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例題精講 · 第 00989 題 · 自編示意恆功率加熱水的電熱當量與熱容兩路互驗

以自編示意恆功率加熱水的電熱當量與熱容兩路互驗為材料,電熱 Q電 = UIt,水吸熱 Q熱 = cmΔT,理想絕熱時二者相等;有散熱時兩值不等。題給參數與數據均為自編示意,不對應任何真題數據;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

00989題號全 1000 篇 · 第 第165輪 / 第165冊 輪
方向物理·實驗六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;不使用他人現成題目;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

例題精講 · 物理實驗

一、考點定位與做題順序

電熱 Q電 = UIt,水吸熱 Q熱 = cmΔT,理想絕熱時二者相等;有散熱時兩值不等。 本講把「按電功率算」與「按溫升反解電壓」兩條路徑並列,差額如實登記。

二、逐題精講

題1

自編示意:加熱電阻兩端 U = 12.0 伏、電流 I = 2.00 安,通電 t = 300 秒,量得水與量熱器總熱容 C = 1700 焦每開、溫升 ΔT = 4.00 開。求電熱 Q電、吸熱量 Q熱 與相對偏差。

解析

Q電 = UIt = 12.0×2.00×300 = 7200 焦。 Q熱 = CΔT = 1700×4.00 = 6800 焦。 相對偏差 = (7200 − 6800)/7200 = 0.055556,即 5.555556%。

答案 Q電 = 7200 焦;Q熱 = 6800 焦;相對偏差 0.055556(5.555556%)。

採分點 電功率 2 分;電熱 2 分;吸熱量 2 分;偏差 2 分;單位 2 分。

易錯點 把分鐘直接當秒,或把 CΔT 寫成 C/ΔT,都會差若干倍。

題2

用「按電功率」與「按溫升反解電壓」兩條獨立路徑重算,並說明偏差來自哪一類損失。

解析

路徑一:UIt = 7200 焦。 路徑二:若全部電熱都轉成吸熱,則 U = CΔT/(It) = 11.333333 伏;題給 12.0 伏比它高,差額對應散熱等損失,相對偏差 0.055556 與之一致。 兩路用同一組讀數,差別不是算錯,而是量熱器非理想絕熱;參數均為自編示意。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):電熱焦(電壓乘電流乘時間)= 7200;吸熱焦(熱容乘溫升)= 6800;相對偏差(兩路相對偏差)= 0.055556;偏差百分數(換成百分數)= 5.555556;反解電壓(由吸熱反解電壓)= 11.333333

答案 Q電 7200 焦,Q熱 6800 焦;反解電壓 11.333333 伏。

採分點 兩條路徑各 3 分;損失歸因 2 分;回代閉合 2 分。

易錯點 把偏差寫成 Q熱/Q電 卻叫損失率,或把反解電壓當成實測電壓,都會錯。

三、規律小結與對照表

量主路徑獨立路徑結果
電熱焦UIt12.0×2.00×3007200
吸熱焦CΔT1700×4.006800
相對偏差(Q電−Q熱)/Q電1−Q熱/Q電0.055556
偏差百分數偏差×1000.055556×1005.555556
反解電壓CΔT/(It)6800/60011.333333

電熱法先統一功率與時間單位,兩路分別登記偏差;電壓、電流與熱容均為自編示意,不代表真實儀器讀數。

四、自測清單

  • 是否先把時間化成秒
  • 電熱是否為 UIt
  • 吸熱是否為 CΔT
  • 兩路是否分別報出
  • 偏差是否歸因散熱
  • 是否避免改題給讀數
  • 是否避免把反解值當實測
  • 是否註明示意參數

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):電熱焦 = 7200;吸熱焦 = 6800;相對偏差 = 0.055556;偏差百分數 = 5.555556;反解電壓 = 11.333333。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理恆功率加熱的量熱回代;量熱測定、蓋斯定律、溶解熱外推與電熱法測比熱另屬相鄰板塊,不在此重複計數。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(物理):按課程標準與聯招常見考點範圍的相關單元
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(物理科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 本篇具體考點:物理科:焦耳定律、電熱當量、量熱器熱容與溫升測量相關實驗章節。
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;不使用他人現成題目;採分點為教研整理,非官方評分標準

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