北师大版初中九年级物理专项素养巩固训练卷(一)热学实验探究课件

热学实验探究专项素养综合全练(一)类型一探究分子热运动1.(2024河北景县二中月考,22,★★☆)学习分子的有关知识

之后,小王等同学提出这样一个问题:分子的运动快慢和温度之间有没有关系?

在观察研究的基础上,他们提出了这样几种猜想:

猜想一:分子运动快慢与温度没有关系;猜想二:分子运动快慢与温度有关系,并且温度越高,分子运动越快。为了探究猜想一是否正确,小王等同学进行了如下实验:如图所示,取来相同的两只烧杯,在其中放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红中考设计实验墨水。小王他们发现温度高的那杯水中的颜色变化得快一些,通过分析归纳,他

们总结得出分子的运动快慢和温度之间的关系。(1)通过实验得出的结论是

。(2)实验过程中,用相同的烧杯,放质量相同的冷水和热水,各滴入一滴红墨水,所

运用的一种研究方法是

。(3)实验过程中

(选填“能”或“不能”)用玻璃棒搅动杯中的

水,其原因是

。温度越高,分子运动越快控制变量法不能搅动就不能判断分子运动的快慢了答案

(1)温度越高,分子运动越快

(2)控制变量法

(3)不能搅动就不能判断

分子运动的快慢了解析

(1)实验中观察到温度高的那杯水中的颜色变化得快一些,说明温度越高,

分子运动越剧烈,扩散越快。(2)水中颜色变化快慢受水温、水的质量等多个因

素影响,这里控制水温不同而其他因素相同,运用了控制变量法。(3)如果用玻璃

棒搅动水,则无法说明水颜色变化是由于墨水分子无规则运动所引起的,也就无

法说明分子运动快慢与温度有关。2.(2024广东广州越秀期末,12,★★☆)某液体置于恒温封闭环境中,质量保持不

变。测得该液体的温度随时间变化如图所示。

(1)关于该液体的分子运动,小羽认为分子的运动随温度下降变缓慢,在0℃时分子会停止运动;小慧认为分子的运动随时间越来越剧烈。你认为

(选填以下对应的字母)。A.小羽的看法是正确的B.小慧的看法是正确的C.小羽、小慧的看法都是错误的(2)该液体所在环境的温度

(选填以下对应的字母)。A.一定小于1.6℃

B.可能等于1.6℃C.一定大于20℃

D.可能等于20℃CA答案

(1)C

(2)A解析

(1)根据分子动理论可知,分子在不停地做无规则运动,在0℃时分子也不

会停止运动;温度随时间越来越低,分子的运动应越来越缓慢,所以小羽、小慧的

看法都是错误的,故选C。(2)该液体的温度不断降低,环境的温度应比液体的温

度还低,故选A。类型二探究物质的吸热能力3.(2024甘肃康县期末,19,★★☆)在“比较两种液体的吸热

能力”实验中,实验装置如图所示。

(1)除了图中的实验器材外,该实验还需要用到的实验器材有停表和

。(2)实验中应取质量

的液体1和液体2,分别倒入两个相同的烧杯

中,并用两个相同的酒精灯对两液体进行加热。中考设计实验天平相同

加热时间/min01234液体1的温度/℃3034384246液体2的温度/℃1018263442①两种液体从开始加热至温度升高到42℃时,液体1吸收的热量比液体2吸收的

热量

。②升温较快的是

,由此可见,

的吸热能力较强。少液体2液体1(3)如表是记录的部分实验数据,通过分析表中数据可知:答案

(1)天平

(2)相同

(3)①少②液体2液体1解析

(1)根据比较吸热能力的方法,要控制不同物质的质量相同,除了图中的实

验器材外,该实验还需要用到的实验器材有停表和天平。(2)根据(1)可知,实验中

应取质量相同的液体1和液体2,分别倒入两个相同的烧杯中,并用两个相同的酒

精灯对两液体进行加热。(3)①两种液体从开始加热至温度升高到42℃时,液体

1用时3分钟,液体2用时4分钟,根据转换法,液体1吸收的热量比液体2吸收的热量

少。②根据表中数据可知,从34℃升高到42℃,液体1用时2分钟,液体2用时1分

钟,升温较快的是液体2,根据比较吸热能力的方法,液体1的吸热能力较强。4.(2024河南固始期末,18,★★☆)某同学在“探究不同物质吸热情况”的实验

中,将水和煤油分别装在两个相同的烧杯中,用两个相同的酒精灯加热,每隔2

min记录一次温度。

(1)图甲是这位同学的实验装置,其中有一处明显错误,请指出错误之处:

。(2)纠正错误后继续实验,实验中用

表示物质吸热的多少。没有控制液体的质量相同

加热时间(3)某同学根据记录的实验数据,绘制了如图乙所示的温度随时间变化关系的图

像,由图像可知,吸收相同的热量温度升高较大的是

;

的吸热能力较强。(4)我国探索月球的玉兔2号监测发现月球表面昼夜温差达300多摄氏度,说明月

面土壤的比热容

(选填“较大”“较小”或“不确定”)。煤油水较小答案

(1)没有控制液体的质量相同

(2)加热时间(3)煤油水

(4)较小解析

(1)要探究不同物质的吸热能力,需要控制液体的质量相同,图甲中液面相

平,液体的体积相同,由于液体的密度不相同,根据m=ρV知液体的质量不相同,故

甲图中的错误是没有控制液体的质量相同。(2)根据转换法,加热过程中,水和煤

油吸热的多少是通过加热时间来反映的。(3)根据图像分析可知,加热相同的时

间,水温度升高较小,煤油温度升高较大,故水的吸热能力较强。(4)根据Q=cmΔt

可知,当物质的质量一定,吸收或放出热量一定时,物质的比热容越小,所引起的

温度变化越大,月球表面昼夜温差达300多摄氏度,故可判断月面土壤的比热容

较小。考点总结本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和

比较吸热能力的方法及Q=cmΔt的运用,为热学中的重要实验。5.(2024海南澄迈期中,21,★★☆)学习比热容的知识后,小方和小东用相同的实

验装置(如图1所示),验证水比煤油的吸热能力强。为了顺利完成此实验,需要用

到相同质量的水和煤油。

图2(1)本实验主要运用的实验方法是

。(2)加热5min,水吸收的热量

(选填“大于”“小于”或“等

于”)煤油吸收的热量。控制变量法、转换法等于(3)根据实验数据,小方和小东分别画出了水和煤油的温度和加热时间的图像,如图2中的图像A和图像B,在A、B两图像中能合理反映该实验结果的是

(选填“A”或“B”);若水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),由图像可知:煤油

的比热容是

J/(kg·℃)。

2.1×103B答案

(1)控制变量法、转换法

(2)等于

(3)B

2.1×103解析

(1)本实验中主要采用的是控制变量法、转换法。(2)因两实验装置相同,

加热5min,加热时间相同,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于煤油吸

收的热量。(3)由于水的比热容大于煤油的比热容,在加热时间相同,即吸收的热

量相同时,水的温度升高得少,煤油的温度升高得多,由图可知,B图是正确的;由B

图知,在质量、升温相同的情况下,水用的时间是煤油的2倍,即水吸收的热量是

煤油的2倍,根据c=

可知,煤油的比热容:c煤油=

c水=

×4.2×103J/(kg·℃)=2.1×103J/(kg·℃)。类型三比较燃料的热值6.(2024河北石家庄桥西期末,18,★★☆)小明组装了如图所示的装置来比较煤

油和菜籽油的热值大小。

燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃10g煤油2080①2050(1)小明设计的实验数据表格如表所示,其中①处内容漏写了,请你帮他补充完整:

。(2)为使实验现象明显,烧杯中水的质量应适当

(选填“大”或

“小”)一些。(3)由表中记录数据可知,

的热值大。【拓展】实验后小明根据实验数据,利用公式Q=cmΔt算出了A烧杯中的水吸收

的热量,再结合“10g煤油”这一数据,算出的煤油热值偏小,原因是

。10g菜籽油

小煤油煤油不能完全燃烧且存在热损失答案

(1)10g菜籽油

(2)小

(3)煤油【拓展】煤油不能完全燃烧且存在热损失解析

(1)要比较煤油和菜籽油这两种燃料的热值,根据控制变量法,煤油和菜籽

油的质量必须相等;所以①处添加:10g菜籽油。(2)比较煤油和菜籽油的热值,是

通过质量相同的燃料完全燃烧后水升高的温度来比较热值大小,烧杯中水的质

量应该小一些,原因是水的比热容较大,温度变化不明显。(3)由表中记录数据可

知,煤油加热的水温度较高,由Q吸=cmΔt知,煤油加热的水吸收的热量多;消耗燃

料的质量相同,由q=

知,煤油的热值大。【拓展】由于给水加热时,煤油不能完全燃烧且有热损失,利用这个热量计算出

的煤油热值偏小。7.(2024河南永城期末,18,★★☆)学习了热值之后,小聪设计了一个实验来比较

煤油和菜籽油的热值大小,实验装置如图甲、乙所示。

(1)为了保证实验结论的可靠性,实验过程中燃料的质量

(选填

“相等”或“不相等”),两个烧杯中水的质量

(选填“相等”或

“不相等”),此种物理实验方法叫作

。相等相等控制变量法(2)实验过程中,点燃两盏灯直至燃料完全燃烧后,通过比较

(选填“加热时间”或“温度计示数的变化”)来比较燃料燃烧放出的热量的多

少,从而比较两种燃料热值的大小。此过程用了

(填物理实

验方法)。(3)通过实验测得的燃料热值比真实值偏小,是因为

。(4)实验时,在燃料燃烧过程中,水已经沸腾了,如图丙所示,此实验是否能达到目

的?请说明理由。不能;水在沸腾过程中,继续加热,温度保持不变。温度计示数的变化转换法燃料对液体进行加热时,会有部分热量损失,放出的热量没有全部被液体吸收答案

(1)相等相等控制变量法

(2)温度计示数的变化转换法

(3)燃料对液体进行加热时,会有部分热量损失,放出的热量没有全部被液体吸收

(4)不能;水在沸腾过程中,继续加热,温度保持不变。解析

(1)为保证实验结论的可靠性,实验时应取质量相等的两种燃料,分别给装有质量相等的水的两个相同的烧杯加热,直到两种燃料完全燃烧完;探究过程中,利用的实验方法是控制变量法,要控制两套装置中燃料的质量和水的质量相等。(2)点燃两盏灯后加热质量相等的同种液体,需等待燃料全部燃烧,通过观察温度计示数的变化来比较燃料燃烧放出热量的多少,这种研究方法是转换法。(3)燃料对液体进行加热时,会有部分热量损失,放出的热量没有全部被液体吸收,则实际上Q吸<Q放,则通过液体吸收的热量计算的燃料释放的热量偏小,计算出来的热值比真实值偏小一些。(4)燃料燃尽前,如果两个烧杯中的水均已沸腾,则无法根据水升高的温度来判定吸热的多少,也无法判断燃料燃烧放热的多少,所以该实验不能比较两种燃料热值的大小。方法总结本题是比较燃料的热值大小的实验,要结合控制变量法进行分析研究,通过观察温度的变化判断燃料热值的大小,考查了学生的实验探究能力。8.(2024河北廊坊十六中期中,27,★★☆)为了比较两种燃料的热值,小明采用两

套完全相同的如图甲所示的装置进行实验,烧杯内水的初温和质量相同。回答

下列问题:

(1)实验前调整铁夹A的位置,其目的是使

(选填“石棉网”或

“温度计”)处于适当的高度。石棉网(2)实验中应控制燃料燃烧的

(选填“时间”或“质量”)相同,根据

比较燃料燃烧放出热量的多少。(3)小明选用燃料a和燃料b进行实验,在燃料燃烧过程中,小明记下了各个时刻烧

杯中的水温,绘制了如图乙所示的图像,则可初步判断燃料

(选填

“a”或“b”)的热值大。(4)小红同学计划使用相同的装置,用两种燃料将初温和质量相同的水加热至刚

好沸腾,她可以通过比较

来得知这两种燃料热值的大小关

系。质量温度计上升的示数b消耗燃料的质量答案

(1)石棉网

(2)质量温度计上升的示数

(3)b

(4)消耗燃料的质量解析

(1)实验时要用火焰的外焰加热,调整铁夹A的位置,其目的是使石棉网处

于适当的高度,方便用外焰加热。(2)实验中要比较燃料的热值,应控制燃料燃烧

的质量相同,通过比较温度计上升的示数来比较燃料燃烧放出热量的多少。(3)

由图乙知,当燃料燃尽时,图线b的温度变化大,说明相同质量的a、b燃料完全燃

烧时b放出的热量多,则b的热值大。(4)用两种燃料将初温和质量相同的水加热

至刚好沸腾,水吸收的热量相同,即燃料燃烧放出的热量相同,根据Q放=mq可得,