(1)该热敏电阻器的阻值随温度变化的函数表达式为$R = R_{0}(1 + frac{t}{25})$;
(2)当水温达到$65^{circ}C$时,热敏电阻器的阻值达到最大;
(3)当水温为$t = 50^{circ}C$时,热敏电阻器的功率为$P = frac{I^{2}R}{t} = frac{I^{2}(R_{0}(1 + frac{t}{25}))}{50} = frac{I^{2}R_{0}}{4}$。
解析:
(1)根据题意,该热敏电阻器的阻值随温度变化的曲线是一条直线,因此可以设其阻值为$R(t)$,根据欧姆定律可得$R(t) = frac{U}{I}$,其中$U$为电压,$I$为电流。由于该热敏电阻器的阻值随温度变化符合欧姆定律,即温度每升高$1^{circ}C$,它的阻值就增加一定的小值,因此可以设其阻值增加的小值为$Delta R$,则有$R(t + 1) - R(t) = Delta R$。根据题图可知,当温度为$t = 25^{circ}C$时,热敏电阻器的阻值为$R_{0}$,因此可以得到一个关于$R(t)$的方程组:
$left{ begin{matrix} R(t + 1) - R(t) = Delta R
R(25) = R_{0}
end{matrix} right$.
解得:$R(t) = R_{0}(1 + frac{t}{25})$。
(2)当水温达到最大阻值时,热敏电阻器的功率最大。根据功率公式$P = I^{2}R$可知,当电流一定时,功率与电阻成正比。因此当热敏电阻器的阻值达到最大时,功率也最大。根据(1)中的表达式可知,当温度为$65^{circ}C$时,热敏电阻器的阻值达到最大。
(3)当水温为$t = 50^{circ}C$时,热敏电阻器的功率为:
$P = frac{I^{2}(R_{0}(1 + frac{t}{25}))}{50}$
由于铜的电阻率随温度变化的关系式为$rho = rho(t) = 1.7 times 10^{- 8}Omega cdot m$,铜制热敏电阻器的横截面积为$S = 1 times 10^{- 6}$m$mspace{2mu}^{2}$,因此有:$rho = frac{RS}{L}$其中L为铜制热敏电阻器的长度。将上述数据代入功率公式可得:
$P = frac{(R_{0}(1 + frac{50}{25}))^{2} times (S times L)}{50}$
化简得:$P = frac{I^{2}R_{0}}{4}$。
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