热学训练一(精选2篇)
分子动理论热现象
内能的利用 热机
分子动理论 内能测试题
一、选择题
1.下列关于分子的运动的说法中正确的是()
A.分子的运动可以用人眼直接观察到 B.气体的分子运动,固体、液体的分子不运动 C.分子的运动是无规则的 D.分子的运动永远不会停止
2.下列关于热量的说法中,正确的是()A.水的温度降低时,水可能放出了热量 B.水的温度升高时,水一定吸收了热量 C.水的温度越高,它具有的热量越多 D.水的温度越低,它具有的热量越少 3.一个物体的温度降低了,原因是()
A.一定是它对外做了功 B.一定是它放出了热量
C.可能是物体放出热量,也可能是物体对外做了功 D.可能物体既没有放出热量,也没有做功
4.用两个相同的电热器给两个杯子中质量相等的水和煤油加热,下列说法中正确的是()
A.升高相同的温度,水所需要的时间较长 B.升高相同的温度,煤油所需要的时间较长 C.加热相同的时间,水升高的温度较大 D.加热相同的时间,煤油升高的温度较大 5.下列说法中正确的是()A.物体温度升高,它的内能一般增加 B.物体吸收了热量,它的温度一定升高 C.物体内能增加,它的温度一定升高 D.物体温度越高,内能越大,含有的热量越多 6.下列关于内能和机械能的说法中,正确的是()A.物体的机械能越大,它的内能也越大 B.物体的内能的大小与机械能大小无关
C.物体的温度升高时,内能增大,机械能也可能增大 D.物体的运动速度减少时,机械能减小,内能可能不变 7.子弹打入木块的过程中()A.子弹克服摩擦力做了功 B.子弹的机械能减小
c.子弹和木块的温度升高,内能增加 D.子弹的机械能转化为子弹和木块的内能 8.如果一根木条的温度升高了,则()A.一定是外界对木条做了功
B.一定是木条吸收了热量 C.可能是木条吸收了热量 D.木条的内能增加了
9.质量相等的材料不同的金属,在沸水中加热足够长的时间后,同时取出放在足够大的冰上,能使冰熔化较多的金属应当()A.有较大的密度 B.有较大的体积
C.有较高的温度 D.有较大的比热
10.放在密闭房间里的电冰箱接上电源工作一段时间后,房间的温度将()
A.降低 B.不变 C.升高 D.由冰箱功率而定
二、计算题
13.质量为1千克的铝壶盛有500克10℃的水,现使水温升高到100℃.求此过程铝壶
33和水共同吸收的热量.已知铝的比热为0.88×10焦/(千克·℃),水的比热为4.2×10焦/(千克·℃).14.把600克某种金属投入1.2千克、20℃的冷水中,水温升高到40℃时,金属块的温度降低了200℃.求此金属的比热. 参考答案 选择题
1.C、D 2.A 3.C 4.A、D 5.A 6.B、C、D 7.A、B、C、D 8.C、D 9.D 10.C
二、计算题 13. 2.682×10焦
14. 0.84×10焦/(千克·℃)返回 热现象测试题
一、综合题
1.A、B两支温度计,玻璃泡里装有同样多的水银,A温度计的玻璃管的内径比B粗,若两支温度计的最小刻度都是1℃,用这两个温度计测同一物体的温度,误差较小的是()A.用A温度计 B.用B温度计 C.一样准确
2.常用的摄氏温标是一种百分温标,以1标准大气压下冰水混合物的温度规定为 ℃,以水的沸点规定为 ℃.
3.晒粮食,为了干得快,人们总是把粮食摊开,晒在通风向阳的地方,这是因为要加快蒸发,必须 .
4.采用冷冻法可以把水与酒精从它们的混合液中分离出来.将混合液降温直到产生冰晶,首先分离出来的晶体及其原因是()A.冰,水的凝固点比酒精的低 B.冰,水的凝固点比酒精的高 35 C.酒精,酒精的凝固点比水的高 D.酒精,酒精的凝固点比水的低
5.舞台上,有时为了增加效果,剧务人员用机器把一些干冰(固态二氧化碳)粒吹向舞台,这样在舞台上形成一团团“白气”,请你解释一下“白气”是怎么形成的?
二、应用题
6.一支温度计的刻度不准确,在一标准大气压下,把它放入冰水混合物中,示数为4℃,放入沸水中示数为96℃,用它测气温,其示数为28℃,求当时的气温实际是多少?
三、创新题
7.一个房间里有三支温度计,把甲温度计放在空气中,乙温度计放在装有酒精的敞口烧杯中,丙温度计放在装有酒精的密封瓶中,结果三支温度计的示数都是19℃,由此可知,刻度不准确的温度计是()A.甲 B.乙 C.丙 D.无法确定
8.用嘴向手呵气,手感到热,若向手吹气,手感到凉,这是为什么? 9.连图题,将左边的物态变化与右边相对应的现象用笔画线连接起来.
熔化(A)(l)刮风,土地变干裂
凝固(B)(2)严冬,树上挂捕了雾淞
汽化(C)(3)把钢水倒入模具中,制造了一个正方体
液化(D)(4)长期使用的灯泡,灯丝变细
升华(E)(5)电路中的保险丝被烧断
凝华(F)(6)夏天有时自来水管会“出汗”
四、中考题精选
10.有时早晨花草上出现露珠,这是属于 现象,严冬室外冰冻的衣服干了,这属于 现象. 11.下列说法正确的是()A.固体都有一定的熔点 B.液体在任何温度下都能蒸发 C.夏末的露是水蒸气凝华而成的 D.初冬的霜是小水滴凝固形成的 参考答案
一、l.点拨:A、B两支温度计装同样多的水银,测同一物体温度时,泡内水银膨胀的体积一样大,但B温度计内径细,必然液柱升高的多,因为两温度计的最小刻度都是1℃,所以B温度计的刻线间隔大,测量时估计范围大而误差小.答:B. 2.答:0,100.
3.点拨:把粮食摊开是为了增大蒸发面积,使蒸发加快;放在向阳的地方是为了升高粮食的温度,使蒸发加快;放在通风地方是为了增加粮食表面的空气流动速度,使蒸发加快.
答:提高粮食内水温度,增大粮食内液体的表面积,加快粮食内液体表面的空气流动. 4.点拨:在标准大气压下,水的凝固点是0℃,酒精的凝固点是-117℃,水的凝固点比酒精的高,当降温时,水首先达到凝固点,即水先凝固成冰. 答:B.
5.点拨:干冰很容易升华,干冰在升华时向空气中吸收大量的热,致使附近的气温降低,这样空气中的大量的水蒸气会遇冷液化成小水滴悬浮在空气中,这就是我们见到的舞台上的“白气”.
二、6.点拨:这是一道通过多步计算求解的综合性计算题.首先根据摄氏温度的规定,求出此温度计每个小格所表示的实际温度,再根据题目信息算出气温的格数,最后用气温的格数与每格表示的温度值相乘.就可得出当时的气温了.也可根据温度计上的刻度均匀,(即温度计上标准的l℃之间的间限相等),列比例求解.
解:根据题意,画出温度计示意图:左边代表不准确的刻线,右边代表准确的温度.
法1:此温度计每个小格所代表的实际温度为: 当时气温格数为:28格-4格=24格
当时气温为:
法2:设当时气温为t,根据温度上标准的l℃之间的间隔相等,得 解得
7.点拨:敞口的烧杯中装有酒精,酒精在蒸发时要吸热,一部分热是从空气中吸的,一部分热是从酒精自身吸的,因此,敞口烧杯中酒精的温度应低于室温,密封瓶中虽装有酒精,但瓶口被密封,里面酒精不能蒸发,因此也就不吸热,其温度应与室温相同.由以上分析可知,乙温度计放在敞口的酒精中若是准确的,其示数应比甲、丙低,由此可见,乙是不准确的.答:B.
8.点拨:向手呵气,手感到热,同时手上潮乎乎的,说明有水生成,这实际上呼出的水蒸气遇到温度较低的手放热液化成的,因此手感到热,向手吹气,气流速度加快,加快了手上汗液的蒸发,而蒸发要吸收热量,因此感到凉.
答:向手呵气,呼出的水蒸气遇冷放热液化成水,因手吸热而感到热,向手吹气,加快了手面上空气的流动,使汗液蒸发加快,而蒸发要吸收热量,有致冷作用,所以手感到凉. 9.点拨:要正确判断属于哪种状态变化,一是要理解题目上所说的物理现象,迅速确定现象的实质是什么,二是看研究对象在变化前后各处于什么状忐.如(1)中,土地变干裂,实质是土地水份少,水份到哪里去了,自然想到跑到空气中去,是一种蒸发现象,而刮风恰恰又加快了蒸发的速度.(2)中的雾淞,实质上是固态冰,雾淞的形成和箱的形成一样,是水蒸气凝华而成的.(3)中,钢水是液态,倒入模具中,制造了一个正力体,这个正方体显然是固态,这是一种凝固现象.(4)中,灯丝变细,实质是由固态直接变成气态,是灯丝在高温下的升华.(5)中保险丝被烧断,实质是被熔断,保险丝由固态变成液态自然也就被熔断了.(6)中的自来水管出的“汗”实质是水,在阴雨天,空气中的大量水蒸气,遇到温度较低的自来水管,放热液化成水附着在水管上,这就是自来水管出的“汗”. 答:
10.答:液化,升华.
11.点拨:判定属于哪种状态变化可依据下面两点:(1)看它在变化前后各处于什么状态;(2)看在变化过程中是吸热还是放热.A的错误在于不知道固体分晶体和非晶体两种,晶体都有一定的熔点,非晶体(如石蜡)在熔化过程中温度持续上升,没有一个恒定的温度,因此没有熔点.把固体和晶体等同起来是错误的.露是液体水,而凝华是发生在气态和固态之间的物态变化,露是水蒸气液化成的.故C不正确.霜是水蒸气直接凝华成固态,并非小水滴凝固而成,故D不正确.答:B. 返回
内能的利用 热机测试题
一、填空题 1.燃料的燃烧是一种______变化,在燃烧的过程中,燃料的______能转化为______能,也就是通常所说的释放出能量.
2.1kg某种燃料______放出的热量,叫做这种燃料的燃烧值,无烟煤的燃烧值是3.4×710J/kg,它的物理意义是________________.
3.酒精的燃烧值是3.0×10J/kg,酒精炉里装有100g酒精,若燃烧掉一半,放出的热量是______J,剩余部分酒精的燃烧值是______.
4.内能的一个重要应用就是直接用它来______物体,物体在获得内能以后,______会升高;内能的另一个重要应用就是用它来_________.
5.内燃机的工作特点是:让燃料在______燃烧,生成______的燃气,利用这个燃气作为______去推动______.
6.一般内燃机完成一个工作循环具有______个冲程,其中压缩冲程和做功冲程分别是第______和第______冲程在压缩冲程里______能转变为______能,在做功冲程里______能转化为______能.
7.内燃机工作的一个循环中,只有______冲程对外做功,其它几个冲程是______冲程,要靠飞轮的______来完成,但从全局看,______冲程,______冲程和______冲程都是必不可少的,它们为_____冲程对外做功创造了条件.
8.汽油机是用______使燃料燃烧的,这种点火方式叫做______,柴油机是在_______冲程末,由______向气缸内喷射______,它在远远超过它的燃点的热空气中立即燃烧,这种点火方式叫做______.
9.柴油机和汽油机在吸气冲程中的不同是:汽油机吸入气缸里的是______,柴油机吸入气缸里的是______.
10.用来做______那部分能量和燃料______放出的能量之比,叫做热机的效率,提高热机效率的途径是____________.
二、判断题
11.一台单缸汽油机,飞轮每分钟转600转,那么这台汽油机每分钟内完成300个工作循环.()12.热机的效率总小于或等于1.()13.总的看来,内燃机实现了内能向机械能的转化,但在它的工作过程中,也有机械能转化为内能的过程.()14.燃料的燃烧值要随着燃料的不断燃烧而减小.()
三、选择题
15.热机工作的共同特点是()
A.都有燃料进入汽缸.
7B.将燃料燃烧放出的内能传递给工作物质,使工作物质受热膨胀,对外作功.
C.都能把燃料燃烧所释放出的内能全部转化为机械能.
D.都有四个冲程
16.四冲程汽油机的转速是60l/s,那么它每秒钟对外做功的次数是()
A.30次 B.20次
C.600次
D.300次
17.为了提高热机的效率,应尽可能()
A.采用优质燃料
B.减少热机的各种热损失,保证良好的润滑
C.降低热机的功率
D.避免使用热机 18.内燃机的工作物质是()
A.水蒸气
B.空气
C.燃料燃烧生成的高温高压气体
D.柴油、汽油和天然气 19.热能的效率越高,说明()
A.能作的有用功越多
B.燃料的燃烧值越大
C.这台热机的马力越大
D.机器对燃料的利用率越高
20.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩,气缸中的A.压强增大,温度降低
B.压强减小,温度升高
C.压强增大,温度升高
D.压强减小,温度降低
()21.关于热机效率以下几种说法中,正确的是()
A.有用功跟燃料燃烧值的比值
B.用来做有用功的那部分能量跟燃料燃烧所放出的能量之比
C.用来做有用功的那部分能量跟燃料完全燃烧所放出的能量之比
D.燃料完全燃烧所放出的能量跟用来做有用功的那部分能量之比 22.一般来说柴油机的效率比汽油机高,其原因是()
A.压缩冲程末,气缸内温度和压强都比汽油机的低
B.在柴油机里,推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高,燃气的功较多
C.柴油机的燃烧值比汽油高
D.柴油机的功率较大
四、实验题
23.内燃机中,连杆和曲轴的作用是_________飞轮的作用是_________. 24.图为汽油机冲程的示意图,请根据图示填出汽油机所处的工作状态. 25.完成下页表,指出汽油机和柴油机的主要区别:
五、计算题
26.完全燃烧140g焦炭(焦炭的燃烧值为3.0×10J/kg)能放出多少焦的热量?若这些热量的30%被水吸收,则能使30kg20℃的水温升高到多少度? 参考答案
1.化学,化学,内
2.完全燃烧,1kg无烟煤在完全燃烧时放出的热量是3.4×10J
3.1.5×10J,3.0×10J/kg
4.加热,物体温度,做功
5.气缸内,高温高压,工作物质,活塞做功
6.四,二,三,机械,内,内,机械
7.做功,辅助,惯性,吸气,压缩,排气,做功
8.火花塞,点燃式,压缩,喷油嘴,雾状柴油,压燃式
9.汽油和空气的混合物,空气
10.有用功,完全燃烧,减少各种热损失,保证良好的润滑,减少因克服摩擦而额外消耗的功
11.√ 12.× 13.√ 14.×
15.B 16.A 17.B 18.C
19.D 20.C 21.C 22.B
23.外力先使曲轴转动,通过连杆带动活塞运动,依靠飞轮的惯性贮存能量,以帮助完成三个辅助冲程
24.(a)吸气;(b)排气;(C)压缩;(d)做功
25.汽油和空气混合物,空气,有火花塞,有喷油嘴,点燃式,压燃式
1 高等传热学教材建设
在教学内容上, 高等传热学的课堂教学在遵循传热学理论体系的基础上可以有机融入“研究性主题学习”的特点, 这就需要讲授者精心组织有一定深度和开放度的研究性教学素材, 引导学生开展探究性学习。从而使得课程教学活动不仅是传授知识的过程, 而且是孕育研究生创新意识和能力、拓展国际化学术视野、强化实践能力和提升综合素质的过程。为此, 作者在高等传热学教材建设上, 一方面精心编著有特色的高等传热学教材, 另一方面, 精心编选一些国内外学术期刊的论文作为辅助教材, 充实研究性教学内容。
在高等传热学教材编著过程中, 作者对教材内容体系、教学内容的继承和更新、教学内容的特色和面向以及创新能力培养等问题进行了认真思考。突出表现在以下几点: (1) 尽量避免繁琐的数学分析解法的叙述, 而关注物理模型和数学模型的有机结合, 强调对传热过程物理模型和机理的阐述以及数学模型建立的思路; (2) 结合航空航天科学技术的发展和专业特点, 挖掘传热学基础问题应用的素材; (3) 有意识将国内外部分学者的一些研究成果以及作者在科学研究中取得的研究成果有机纳入书本的相关章节, 并提供了一定量的思考题和相关文献, 可供读者深入学习时参考。
同时在教学过程中, 为进一步适应研究生“三强一高”培养的需要, 精心编选一些与教学内容相关的国内外学术期刊论文作为研究生课后探究性学习辅助教材, 充实研究性教学内容。
2 研究性教学方法实践
作者在高等传热学研究性教学方法探索的教学实践中, 深刻体会到营造“研究性教学环境”的重要性, “研究性教学环境”营造的方式有两种:提问和互动。在高等传热学课堂教学实践中, 作者发现目前学生在教学初期对互动过程的适应性往往较弱, 表现在提出的问题基本都是一些概念性的是非问题, 对于凝练科学研究基本命题的思路还缺乏足够的认识, 需要一个逐渐适应的过程。因此, 这就需要教师有意识地设计一些利于共同参与讨论的研究性命题, 为此, 作者在高等传热学的教学过程, 结合传热学科的理论体系发展和航空宇航推进理论与工程专业的传热问题, 凝练出“传热学科的发展和传热学前沿问题的思考”、“热传导过程中的非傅里叶效应”、“对流换热的场协同视角”、“对流换热强化理论与技术”等共性主题教学单元以及结合专业特色的“航空发动机传热研究的挑战”、“多孔壁导热模型及其在涡轮叶片热分析中的应用”、“航空发动机热端部件强化冷却技术”等主题教学单元, 引导学生积极主动地思考传热学理论体系形成和发展过程中曾经面临的科学难题, 以及航空发动机热端部件强化冷却技术面临的技术挑战, 从而进入“研究者”的角色状态。并通过介绍一些英文文献, 供研究生课后进行阅读, 以了解国际上传热学研究的前沿动态。
互动环节则以学生为主体, 通过引导他们就某些主题进行文献阅读分析或探究性学习, 提出自己的理解和认识, 或就其各自的研究方向提炼出传热学相关问题进行交流, 教师在互动环节中主要起到指导作用, 促进其更深入的思考, 引导学生积极主动地思考传热学理论体系形成和发展过程中曾经面临的科学难题, 结合国内外传热学领域的研究现状和发展趋势, 将“三强一高”特质培养融于不断创新的学科发展环境之中。
3 探究性实践环节强化
针对研究生创新意识培养和研究能力提升的要求, 在高等传热学教学过程中加强实践性教学环节, 注重科学研究能力的培养, 特别是强化探究性研究内涵。这里所强调的实践内涵主要是指学习过程中的“实践”, 即在学习过程中将知识收获得以践行, 促进学习与研究融入课堂教学过程。主要从以下三个方面加以实践。
(1) 该校高等传热学课程的授课对象主要包括航空宇航推进理论与工程、工程热物理、热能工程、人机环境工程等二级学科的研究生, 传热学在上述学科专业领域有着广泛的应用背景, 通过鼓励研究生就各自熟悉领域的传热研究进展进行交流, 不仅加强了他们对各自专业方向研究动态的认识, 而且加强了不同专业方向学生知识面的拓展。
(2) 指导学生就科研活动中分解出来的传热问题开展研究, 主要以商业化计算软件为平台 (Fluent-CFD软件) , 培养学生理解和应用计算软件的能力, 并在此基础上, 完成某个传热问题命题的训练, 并就一些强化传热新概念开展探究性研究。在这一研究过程中, 安排青年教师和博士研究生加以辅导, 就物理模型的建立、数值计算方法和研究结果分析等方面与研究生交流, 从而培养他们科学研究的能力。
(3) 促进教学的科研的结合, 鼓励研究生参与指导教师的科研活动, 有效利用科研设施开展教学实践环节。为了激励研究生更好地开展探究性学习, 作者对高等传热学课程考核模式进行了改革, 将学生在探究性实践环节取得的成绩 (包括研究论文、专利和学习报告等) 作为平时成绩的一个重要部分, 激发他们开展探究性实践的积极性。
4 结语
以培养研究生“三强一高” (即:创新能力强、实践能力强、国际交流能力强、综合素质高) 为教学改革的目标导向, 作者以高等传热学为例, 在教材建设、研究性教学方法实践和探究性实践环节强化等方面进行了有益的探索、阐述和简要总结, 以期能起到抛砖引玉之作用。
摘要:针对研究生教育教学改革所着力倡导的“三强一高” (即:创新能力强、实践能力强、国际交流能力强、综合素质高) 培养目标, 本文试图结合作者在高等传热学课程中的教学实践, 从高等传热学教材建设、研究性教学方法实践、探究性实践环节强化等方面对教学改革中强化研究生“三强一高”培养的体会加以总结。作者认为:精心选编的国内外学术期刊的论文可作为高等传热学教材建设的有机组成或必要补充;研究性教学方法的实践可体现在教师与学生的互动环节, 从而引导学生积极主动地思考传热学理论体系形成和发展过程曾经面临的科学难题;进一步将学习过程中的知识收获得以践行, 促进学习与研究融入课堂教学。
关键词:高等传热学,研究性教学,“三强一高”特质
参考文献
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