图象法巧解热学题刘慧娟高振坡图象在物理知识中的应用是广泛的,它可以直观形象地表示物理量之间的变化规律。利用图象可以将一些物理问题转化为数学问题,从而开阔学生视野,开发学生智力,调动学生学习物理的积极性。本文谈一谈图象在热学中的应用。比热是物质的一种特性,在公式和中,当比热、质量、初温一定时,建立Q-t图象如图1、图2所示。在图1、图2中直线的斜率。图1图2例1.质量相等、初温相同的铜块和铁块,将它们分别加热,吸收相等的热量后,将它们互相接触,则()A.热量从铁向铜传递B.热量从铜向铁传递C.不发生热传递D.无法判断解析:铜块、铁块吸热升温的Q-t图象如图3所示。因,,故铜块直线图象的斜率小于铁块直线图象的斜率。很显然为铁块的图象,为铜块的图象。两物块吸热相同,从纵坐标作直线交于点A、B,A、B两点的横坐标关系为:,故热量从铜传向铁,选B。图3例2.甲、乙、丙三杯分别盛有质量和初温相同的热水,现依次投入质量相等、温度也相同,比水温度低的铁球、铜球和铝球()热平衡后()A.甲杯水温度低B.乙杯水温度低C.丙杯水温度低D.无法确定解析:三球吸热升温与水放热降温的Q-t图象如图4所示。A、B、C三点为水与各球热平衡后的末温。因三球质量相同,且,故铝球直线图象斜率最大,铜球直线图象斜率最小,很显然为铜球的图象,为铝球的图象,为铁球的图象。A、B、C三点的横坐标关系为:,故丙杯水温度低,选C。图4例3.质量和初温相等的甲、乙两物体,先将甲放入一杯热水中,当达到热平衡时,水温下降了,将甲取出把乙放入水中,当达到热平衡时,水温又下降了,若不计热量损失,以下说法正确的是()A.甲的比热大B.乙的比热大C.甲、乙比热相同D.无法确定解析:如图5所示,作出水放热降温的图象,水温从依次降低到且降低量是相同的,也就是甲、乙末温。从作垂线交直线于点B、A,连接即为甲、乙的直线图象。很显然,乙直线的斜率大于甲直线的斜率,因甲、乙质量相等,故。选B。图5