题目
随着电热水器的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱．它的容积为2L，壶身和底座的总质量是1.2kg，底座与水平桌面的接触面积为0.02m2，它装满水后水深16cm．装满水后，求：g取10N/kg
（1）电热水壶底部受到水的压强；
（2）桌面受到的压强．
（3）不计热量损失，如果燃烧木柴把该壶水从20℃加热至100℃，至少需要多少kg的木柴？[c水=4.2×103J/（kg-℃）；q木柴=1.2×107J/kg]． |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
（1）装满水后水对电热水壶底部的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.16m=1.6×103Pa；
（2）∵已知V水=2×10-3m3，
∴m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2×10-3m3=2kg，
∴G总=m总g=（m水+m壶）g=（2kg+1.2kg）×10N/kg=32N
∵在水平桌面上∴F压=G总=32N，
∴p===1.6×103Pa；
（3）水需要吸收的热量Q吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg?℃）×2kg×（100℃-20℃）=6.72×105J，
∵Q吸=Q放=6.72×105J，
∴根据 Q放=m木q木得：
m木===0.056kg．
答：（1）电热水壶底部受到水的压强为1.6×103Pa；
（2）桌面受到的压强为1.28×103Pa．
（3）不计热量损失，如果燃烧木柴把该壶水从20℃加热至100℃，至少需要0.056kg的木柴． |
考点梳理
初中三年级物理试题“随着电热水器的不断改进，如图所示的电热水壶深受人们的喜爱．它的”旨在考查同学们对
液体压强的计算、
压强的大小及其计算、
热平衡方程的应用、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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根据试题考点，只列出了部分最相关的知识点，更多知识点请访问初三物理。
- 液体压强的计算
- 压强的大小及其计算
- 热平衡方程的应用
考点名称：液体压强的计算
液体压强的计算公式：P=ρgh
液体压强的大小只取决于液体的种类(即密度ρ)和深度h，而和液体的质量、体积没有直接的关系。
固体压强：P=F/S（固体压强也可用P=ρgh计算，但只参考密度均匀的几何直柱体，其上下底面积相等。
具体推导：p=F/S=G/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S，因S始终相等，所以可以约去。则p=F/S=ρgh 例如：圆柱体、正方体等。）P=F/SpG/S=mg/S=ρVg/S=ρShg/S
由于液体内部同一深度处向各个方向的压强都相等，所以我们只要算出液体竖直向下的压强，也就同时知道了在这一深度处液体向各个方向的压强。这个公式定量地给出了液体内部压强地规律。
深度是指点到自由液面的距离，液体的压强与深度和液体的密度有关，与液体的质量无关。
液体压强产生原因：受重力、且有流动性。
考点名称：压强的大小及其计算
压强的定义
物体单位面积上受到的压力叫做压强，压强是反映压力作用效果的物理量，帕斯卡简称帕(符号是Pa)是国际制主单位，1Pa=lN／m2
压强的计算公式
一般，压强的计算公式为：P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米2，压力F单位是：牛;受力面积S单位是：米2。但液体和固体的压强是不一样的，
液体压强公式：P=ρgh 式中g=9.8N/kg 或g=10N/kg, h的单位是m , ρ的单位是kg/m^3; , 压强P的单位是Pa。
固体压强公式：P=F/S，F是压力，S是压力面积
影响压强大小相关的因素：
压强是单位面积上受到的压力大小，等于用压力除以受力面积，所以压强只与压力和受力面积有关。在压力不变的条件下，受力面积越大压强越小，在受力面积不变的条件下，压力越大压强越大。简单的说，大气压强是某一点(测量点)处垂直于地面的单位面积上的空气的质量(重量)，这就很好理解啦，大气包围着地球，大气圈的外表面是圆的，那么地球某处海拔越高则其上部的气柱越短(越轻)，反之亦然。 但地球上某点的大气压强又不是恒定不变的，变化的原因就是其上气柱的质量(重量)在变化，重量变化的原因是大气的流动。温度更低的大气流动过来则大气压强就会变大;温度更高的大气流动过来则大气压强就会变小。这是因为温度高的大气的密度(重量)小，温度低的大气的密度(重量)大。
对压强公式P=F/S的理解
1.此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
2.此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m2。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m2时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
3.一张报纸平放时对桌子的压强约0.5Pa。成人站立时对地面的压强约为1.5×104Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1.5× 104N。
4.公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成p=G/S，而应先注明F=G得：P=F/S=G/S。
5.公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
6. 由公式推导出F=pS和S=F/P,可用于计算压力和受力面积的大小。
考点名称：热平衡方程的应用
热平衡方程：
1、热平衡方程又称热交换定律，指在热传递过程中，如果没有热量损失，则高温物体放出的热量Q放等于低温物体吸收的热量Q吸，即Q放=Q吸，把这个关系叫热平衡方程。
2、此方程只适用于绝热系统内的热交换过程，即无热量的损失;在交换过程中无热和功转变问题;而且在初、末状态都必须达到平衡态。系统放热，一般是由于温度降低、凝固、液化及燃料燃烧等过程。而吸热则是由于温度升高，熔解及汽化过程而引起的。
3、温度不同的两个或几个系统之间发生热量的传递，直到系统的温度相等。在热量交换过程中，遵从能的转化和守恒定律。从高温物体向低温物体传递的热量，实际上就是内能的转移，高温物体内能的减少量就等于低温物体内能的增加量。
验证热平衡方程的方法
1、用量筒量出50克冷水倒入烧杯内;量出100克热水倒入量热器内。分别测出热水和冷水的温度。
2、小心地将冷水倒入盛热水的量热器中，用搅拌器搅拌水，促使水的温度很快变得相同。用温度计测出混合后的水温。
3、计算出热水降低到混合水温时放出的热量，以及冷水升高到混合水温时吸收的热量。
4、改变初始水温及冷水、热水的质量再做2次实验。
将测量及计算结果填入表中：
5、对热水放出的热量与冷水吸收的热量进行比较，看看二者是否相等。如果二者不相等，试分析产生误差的原因。
【注意事项】
1、混合后要用搅拌器充分搅拌，但搅拌时间不宜太长，停止搅拌时要立即读出混合后的水温。
2、注意正确使用量筒、量热器和温度计，结合实验者的操作情况分析误差产生的原因，从而正确理解热平衡方程。
热平衡方程的应用
例：家庭使用的液化石油气储存在钢罐里，钢罐顶部有一个阀门开关，罐内气压大于大气压.石油气泄漏时易发生中毒、爆炸和火灾事故，已知石油气热值为3.5×107J/kg，烧水时，设石油气燃烧放出的热量只有50%被水吸收，问：
(1)将质量为2.5kg，初温为20℃的水加热到100℃，需吸收多少热量?需完全燃烧石油气多少千克?(C水=4.2×103J•kg-1•℃-1)
(2)当发现家中钢罐内的液化石油气泄漏时，为防止事故的发生你应采取哪些措施?
分析：(1)知道水的质量、比热容和温度的变化，根据Q吸=cm(t-t0)求出水吸收的热量;由题意可知Q放=Q吸，根据Q放=mq求出需完全燃烧石油气的质量;
(2)由于液化石油气是易燃气体，故不能有明火出现.
解答：（1）水吸收的热量：
Q吸=cm（t-t0）
=4.2×103J/（kg•℃）×2.5kg×（100℃-20℃）
=8.4×105J；
由题意可知，Q放=Q吸=8.4×105J，
由Q放=mq可得，需完全燃烧石油气的质量m′=Q放/q=2.4kg,即
（2）严禁有明火出现、关闭阀门、开窗通气．
答：(1)水吸收8.4×105的热量，需完全燃烧石油气2.4kg;
(2)严禁有明火出现、关闭阀门、开窗通气.
点评：本题考查了学生对公式Q吸=cm△t和Q=mq的理解与掌握，要注意当液化石油气泄漏时，应当关闭阀门、开窗通气，一定不要出现明火，否则会发生爆炸.
