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文档简介
九年级物理第十二章机械能和内能专题练习(word版一、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)1.小华骑自行车下坡时,想到一个问题:“从斜面下滑物体的快慢与哪些因素有关呢?”回家后她找来了小车、停表、刻度尺和充当斜面的木板进行探究,如图所示。首先对影响小车下滑快慢的因素做出以下猜想,猜想一:与小车的质量有关;猜想二:与斜面的高度有关;猜想三:与斜面的长度有关。(1)根据所学知识,物体下滑时的动能是由重力势能转化而来的,而同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑速度(选填越大或越小),断定猜想二是正确的。(2)为了验证猜想一,小华设计的方案是在小车内放置不同数量的钩码,分别从高度相同的同一斜面的顶端由静止释放,用停表测出小车由顶端下滑到底端的时间.小华测量的结果如下表,她怀疑第三次测量错误,这时她想起释放时推了一下小车,对此她进行了反思:释放时推了一下小车,小车的动能,下滑时间缩短.于是修正了这一错误并进行了重新测量,发现时间仍为2.5秒。表中四个数据的下滑路程和时间都相同,即速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量(选填有关或无关),猜想一是(选填正确或错误)的。实验次数1234小车频置钩码的质量m/g050100150时间t/s2.52.52.02.5(3)为了验证猜想三,小华设计的方案是将同一小车分别从高度相同、长度不同的不同斜面的顶端由静止释放,用停表测出下滑到底端的时间。她通过测量发现下滑的时间不同,于是得出速度不同、猜想三是正确的结论。请对小华这一探究作出评价,指出她'速度不同〃判断错误的原因是路程(选填“相同”或“不同”),不能只比较时间。正确的方法是计算出每次下滑的速度,才能下结论。(4)小华又作出:“小车下滑的快慢还与斜面倾角有关”的猜想,你认为在斜面长度相同的条件下,她(选填“需”或“不需”)要对这一猜想进行探究,原因是倾角是指斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面陡与平的程度,倾角越大高度【答案】越大增大无关错误不同不需越大【解析】【分析】【详解】(1)[1]同一物体质量不变,高度越大势能越大,下滑时转化的动能越大,速度越大。(2)[2]释放时推了一下小车,使小车的初速度增大,增大了物体的动能。[3][4]由表中数据可知,当质量不同时,小车滑到低端的时间相同,速度相同,说明从斜面下滑物体的快慢跟质量无关,所以猜想一是错误的。⑶[5]小华设计的方案中,小车运动的路程不同,不能通过相同路程比时间的方法来比较运动的快慢。⑶[6][7]倾角是斜面与水平面之间的夹角,夹角大小代表斜面倾斜程度,倾角越大高度越大,所以不需要探究小车下滑的快慢还与斜面倾角的关系。2.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口八和B,然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片(如图所示)。为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了以下猜想:A.与卡片的质量有关B.与橡皮筋的形变量有关C.与橡皮筋的条数有关为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同的卡片进行实验。(1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片,因此它具有能。(2)为了探究卡片跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其他实验条件相同,操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是,实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量(选填有关或无关)。(3)探究卡片跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法:①;②。【答案】卡片跳起做功弹性势使每次橡皮筋的形变量相同有关分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平使小豁DA、B的间距不相同【解析】【分析】【详解】(1)[1]橡皮筋伸长说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体想要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施加力,使它弹起。[2]橡皮筋对卡片施加力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功。[3]做功会引起能量的转化,橡皮筋的弹性势能转化为卡片的动能,因此橡皮筋具有弹性势能。⑵[4]探究跳起的高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它的实验条件相同,操作中将卡片反过来,根据控制变量法,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形变量相同。
[5]实验中若观察到不同质量的卡片跳起的高度不同,则说明跳起高度与质量有关。⑶[6][7]使橡皮筋的形变量,可以压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平或者使小豁口A、B的间距不相同。3.小明利用图甲装置研究某燃料热值。他取少量燃料置于燃烧皿中,测出总质量为30g,点燃后对100g的热水加热4min立即熄灭燃料,再测得燃料和燃烧皿总质量如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图像如图丙中a线所示。▲温度rc▲温度rc(1)实验的第2-4min的过程中,水(选填“吸”或“不吸”热);⑵已知此过程中燃料均匀燃烧放热,所放热量仅60%能被水吸收,4min内水吸收的热量为J,则该燃料的热值为J/kg;(整个过程中忽略水的质量变化)⑶若实验装置和热损失比例均不变,利用该燃料加热另一杯水,绘出了如图所示丙中b线,则这杯水的质量(选填“大于”、“等于"、或“小于”)上一杯水质量。【答案】吸5.04x104J2.1x106J/kg相等【解析】【分析】【详解】(1)[1]由图象知,水沸腾时温度保持99℃,说明水的沸点为99℃,水沸腾的特点是:不断吸热,但温度不变;此时水面上方的气压小于一标准大气压;在第24min的过程中,水的温度不变,但内能增大。⑵[2]水4min吸收的热量为2min吸收热量的2倍,水4min吸收热量Q=2Q'=2cm(t-1)=2x4.2x103j『(kg・℃)x100x10-3kgx(99℃—93℃)=5.04x104j吸吸 0[3]由图乙可知燃料质量m=30g—25.8g=4.2gQ说……由"=Q吸可得燃料放出热量放0放n0放n而。放=mq,故有豆=mqn该燃料的热值Q 5.04X104Jq=―吸= =2.1x106J-kg研4.2x10-3kgx60% ,⑶[4]由图丙可知,相同时间,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据Q=cm△t可知质量的大小相等。4.用如图甲所示装置进行实验,比较A、B两种不同物质的吸热能力。在两个相同的烧瓶中分别装入初温、质量相同的A、B两种液体,分别接入甲、乙两段电阻丝,实验中记录下A、B两种液体的温度。(1)要完成该实验探究,除了图甲中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和。⑵为保证A、B两物质能吸收相同的热量,对甲、乙两段电阻丝的阻值要求R甲R乙(选填“〉”、“二”或“<”)。⑶小明根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图乙所示。若加热过程中无热量损失,由乙图分析可知(选填"A”或"B”)液体的吸热能力强。⑷若A的比热容为4.2x103j/(kg•。C),则B的比热容为J/(kg•。。。甲 Z【答案】秒表二A2.1X103【解析】【分析】(1)实验中需要测量通电的时间;⑵电流产生的热量与电流的大小、通电时间和电阻的大小有关;⑶比较物质吸热能力的2种方法:①使相同质量的不同物质升高相同的温度,比较吸收的热量(即比较加热时间),吸收热量多的吸热能力强;②使相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),比较温度的变化,温度变化小的吸热能力强;⑷根据两种液体的温度随加热时间变化的图象得出加热5分钟A、B升高的温度,根据Qc二忌,在质量和吸热相同的情况下升高的温度与比热容成反比,从而求出B的比热容。【详解】⑴[1]实验中需要测量导体通电的时间,所以需要用到秒表。(2)[2]为保证A、B两物质能吸收相同的热量,根据控制变量法可知,实验中甲、乙两段电阻丝的阻值要相同。⑶[3]根据描绘出A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热相同时间,A液体升温小,根据比较吸热能力的第2种方法,A的吸热能力强;⑷[4]根据描绘出的A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象知,加热5分钟(吸热相同),B液体升高的温度为AtB=500C-100C=400CA液体升高的温度为AtA=30oC-10oC=20oC根据c==可知,在质量和吸热相同的情况下,升高的温度与比热容成反比,故B的m△比热容cB二夕XcA=10℃X4.2X103J『(kg・℃)=2.1X103J/(kg・℃)BA.在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,实验装置如图所示,实验中记录的数据如下表所示。加热时间/min01234甲的温度/C3034384246乙的温度/C1018263442时间时间t/min⑴实验中应量取相等的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中;用相同的电加热器加热,吸热多少可以通过来反映(选填“温度计示数”或“加热时间”);(2)如果甲物质是水,根据表格中的实验数据可知,乙物质的比热为 J/(kg・°C);
⑶图中①是绘制的乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的曲线,则曲线为图中的第条。【答案】质量加热时间2.1义103③【解析】【分析】【详解】(1)[1]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,需要利用控制变量法控制被加热物质的质量相同。[2]在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中,为了比较被加热物质吸收热量的多少,利用转换法,通过加热时间长短来反应吸收热量多少。⑵[3]由表格可知,加热1min时,甲、乙吸收的热量相同,温度变化量分别为4°C、8°C,甲的温度变化量恰好是乙的一半;甲、乙质量相同,根据Q=cm/1可知,乙的比热容为甲的一半,甲为水,则乙的比热容为2.1X103J/(kg?C)。(3)[4]由温度-时间图象可知,加热4min时,乙的温度变化量为32°C,不考虑热损失,用相同的加热器加热,将初温相同的乙物质,质量增加到原来的2倍,加热相同时间,它们吸收的热量相同,根据Q=cm/1可知,质量大的温度变化量小一些,质量增加到原来的2倍,则温度变化量为原来的一半,故曲线为图中的第③条。.如图所示,甲、乙和丙三图中装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同。°5101520时同松
和初温也相同。°5101520时同松
T(1)在“探究不同物质吸热升温的现象”实验中:①如图丁是甲、丙装置中a、b两种液体吸热后温度随时间变化的图象,由图可以看出,液体的比热容较大:②小明再用50g水和100g水做实验,以吸收的热量Q为纵坐标,升高的温度At为横坐标,分别画出50g和100g水的Q-At图象,它们都是过原点的直线,即Q=kAt,进一分析发现,这两条直线的k值之比与对应水的之比相等(选填“密度”或“质量);⑵在“比较不同燃料燃烧时放出的热量”实验中:①应选择两图进行实验,燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过(选填“温度”或“加热时间”)来反应的;②若想利用上述装置估测燃料的热值,那么还需要补充的仪器是 ,利用此实验方法计算出的热值将比真实值偏;③该实验在取燃料和水时都要注意适量,否则不利于得出实验结论。当燃料质量一定时,所取水量不能过少的原因是:。【答案】b质量甲乙温度天平小水会沸腾,温度不变,不便于比较【解析】【分析】【详解】(1)[1]质量和初始温度均相同的a、b两种液体,升高相同的温度,b的加热时间长,则b的吸热能力强,比热容大。[2]根据Q=cm&可知,Q=kAt中的k=cm,则有k1=cm1,k2;cm2,故k cm mk cm m即这两条直线的k值与对应水的质量之比相等。⑵[3][4]比较不同燃料的燃烧值,要用不同的燃料,加热质量相同的同一种液体,故应选择甲乙两图进行实验,通过温度的变化来反映的;温度计示数变化越大,表明吸收的热量越多,即该物质放出的热量多,热值大。[5]利用上述装置估测燃料的热值,要控制燃料的质量相等,需要用天平来测量。⑹由于燃烧放出的热会散失到空气中,又或被烧杯等实验装置吸了热,使Q吸小于Q放,依此计算出燃料的热值比真实值要偏小些。[7]当燃料质量一定时,如果所取水量过少,则水吸热后容易沸腾,沸腾时水的温度不变,不能根据水升高的温度来比较燃料放出热量的多少。.回顾实验和探究:比热容概念的建构器材烧杯、 相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器、温度计、 。装置LJ水 啮过程两只烧杯中盛有 相同的水和煤油,用电加热器加热2分钟,我们发现 温度升高的高,若升高相同的温度, 加热时间长, 吸收的热量多。结论一定质量的某种物质,温度升高时吸收的热量与 之比,叫做这种物质的比热容,在数值上等于 质量的某种物质温度升高 所吸收的热量。方法实验中用 来反映物质吸收的热量,这种研究方法是 。
、」、人电加热器工作时,将 能转化为内能;水吸收热量,温度升高,内能发生了讨论【答案】质量秒表质量煤油水水质量和升高温度之积单位1℃加热时间转换法电转移【解析】【分析】【详解】[1][2]所用到的器材除烧杯、质量相等的水和煤油、两个规格相同的电加热器温度计以外,还要记录测量时间用的秒表。[3][4][5][6]两个烧杯中盛有质量相同的水和油,用电加热器加热两分钟,会发现煤油温度升高的高,如果升高相同的温度,水加热的时间长,那么可以得知水吸收的热量最多。[7][8][9]一定质量的物质,温度升高时吸收的热量与质量和升高温度乘积之比叫做比热容,在数值上等于单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量。[10][11]实验中用加热时间来反应物质吸收的热量,这种研究方法是转换法。[12][13]电加热器工作时消耗了电能,将电能转化为内能,水吸收热量,温度升高,内能发生了转移。8.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:8.在“探究物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和;⑵实验中必须要选取初温相同且(选填“质量”或“体积”)相等的甲、乙两种液体;选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体相同;⑶根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象,如图丙所示,则的吸热能力更强;⑷若甲液体的比热容为2.1x103j/(kg・°C),则乙液体的比热容为J/(kg・°C)。【答案】电加热丝质量吸收的热量乙4.2x103【解析】【分析】【详解】⑴[1]实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和电加热丝。(2)[2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法,要控制不同物质的质量相同,故实验中必须要选取初温相同且质量相等的甲、乙两种液体。⑶选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热,根据转换法,这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体吸收的热量相同。(3)[4]根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图像,由图知,加热5分钟,甲升高的温度为60°C-20°C=40°C乙升高的温度为40°C-20°C=20°C即乙升温小,故乙的吸热能力更强。Q⑷[5]根据c=二1在质量和吸热相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,结合mAt⑶[4],故乙液体的比热容为c=4^Cx2.1x103j/(kg℃)=4.2x103J/(kg℃)20℃9.在研究“动能的大小与哪些因素有关”的实验中,小阳用同一实验装置,让从斜面上滚下的小钢球钻入水平面上的硬纸盒,如图甲、乙所示。请完成以下实验。丙⑴通过比较甲、乙两次实验中硬纸盒被推的远近,可得出:质量相同时,物体的 越大,动能越大。对比甲、乙两次实验还可以得出:质量相同时,物体位置越高,重力势能。在甲、乙两次实验中,硬纸盒所受滑动摩擦力 (选填“相同”或“不同”)。(2)如果做图乙实验时,硬纸盒被撞后滑出木板掉落,为防止因此造成硬纸盒损坏,改进图乙实验再与图甲实验对比。在不改变木板长度的情况下,应采用以下 方法。A.换用质量更小的钢球B.给水平木板铺上毛巾C.适当降低钢球的高度D.换用一个较重的硬纸盒⑶若要探究影响动能大小的另一因素,具体的操作方法是;选择两个不同的钢球,从同一斜面的(选填“相同”或“不同”)高度由静止滑下。⑷小阳在原硬盒的上表面粘上祛码,设计了如图丙所示实验,探究影响滑动摩擦力大小的因素,通过比较甲、丙两次实验可得出:滑动摩擦力大小与有关。【答案】速度越大相同C相同压力大小【解析】【分析】【详解】(1)[1]通过比较甲、乙两次实验知道,两球质量相同,释放的高度不同,即达到水平面时的速度不同,根据硬纸盒被推的远近,可以得出结论是:质量相同时物体的速度越大,动能越大。[2]重力势能的大小与质量和高度有关;对比甲、乙两次实验还可以得出:质量相同时,物体位置越高,重力势能越大。[3]在甲、乙两次实验中,硬纸盒对水平面的压力和接触面的粗糙程度相同,所以受滑动摩擦力相同。⑵[4]做图乙实验时,为了防止造成硬纸盒掉落造成损坏,可适当降低钢球的高度,这样小球的动能减小,撞击纸盒后前进的距离变小,就不会掉落了,同时还控制了质量和接触面相同,故C正确,应选C。⑶[5]物体的动能与物体的质量和速度有关,若要探究影响动能大小与质量的关系,需要控制小球的速度相同,具体操作方法是:选择两个质量不同的钢球,从同一斜面相同高度由静止滑下。⑷[6]摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙程度有关,小阳在原硬纸盒的上表面粘上祛码,改变了压力的大小,可以探究影响滑动摩擦力大小的因素,所以通过比较甲、丙两次实验可得出的结论是:滑动摩擦力与压力大小有关。10.室内装修时,工人们常用到膨胀螺丝来安装家用电器或其他装饰物,如图甲所示。安装前需要用电钻在墙壁上打孔。(1)膨胀螺丝利用楔形斜度来使螺钉拧入时发生膨胀,这是通过从而增大摩擦力,达到固定效果;用电钻在墙壁上打孔后,钻头发烫,这是通过(选填“做功”或“热传递”)方式改变了钻头的内能。甲 乙 丙⑵目前我市城区的老旧居民小区正在进行改造,改造中用到了一种打孔工具一冲击钻,如图乙所示。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。关于冲击钻的说法中正确的是。A.其能量转化关系是内能转化为机械能B.其能量转化关系中,有电能、机械能和内能的转化C.其内置电动机利用了通电线圈在磁场中受力转动D.其内置电动机利用了电磁感应现象⑶小明家准备用膨胀螺丝将吸顶灯固定在天花板上。如图丙所示,他用笔杆代替膨胀螺丝,探究插入沙子中的笔杆能吊起的物重与哪些因素有关?对此提出了以下猜想:猜想一:可能与笔杆受到的压力有关:猜想二:可能与笔杆的形状有关;猜想三:可能与笔杆插入沙子中的深度有关。A.为验证猜想一,小明用同一笔杆进行实验,保持笔杆不变,在瓶内装满沙子的情况下,通过夯实并增加沙子的质量,从而增大沙子对笔杆的挤压力。然后改变轻质小桶内的物重,用弹簧测力计分别测出不同挤压力下笔杆能吊起的最大物重并记入表中。B.为验证猜想二,在其他条件不变的情况下,小明将原笔杆上端劈开使其膨胀,重复上述实验,并将实验数据记入表格。A分析比较①、②、③组数据,你得到的结论是;分析比较①④、②⑤或③⑥组数据你还可以得到的结论是(以上两空各写出一条即可)。实验序号①②③④⑤⑥笔杆形状1 R(未膨胀)「 二(膨胀)沙子质量m/g300400500300400500能吊起的最大物重G/N0.33.65.01.27.423.8【答案】增大压力做功BC形状和深度插入沙子中的笔杆能吊起的物重与沙子的质量有关插入沙子中的笔杆能吊起的物重与笔杆的形状有关【解析】【分析】【详解】(1)[1]膨胀螺丝紧紧的固定在墙体内是依靠膨胀管与孔之间的摩擦力,这里是用增大压力的方法来增大摩擦,达到紧固的目的。②钻头打完孔后发烫,这是通过做功改变了钻头的内能。(2)[3]A.冲击钻内部有电动机,电动机是将电能转化为机械能,故A不符合题意;B.当电流通过电动机时,电流做功,消耗电能转化为机械能和内能,打孔时将机械能转化为内能,故B符合题意;C.电动机是根据通电线圈在磁场中受力运动的原理工作的,故C符合题意;D.电动机最根本的原理是电流的磁效应,故D不符合题意。故选BC。⑶⑷[5][6]为了探究可能与笔杆受到的压力有关,应改变压力的大小,保持笔杆的形状不变和深度不变;分析①、②、③组数据可知,在笔杆形状与插入沙子的深度一定时,沙子的质量越大,即笔杆受到的压力越大,能吊起的物重越大;分析①④(或②⑤或③⑥)组实验数据可知,在沙子质量相同(压力相同)、进入沙子的深度相同的情况下,粗细不同,其与沙子的接触面积不同,产生的摩擦力会不同,即笔杆能吊起的重物不同,即结论为:在深度、压力相同时,形状不同,提起的物重也不相同。11.比较不同物质的吸热能力:小雨用如图1所示装置做“比较不同物质的吸热能力〃实验,在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体,然后分别插入同规格的温度计,并用相同的电加热器分别加热。图1 国2 图3(1)要完成该探究实验,除了图1中所示的器材外,还需要的测量工具有天平和。用来反映物质吸热的多少。⑵实验中选择相同规格的电热器,体现的科学研究方法是(单选)A.分类法B.比较法C.控制变量法D.放大法⑶小雨根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图2,分析图象可知—(填少〃或铝〃)的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失,已知A的比热容为2.4x103J/(kg・℃),贝UB的比热容为J/(kg℃)⑷叶子姐姐探究水和食用油的吸热能力,图3中能合理反映该实验结果的图象是___(填"甲〃或"乙〃或"丙〃)。【答案】停表加热时间CA1.2103乙【解析】【分析】【详解】(1)[1]测量时需要加热时间,所以还需要的工具时机械停表或秒表;[2]实验时,是用加热时间来反映物质吸热的多少;⑵[3]实验中选择了相同规格的电加热器,体现了控制变量法;⑶⑷由图2可知相同时间内,A的温度变化小,所以A的吸热能力更强;[5]相同加热器加热5min时有cmNt=cmNt带入数据2.4x103J/(kg•℃)xmAx(30℃—20℃)=cBxmBx(50℃—10℃)解得cB=1.2x103J/(kg.℃)⑷[6]因为水的比热容比食用油高,图乙能合理反映该实验结果12.铁板文蛤是南通的特色佳肴,由文蛤、佐料放在经加热发烫的铁板上制作而成.在体积相同的条件下,餐馆会尽量选择热容量大的炊具.热容量的定义是:物体的温度升高或降低)1℃吸收(或放出)的热量.查阅资料知道:物体的热容量与物体的质量和物质的比热容有关.由此同学们对相同体积物体的热容量作如下猜想:猜想1:物体的质量越大则物体的热容量越大;猜想2:物质的比热容越大则物体的热容量越大.同学们先用图甲所示装置,将体积相同的四个不同金属块浸没在烧杯内的水中,将水加热至沸腾,用温度计测出水的温度,示数如图乙;将四个金属块同时从水中取出,快速放入四个相同的保温杯中,杯中盛有质量和初温(约20℃)均相同的水,过一段时间后分别测出保温杯内水的末温,收集记录的数据如下表.金属块质量m/g比热容c/J(kg℃)-1末温/℃铅5650.13x10334.3铜4450.39x10347.2铁3950.46x10348.1铝1350.88x10340.9(1)安装装置时应先固定铁夹(选填“A〃或“B〃);图乙温度计示数为℃.⑵由表中数据可知:若金属块放出的热量完全被水吸收,则吸收热量最多的是放入了金属的杯中的水;热容量最大的是 金属块.⑶分析数据可判断:猜想1、猜想2都是的.请选择猜想1或猜想2,说出你对该猜想作出上述判断的理由:.⑷请用热容量这个物理量,给比热容下定义:.【答案】B99铁铁错误判断猜想1错误的理由:质量大的物体热容量不一定大,如实验中铁块的质量不是最大,但热容量却最大(判断猜想2错误的理由:比热容大的物体热容量不一定大,如实验中铁的比热容不是最大,但铁块热容量却最为单位质量的热容量【解析】【详解】(1)[1]⑵安装装置时应该从下往上装,所以应先固定铁夹B;图乙温度计的分度值为1℃,它的读数为99℃;(2)[3][4]水的比热容不变,质量相等,放入铁块的水温度升高比较大,根据热量的计算公式Q=cm&,那么放入了金属铁块的水吸收的热量最多;根据热容量的定义,铅的热容量为0.13x1031/(kg-℃)x0.565kg=73.45J/℃铜的热容量为0.39x103J/(kg-℃)x0.445kg=173.55J/℃铁的热容量为0.46x103j/(kg・℃)x0.395kg=181.7J/℃铝的热容量为0.88x103J/(kg-℃)x0.135kg=118.8J/℃由上述可知铁的热容量最大;⑶[5][6]分析数据可判断:猜想1、猜想2都是错误的,质量大的物体热容量不一定大,如实验中铁块的质量不是最大,但热容量却最大;比热容大的物体热容量不一定大,如实验中铁的比热容不是最大,但铁块热容量却最大;⑷[7]热容量的单位是J/℃,用它给比热容下定义,就是1kg的热容量,即单位质量的热容量。13.小明与小芳同学为了研究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏,两人设计并做了一个实验,他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶,让它们自然冷却,利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况。(1)为保证实验的准确性,实验前除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外,还应考虑影响水温变化的其他因素,即保持烧瓶相同、水的质量相同、环境因素相同和相同。(2)按照计划操作,小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中:的实验结论是: 。(3)除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外,根据上表数据你还可以采用方法来比较这两种材料的保温性能。【答案】水的初温203952在其它条件相同时,泡沫塑料的保温性能好降低相同温度,比较时间【解析】(1)根据控制变量法,除了控制烧瓶、水的初温、环境因素外,还要保持热水的质量也要相同;(2)由表中的数据可知,最后水的温度和室温相同,所以室温为20℃,经过40分钟,泡沫塑料包的烧瓶温度从80℃降到41℃,降低了39℃;而棉絮包的烧瓶水从80℃降到28℃,降了52℃,由此可见,泡沫塑料的保温性能比棉絮好;⑶除了比较相同时间内温度的变化,还可以让两瓶水降低相同的温度,看所用的时间是否一样。故答案为:(1).水的初温(2).20(3).39(4).52(5).在其它条件相同时,泡沫塑料的保温性能好(6).降低相同温度,比较时间.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量'实验中,小林选用碎纸片和酒精为燃料进行了实验.(1)小林将天平放在水平桌面上并将游码归零后,若指针静止时位置如图甲所示,则他应将平衡螺母向端调节;图乙是正确测量所用碎纸片质量时的场景,此时游码所处位置如图丙所示,则他还应称量 g的酒精;(2)小林组装的实验装置如图丁所示,他在器材安装中的一处错误是 ;(3)本实验中,燃料完全燃烧放出热量的多少是通过来反映的;(4)正确组装实验装置后,小林用(1)中所称量的碎纸片和酒精分别进行实验,正确采集的数据如下表所示.根据实验数据,小林却得出了与事实相反的实验结论:质量相同的
碎纸片和酒精完全燃烧后,碎纸片放出的热量较多.你认为他在实验中最有可能遗漏的操作是.温度燃料加热前的水温/℃燃料燃尽时的水温/℃水温的变化/℃酒精206545碎纸片208060【答案】左6.5温度计的玻璃泡不能接触杯底温度计的示数变化没有控制被加热水的质量相等【解析】【分析】【详解】由图甲可知,指针向右侧偏转,因此应向左调节平衡螺母;由图乙、丙可知碎纸片的质量为6.5g,因为要“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量〃因此酒
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