2018初中物理競賽教程（基礎(chǔ)篇）第14講 熱膨脹 熱傳遞(附強(qiáng)化訓(xùn)練題及答案)

1、1第14講熱膨脹熱膨脹熱效率熱效率14.1學(xué)習(xí)提要學(xué)習(xí)提要14.1.1溫度及溫度計溫度及溫度計1.溫度溫度是表示物體冷熱程度的物理量。它的國際單位是開爾文，簡稱開（K）。2.溫度計溫度計是測量溫度的儀表。常用的有水銀溫度計、煤油溫度計和酒精溫度計。（1）原理：常用溫度計是利用液體熱長冷縮的性質(zhì)制成的。（2）溫標(biāo)：溫度的測量標(biāo)準(zhǔn)。攝氏溫標(biāo)的分度法：把一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰、水混合物的溫度規(guī)定為零度，記為0℃；一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下沸水的溫度規(guī)定為10

2、0度，記作100℃；把0℃和100℃分成100等分，每一等分就是1攝氏度。這種分度法還可以擴(kuò)大到0℃以下和100℃以上。熱力學(xué)溫標(biāo)是國際單位制中所采用的的溫標(biāo)，也成為絕對溫標(biāo)，它的單位是開（K）。熱力學(xué)溫標(biāo)選擇273.15℃為零點(diǎn)，即0K。熱力學(xué)溫標(biāo)中每1度的大小與攝氏溫標(biāo)每1度的大小相同。通常在計算結(jié)果不要求十分精確時，熱力學(xué)溫標(biāo)和攝氏溫度關(guān)系可以寫成T=273t0（3）正確使用溫度計的方法：①不能超過溫度計的測量范圍；②溫度計的玻璃

3、泡要與被測物體充分接觸；③不能將溫度計從被測物體中拿出來讀數(shù)；④讀數(shù)時視線要與溫度內(nèi)液面相平。（4）體溫計的特點(diǎn)：①刻度范圍為35~42℃；②最小分度值為0.1℃；③可以離開人體讀數(shù)，讀數(shù)后要將水銀柱甩回到玻璃泡內(nèi)。14.1.2熱膨脹熱膨脹1.物體熱膨脹的一般規(guī)律物體在溫度升高時，其體積（或面積、長度）增加的現(xiàn)象叫做熱膨脹。大多數(shù)物質(zhì)在溫度升高時，體積（或面積、長度）增加。在相同條件下，固體膨脹得最小，液體膨脹得較大，氣體膨脹得最大。2

4、.反常膨脹規(guī)律3方式傳導(dǎo)對流輻射傳熱特點(diǎn)熱沿物體傳導(dǎo)靠物質(zhì)流動傳熱沿直線傳熱區(qū)別媒介物質(zhì)固體傳熱的主要方式液體、氣體傳熱的主要方式不需要媒介物質(zhì)，可在真空中進(jìn)行相同點(diǎn)（1）必須有溫度差才能進(jìn)行（2）熱總是從溫度高的地方傳向溫度低的地方14.2難點(diǎn)解釋難點(diǎn)解釋溫度和溫標(biāo)的區(qū)別溫度和溫標(biāo)的區(qū)別溫度反應(yīng)的是物體的冷熱程度。冷的物體溫度低，熱的物體溫度高。由分子運(yùn)動論可知，物體是由大量分子組成的，而大量分子又在永不停息地作無規(guī)則運(yùn)動，這種分子永

5、不停息的無規(guī)則運(yùn)動越激烈，物體的溫蒂就越高。物體分子無規(guī)則運(yùn)動激烈程度是一種客觀存在，所以溫度本身也是一種客觀存在，它是由物體自身的分子無規(guī)則運(yùn)動激烈程度決定的。要確定物體溫度的高低，就需要進(jìn)行測量。測量物體溫度高低的儀器叫溫度計。溫度計是由測溫器經(jīng)標(biāo)度而成，例如內(nèi)有一定量汞的兩端封閉的玻璃管就是測溫器，標(biāo)度后則成溫度計。而對測溫器進(jìn)行標(biāo)度，首先要確定溫度的測量標(biāo)準(zhǔn)，即溫標(biāo)。溫標(biāo)的確定是人為的，它可以有不同的確定方法。對應(yīng)于物體某一確定

6、的溫度，在不同溫標(biāo)中的示數(shù)是不同的。由此可見，對應(yīng)于某一確定的溫度，僅有一個讀數(shù)是沒有意義的，只有說明是某種溫標(biāo)后它的讀書才有意義。例如我們說水的溫度是5度沒有意義，說水的溫度是5攝氏度才有意義，因為它告訴我們，這是指水的溫度用攝氏溫標(biāo)量度時是5℃。14.3例題解析例題解析14.3.1計算溫度計的示數(shù)計算溫度計的示數(shù)例1有一支沒有刻度的水銀溫度計，當(dāng)玻璃泡放在冰水混合物中時，水銀柱的長度為4cm，當(dāng)玻璃泡放在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的沸水中時，水銀