以下是一些高三物理加熱試題:
1. 有一個密閉的金屬容器,裝有水,接通電源后電熱絲加熱使水達到沸點而沸騰。這時,金屬容器中的水蒸氣會增多,其內能是通過什么方式獲得的?容器內的水蒸氣對容器底部的壓力將如何變化?容器內的水蒸氣對容器底部的壓強將如何變化?
2. 質量為m的物體,在距地面h高處以g/3的加速度由靜止豎直下落到地面,則:
(1)物體的重力勢能如何變化?動能如何變化?
(2)下落過程中物體機械能如何變化?
3. 質量為m的小球從高為h處由靜止釋放,落到地面后彈起的高度為h/2。在這個過程中,小球共受$n$個恒力的作用,求:
(1)小球重力做的功;
(2)小球所受彈力做的功;
(3)小球的機械能變化量。
4. 質量為$m$的小球從光滑斜面的頂端滑下,到達底端時的速度為$v$,求:
(1)小球到達斜面底端時重力的瞬時功率;
(2)小球在光滑斜面上運動時所受的摩擦力的大小。
以上題目都是關于加熱試題的高三物理題,需要運用高中物理知識進行解答。
題目:
【高三物理】加熱器加熱一容器內的水,容器內壁有一小孔,水從小孔流出并加熱。現在需要求出加熱器加熱到一定溫度時,容器內的水溫度與加熱時間的關系。
【問題分析】
本題主要考察了熱量的傳遞和熱力學基本概念。加熱器加熱容器內的水,使得水的溫度升高,同時加熱器也會產生熱量損失,導致水溫升高。我們需要考慮的是加熱器加熱到一定溫度時,水的溫度與加熱時間的關系。
【公式應用】
Q = mcΔT (單位時間內熱量變化)
P = q + Q (加熱器的功率等于熱量損失加上單位時間內水的吸熱量)
其中ΔT表示溫度變化量。將兩個公式聯立起來,可以得到:
Pt = qt + mct(1 + ΔT/T0) (其中T0為初始溫度)
【求解過程】
假設加熱器加熱到t時刻時,水的溫度為T(t),則有:
T(t) = T0 + (t - t0)ΔT (其中t0為初始加熱時間)
將上述公式代入到Pt = qt + mct(1 + ΔT/T0)中,可以得到:
Pt = qt + mct(1 + (t - t0)/T0)ΔT (其中Pt為加熱器的功率)
【答案示例】
假設初始水溫為20℃,初始加熱時間為30分鐘,加熱器的功率為1000W,熱量損失為5%,水的質量為5kg。當加熱到60分鐘時,水的溫度為多少?
解:初始條件代入公式得:
Pt = 1000W 60分鐘 = 60,000J/秒
q = 1000W 5% = 55W/秒
m = 5kg
T0 = 20℃
t0 = 30分鐘
ΔT = 60分鐘 - 30分鐘 = 30分鐘
根據公式 T(t) = T0 + (t - t0)ΔT 代入數據得:
T(60分鐘) = 20℃ + (60分鐘 - 30分鐘) (65℃ - 20℃) / (65℃ - 25℃) = 47.7℃
所以當加熱到60分鐘時,水的溫度為47.7℃。