(共24张PPT)
全章高频考点专训
专项训练一
简单机械
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
1
2
3
4
5
6
7
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B
A
(1)定 (2)阻力
B
小于;增大物重
C
9
10
8
F2;25
11
12
13
14
C
<;=
一、选择题
1.(中考·南宁)如图所示,在使用相同的钩码进行“探究杠杆的平衡条件”的实验中,要使调好的杠杆重新在水平位置平衡,应在A处悬挂钩码的个数是( )
A.1个
B.2个
C.3个
D.6个
B
2.(中考·漳州)如图所示,可绕O点转动的轻质杠杆,在D点挂一个重为G的物体M,用一把弹簧测力计依次在A、B、C三点沿圆O相切的方向用力拉,都使杠杆在水平位置平衡,读出三次的示数分别为F1、F2、F3,它们的大小关系是( )
A.F1<F2<F3<G
B.F1>F2>F3>G
C.F1=F2=F3=G
D.F1>F2=F3=G
C
3.(中考·龙岩)用图所示的指甲剪剪指甲时,以O为支点的杠杆AOB属于( )
A.省力杠杆
B.费力杠杆
C.等臂杠杆
D.无法确定
A
4.如图所示,在水平拉力F的作用下,物体A匀速向右滑动时,弹簧测力计示数为10
N,不计滑轮重及滑轮与绳之间摩擦,则水平拉力F和物体A与水平面之间的摩擦力f的大小分别是( )
A.F=20
N f=20
N
B.F=10
N f=20
N
C.F=20
N f=10
N
D.F=10
N f=10
N
C
5.(中考·泉州)如图所示,用甲、乙两种装置匀速提升同一重物,若每个滑轮重相同(G滑A.甲较省力,机械效率较低
B.乙较省力,机械效率较低
C.甲较省力,机械效率较高
D.乙较省力,机械效率较高
B
二、填空题
6.(中考·台州)使用简单机械可以给人们的生活带来便利。
(1)如图甲,旗杆的顶端安装着一个________滑轮,用来改变拉力的方向。
(2)如图乙,把被剪物体尽量靠近
剪刀的转动轴,可减小________
臂,剪断物体更省力。
定
阻力
7.(中考·绍兴)如图是一种健身器械,AOB可视为杠杆。图中小明同学用力竖直向下拉杠杆,重物被抬起,此时阻力臂________(填“大于”“小于”或“等于”)动力臂。小明同学想通过增大向下的
拉力来加大训练强度,请你利用杠
杆平衡条件,给小明提出一条合理
的建议:______________________。
小于
增大物重
8.(中考·衢州)如图为水平桌面上的圆形玻璃转盘(转盘半径为50
cm),在水平力作用下能绕转盘中心O点自由转动,转动时可视为杠杆。甲在A点施加一个大小为20
N的水平力FA,让转盘转动;对面的乙在距O点40
cm处的B点同
时施加一个水平力,想让转盘反方向转动。
乙应沿图中_________(填“F1”“F2”“F3”或
“F4”)方向施加一个至少为________N的力,
才可能达到目的(假设只有甲、乙两人对转
盘施力,忽略其他力对转动的影响)。
F2
25
9.(中考·广州)如图所示,A点为硬棒的重心,O为支点,硬棒水平静止,弹簧测力计的示数为________N,硬棒所受的重力为________N。能否用甲图中的弹簧测力计按乙图所示的方法测量同一硬棒所受的重力________,依据是_________________________
_________________________
_________________________。
2.4
7.2
不能
弹簧测力计的最大测量值只有5
N,而硬棒的重力为7.2
N,超出弹簧测力计的量程
【点拨】由题图甲知,弹簧测力计的读数为2.4
N;由杠杆的平衡条件得Fl1=Gl2,即2.4
N
×0.6
m=G×0.2
m,解得G=7.2
N;用题图乙中的弹簧测力计不能测量出硬棒所受的重力,原因是弹簧测力计的最大测量值只有5
N,而硬棒的重力为7.2
N,超出弹簧测力计的量程。
10.(中考·沈阳)如图所示的甲、乙两套装置,每个滑轮的质量均相等,用它们分别将重力为G1和G2的重物匀速提升一定高度,所用竖直向上的拉力大小分别为F1和F2,忽略绳重和摩擦。若F1=F2,则
G1________G2;若G1=G2,
则它们的机械效率η1________η2。
(均填“>”“=”或“<”)
<
=
三、实验探究题
11.(中考·
镇江)小飞用图甲装置来探究杠杆的平衡条件,设弹簧测力计和钩码对杠杆的拉力分别为动力F1和阻力F2,l1和l2分别表示动力臂和阻力臂。他的实验思路是:改变F2、l1和l2,测得杠杆平衡时所需的拉力F1,来寻找F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系。已知实验前已调节杠杆在水平位置平衡,弹簧测力计的量程为0~5
N,杠杆上每一格长10
cm。
(1)为便于测量力臂,弹簧测力计
应沿________方向拉杠杆,并
使之在________位置平衡。
竖直
水平
(2)小飞首先保持F2和l1不变而改变l2,所获得的实验数据如表格所示。第1次实验中弹簧测力计示数的放大图如图乙所示,则F1=________N,此时杠杆的类型与________(填“筷子”或“老虎钳”)相同。
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
?
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
4.4
筷子
(3)为获得更多组数据,小飞继续进行(2)中实验,则为能顺利完成实验,在改变阻力臂l2时,l2应不超过________cm;完成上述实验后,小飞接下来还应进行的实验有:①保持________不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
37.5
l2和l1
实验次数
阻力F2/N
阻力臂l2/cm
动力臂l1/cm
动力F1/N
1
4
33
30
?
2
4
18
30
2.4
3
4
7.5
30
1.0
【点拨】(1)因为力与力臂垂直,当沿竖直方向拉动弹簧测力计使杠杆位于水平位置平衡时,力臂与杠杆重合,可方便地测量力臂的大小。(2)由图像可知,弹簧测力计的分度值为0.1
N,示数为4.4
N。由表格数据知,第1次实验中阻力臂长于动力臂,因此是费力杠杆,与筷子相同。(3)由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得:l2=
=5
N·30
cm4
N=37.5
cm,即l2应不超过37.5
cm。
探究杠杆的平衡条件时要探究F1、F2、l1和l2四个物理量之间的关系,因此还应探究①保持l2和l1不变而改变F2;②保持F2和l2不变而改变l1。
12.(中考·北京)实验桌上有带横杆的铁架台、刻度尺、弹簧测力计、细绳,另外还有钩码一盒,质量不等的滑轮2个,滑轮的轮与轴之间的摩擦很小,可忽略不计。请选用上述实验器材证明:动滑轮的机械效率与动滑轮所受重力有关。
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表格。
解:(1)实验步骤:①将弹簧测力计调零,按示意图组装实验器材。
②在动滑轮下依次挂1个、2个、3个钩码,用弹簧测力计拉住绳端,依次竖直向上缓慢匀速拉动,使钩码每次匀速上移一段距离,分别记录绳端移动距离s和钩码移动距离h,并将每次所挂钩码
的总质量m和弹簧测力计的示数F分别记录在表格中。
③换另一个滑轮进行同样实验。
④利用公式
计算出六次动滑轮的机械效
率η1、η2、η3、η4、η5、η6,并将数据记录在表格中。
(2)实验数据记录表:
实验次数
1
2
3
4
5
6
m/g
?
?
?
?
?
?
F/N
?
?
?
?
?
?
s/m
?
?
?
?
?
?
h/m
?
?
?
?
?
?
W总/J
?
?
?
?
?
?
W有用/J
?
?
?
?
?
?
η
?
?
?
?
?
?
四、解答题
13.(中考·天水)如图所示,一卡车车厢车底底板距地面1.5
m高,小张把一块3
m长的钢板AB搭在车厢底板上,构成一个斜面。他通过这个斜面,用F=600
N的力,把一个大木箱从B处推到A处的车上,已知木箱重为1
000
N。求:
(1)小张推木箱做了多少功?
(2)这个过程中,斜面的机械
效率是多少?(结果保留一
位小数)
解:(1)小张推木箱做的功是总功:
W总=Fs=600
N×3
m=1
800
J。
(2)W有用=Gh=1
000
N×1.5
m=1
500
J;
斜面的机械效率:
14.(中考·杭州)如图所示,一根质量分布均匀的木棒,质量为m,长度为L,竖直悬挂在转轴O处。在木棒最下端用一方向始终水平向右的拉力F缓慢将木棒拉动到与竖直方向夹角为θ的位置(转轴处摩擦不计)。
(1)画出θ=60°时拉力F的力臂l,并计算力臂的大小。
(2)木棒的重力作用点在其长度二分之一处,
随拉开角度θ的增加,拉力F将如何变化?
并推导拉力F与角度θ的关系式。(共21张PPT)
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
全章高频考点专训
专项训练二
电能和电热
1
2
3
4
5
6
7
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C
C
A、C
C
1.8×1010;5
000
C
9
10
加热;44
8
串;27
11
12
C
6;0.6
一、选择题
1.(中考·泸州)5月初,小明家中的电能表示数为
,电能表的部分参数及6月初
的示数如图所示,下列说法正确的是( )
A.电能表是测量用电器消耗电功率的仪表
B.小明家5月初至6月初消耗的电能是1200
kW·h
C.小明家所有用电器同时工作,总功率不得超过4.4
kW
D.若电能表转盘在10
min内转过300转,则用电器的总功率为1
kW
C
2.顺应时代要求,享受低碳生活,每天节约一度电可以( )
A.使80
W的电视机工作25
h
B.使40
W的日光灯工作60
h
C.使100
W的电烙铁工作10
h
D.使1
000
W的碘钨灯工作5
h
C
3.(中考·潍坊)为了同学们饮水安全、卫生,学校要安装一台电热水器,该电热水器的额定电压是380
V,额定功率是15
kW,连接该电热水器时,有四种绝缘铜芯导线供选择,其规格如表所示,从既安全又经济的方面考虑,选用导线的横截面积是( )
A.
2.5
mm2
B.4
mm2
C.6
mm2
D.10
mm2
C
导线规格
导线横截面积S/mm2
2.5
4
6
10
安全载流量I/A
28
37
47
68
4.一辆电动车正常行驶5千米,消耗的电能为W焦耳,在这段时间内所产生的热量为Q焦耳,则有( )
A.W=Q
B.W<Q
C.W>Q
D.无法判断
C
5.(中考·重庆)电源电压3
V保持不变,把标有“3
V
3
W”的灯L1和标有“3
V
1.5
W”的灯L2按如图的方式连接,当开关S闭合后,下列说法中正确的是( )
A.灯L1消耗的实际功率是3W
B.灯L2消耗的实际功率是1.5W
C.两灯消耗的总功率是1W
D.电压表的示数与电源电压之比是1
:
2
C
6.(中考·潍坊,多选)如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时,下列判断正确的是(
)
A.电流表A的示数变大
B.电压表V1的示数变大
C.电路中消耗的总功率变大
D.电压表V2与电流表A示数的比值变小
A、C
【点拨】由电路图可知,R1与滑动变阻器R2串联,电压表V1测R2两端的电压,电压表V2测量R1两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=
可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,
A正确;由U=IR可知,R1两端的电压变大,即电压表V2的示数变大,由于电源电压不变,根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知:R2两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,
B错误;电源电压不变,电路中的电流变大,根据P=UI可知电路中消耗的总功率变大,
C正确;由R=
可知,电压表V2与电流表A示数的比值等于定值电阻R1的阻值,则两者的比值不变,D错误。
二、填空题
7.(中考·安徽)当天空中空气的湿度很大,两块云之间的电压很高时,原先不导电的空气就会变成导体,强大的电流可在瞬间通过天空,形成闪电。某次闪电的放电电流约1×104
A,电压约1.8×108
V,放电时间约0.01
s,则这次闪电释放的电能约___________J,合________kW·h。
1.8×1010
5
000
8.(中考·成都)如图所示,是晨晨同学探究焦耳定律的部分实验装置。已知R甲=5
Ω,R乙=10
Ω,在探究电流通过导体产生的热量与电阻大小的关系时,应将两电阻丝________联在电路。若电路中
的电流为0.3
A,则甲电阻丝在
1
min内产生的热量为________
J。
串
27
9.(中考·绥化)某品牌的电加热器工作电路如图所示,其额定电压为220
V,加热功率为1
100
W,保温功率为44
W。单刀双掷开关S接b时,电加热器处于________(填“保温”或“加热”)状态;电路中定值电阻R1的阻值为________Ω。
加热
44
【点拨】由图示电路图可知,开关S接b时,只有电阻R1接入电路,电路电阻最小。
由P=
可知,电压U一定时,R越大,电功率越小,则开关S接b时加热器处于加热状态;
由P=
可知,电阻R1阻值R1=
=44
Ω。
10.(中考·哈尔滨)图甲是通过灯泡L的电流跟其两端电压关系的图像。现将L与阻值为10
Ω的电阻R连入图乙所示电路。闭合开关S,L的实际功率为1.8
W。则电源电压是________V,此时通过R的电流是________A。
6
0.6
三、实验探究题
11.(中考·淮安)在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:2节干电池、额定电压为2.5
V的小灯泡(额定功率小于1
W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20
Ω
1
A)、开关和导线。如图甲所示是小明没有连接完整的电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
(2)正确连接电路后闭合开关,
发现电压表有示数,电流表
示数几乎为零,灯泡不发光,
导致这一现象的原因可能是____________。
(1)如图所示。
灯泡断路
(3)排除故障后,小明通过正确操作,
得到多组I、U数据,作出如图乙
所示的I?-U图像。由图可知,灯泡
两端电压为2.5
V时,通过灯泡的
电流为________A,灯泡的额定功率为________W。灯泡的电阻随电压的增加而________(填“增大”或“减小”)。导致灯泡电阻变化的主要因素是____________________________。
(4)根据(1)问中连接好的电路,排除(2)问中故障,移动变阻器滑片,能否实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5
V?答:_________(填“能”或“不能”),其理由是______________________。
0.26
0.65
增大
灯丝的温度发生变化
不能
小灯泡有电阻
四、解答题
12.(中考·
威海)火锅是人们比较喜欢的一种饮食方式,如图为小明家使用的一款电火锅工作电路的原理图。它有高、中、低三个加热挡位,旋钮开关可以分别置于“0和1”“1和2”“2和3”或“3和4”接线柱。正常
工作时,低温挡功率为高温挡功率
的
,R1为242
Ω,R2为60.5
Ω。
(忽略温度对电阻的影响)
(1)请指出开关置于什么接线柱时,火锅处于低温挡?
(2)R3的阻值是多少欧姆?电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量是多少焦耳?
(3)小明关闭家中的其他用电器,只让电火锅独立工作,用高温挡加热汤液2分钟,电能表的表
盘转了81转。请通过计算判断此时
电火锅是否正常工作?[电能表的
铭牌上标有3
000
r/(kW·h)]
解:(1)当旋钮开关置于“1和2”接线柱时,R2、R3串联,电路电阻最大,根据P=
可知,电功率最小,火锅处于低温挡;当旋钮开关置于“2和3”接线柱时,R3被短路,电路为R2的简单电路,电路电阻较大,根据P=
可知,电功率较大,火锅处于中温挡。
当旋钮开关置于“3和4”接线柱时,R1、R2并联,电路电阻最小,根据P=
可知,电功率最大,火锅处于高温挡。
(2)高温挡时的电功率
P高=P1+P2=
=1
000
W。
由题意知,低温挡功率为高温挡功率的
,即P低=
P高=
×1
000
W=200
W,
由P=
可得,低温挡时电路总电阻R=
=242
Ω,
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以R3的阻值R3=R-R2=242
Ω-60.5
Ω=181.5
Ω。
电火锅处于低温挡正常工作时,在1分钟内产生的热量
Q=W=P低t=200
W×60
s=1.2×104
J。
(3)电能表的表盘转了81转,电火锅消耗的电能
W′=
=0.027
kW·h=9.72×104
J,
则电火锅的功率:P′=
=810
W。
因为电火锅的实际功率P′<P高,所以此时电火锅不正常工作。(共22张PPT)
第三章
能量的转化与守恒
浙教版
九年级上
全章高频考点专训
专项训练三
各种形式的能
1
2
3
4
5
6
7
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D
C
D
B
聚
A
9
10
C;弹性势
8
(1)温度 (2)热量
(3)内能
11
12
13
14
15
D
热传递;增加
一、选择题
1.(中考·长沙)目前长沙城区的老居民小区正在进行水路改造,改造中用到了一种打孔工具——冲击钻。冲击钻工作时,钻头在电动机的带动下不断地冲击墙壁,打出圆孔,如图所示。冲击钻在工作过程中,其能量转化关系是( )
A.内能转化为机械能
B.内能转化为电能
C.只有机械能和内能的转化
D.有电能、机械能和内能的转化
D
2.跳伞运动员在空中匀速下落时,以下说法中正确的是( )
A.重力势能减少,动能不变,机械能减少
B.重力势能增加,动能减少,机械能不变
C.重力势能减少,动能增加,机械能不变
D.重力势能增加,动能不变,机械能增加
A
3.(中考·绵阳)如图所示,用塞子塞紧瓶口,再用打气筒向瓶内打气,当瓶内气压达到足够大时,塞子从瓶口冲出。下列关于瓶内气体的说法,正确的是( )
A.向瓶内打气,外界对气体做功,气体内能减少
B.向瓶内打气,气体对外界做功,气体内能增加
C.塞子从瓶口冲出,气体对外界做功,气体内能减少
D.塞子从瓶口冲出,外界对气体做功,气体内能不变
C
4.(中考·无锡)如图所示,用电火花发生器点燃塑料盒内的酒精气体,能将盒盖喷出很远。此过程中的能量转化方式与汽油机的哪一个冲程相似( )
A.压缩冲程
B.吸气冲程
C.排气冲程
D.做功冲程
D
【点拨】按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精气体,消耗酒精气体的内能,变成盒盖的机械能,故是将内能转化为机械能的过程;汽油机中的做功冲程是利用内能来做功的冲程,将内能转化为机械能。
5.(中考·宜昌)甲、乙两种物体质量相同而比热容不同,当它们升高相同温度时,则( )
A.比热容小的吸收热量多
B.比热容大的吸收热量多
C.初温低的吸收热量多
D.甲、乙吸收的热量一样多
B
6.关于温度、热量、内能,以下说法正确的是( )
A.一块0
℃的冰没有内能,它的分子不会运动
B.一个物体吸收了热量,它的温度一定会升高
C.一个物体温度升高,一定是吸收了热量
D.一个物体温度升高,它的内能一定增加
D
二、填空题
7.氢弹利用的是氢核的____变在瞬间释放的能量。
聚
8.在科学中常提到“热”字,但其含义各不相同,请将下列“热”的含义填入空格内。
(1)这盆水很热,这里的“热”是指____________。
(2)物体吸热升温,这里的“热”是指____________。
(3)摩擦生热,这里的“热”是指____________。
温度
热量
内能
9.(中考·锦州)蹦极是一项极限体育运动,如图所示,A点为最高点,B点为弹性绳自然伸长的位置,蹦极人在C点受弹性绳的弹力与自身重力相等,D点是能下落到的最低点。在蹦极人从A点下落到D点的过程中,
________(填“B”“C”或“D”)点动能最大,
在这个过程中,减小的重力势能都转化为
________能。(不计空气阻力)
C
弹性势
10.(中考·吉林)运动会上常用气球来装饰会场,如图所示,在烈日暴晒下,通过________的方式,使气球内能________,气球内气体膨胀做功,可能导致气球胀破。
热传递
增加
11.(中考·镇江)某同学用图示装置测量酒精热值,他在烧杯中加入300
g水,调好装置后,加热使水温升高50
℃,水需要吸收的热量为________J。他测得此过程中消耗了6
g酒精,利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,算得酒精热值q=__________J/kg。他查表得到q酒精=3.0×107
J/kg,
发现两者偏差较大,你认为其中的原因可能是_________________________________________
_________________________________________
(写出一条原因即可)。
6.3×104
1.05×107
酒精燃烧时不一定完全燃烧,酒精燃烧时释放的热量不能完全被水吸收
三、实验探究题
12.(中考·天津)小明同学在探究重力势能的大小与什么因素有关时,提出了如下猜想:
猜想一:物体的重力势能与物体的质量有关。
猜想二:物体的重力势能与物体所在高度有关。
为了验证上述猜想,他计划利用小桌、沙子、
质量不同的铁块和刻度尺进行实验:如图所示,
将小桌桌腿朝下放在平整的沙面上,把铁块从距桌面某一高度由静止释放,撞击在桌面的中心部位,记录桌腿进入沙子的深度。
按上述方案进行实验,其实验数据如下表所示。
(1)实验中通过比较____________________来判断物体重力势能的大小。
(2)为了验证猜想一,需选择表中________(填实验序号)三组数据进行分析。
桌腿进入沙子的深度
实验序号
铁块质量m/g
?铁块距桌面高度H/cm
?桌腿进入沙子的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
①④⑤
(3)分析表中①②③的实验数据,可得出的结论是________________________________________________。
质量相同的物体,位置越高,具有的重力势能越大
实验序号
铁块质量m/g
?铁块距桌面高度H/cm
?桌腿进入沙子的深度h/cm
①
20
20
1.9
②
20
30
2.9
③
20
40
3.8
④
30
20
2.9
⑤
40
20
4.1
四、解答题
13.我们生活在电的时代,电能的来源很多,应用很广泛……
(1)列举出自然界存在的各种形式的能(三项以上),哪些可以较为方便地转化为电能?
(2)列举出使用电能对减少污染、保护环境有利的三个具体例子。
解:(1)电池中的化学能可转化为电能,水能、风能、地热能、潮汐能、核能、太阳能都可用来发电。
(2)蓄电池的电力驱动车,代替燃烧柴油、汽油的汽车,没有环境污染;电饭锅、电热水器等电热器代替了燃料的燃烧,清洁卫生,没有污染;电能转化为光能(如电灯),没有环境污染。
14.(中考·黑河)五一假期,小华同学的全家去旅游,在高速路上看到如图所示标志牌,小华发现小轿车、大型客车、载货汽车最高行驶速度不同。爱思考的小华想:为什么要对机动车的最高行驶速度进行限制?为什么在同样的道路上,对不同车型设定不一样的最高行驶速度?请你从“能量”角度,用相关知识解释此现象。
解:机动车质量一定,速度越快,动能越大,刹车时制动距离越大,容易出现交通事故,所以要限速行驶。
在相同的道路上,不同车型的机动车质量不同,速度相同时,质量大的动能大,制动距离大,质量小的动能小,制动距离小,当制动距离相同时,不同车型限速就不同。
15.(中考·荆州)某品牌太阳能热水器的容积为100
L,其装满水后在太阳的照射下水温从20
℃升高到40
℃,不计热量的散失。
(1)求热水器中的水吸收的热量。[水的比热容c=4.2×103
J/(kg·℃)]
(2)要完全燃烧多少体积的煤气才可以产生相同的热量?(煤气的热值q=4.0×107
J/m3)
解:(1)太阳能热水器中的水质量:m=ρV=103
kg/m3×100×10-3
m3=100
kg,
水吸收的热量:Q吸=cm(t-t0)=4.2×103
J/(kg·℃)×100
kg×(40
℃-20
℃)=8.4×106
J。
(2)由于不计热量的散失,则Q吸=Q放,
由Q放=qV可得: