人教版九年级物理 第13章 内能 实验探究题训练解析版Word文件下载.docx

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（2）色拉油吸收的热量等于水吸收的热量，即Q色拉油＝Q水；

（3）计算出色拉油的比热容为c色拉油＝　　J/（kg•℃）；

（4）除了这种方案，你还有其他的方案吗？

请简单说明你的方案：

6．如图，两个相同规格的电加热器加热质量、初温都相同的不同液体，若液体吸收的热量等于电加热器放出的热量，加热时间相同且液体均未沸腾，则在加热结束时，温度较低的液体吸收的热量　　温度较高的液体吸收的热量，加热结束时温度较高的液体比热容较　　，请利用相关物理公式加以说明你的判断依据：

7．从下面的表格提供的信息中，我们可以看出：

水

酒精

水银

密度（kg/m3）

1.0×

103

0.8×

13.6×

比热容J/（kg•℃）]

4.2×

2.4×

0.14×

沸点（℃、标准气压下）

100

78

357

凝固点（℃）

﹣117

﹣39

（1）制作一个能测量北极寒冷气温的温度计，应选择里面的液体是　　的温度计；

（2）如果用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热，则升温最快的液体是　　；

（3）如果取质量相同的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是　　。

8．如图所示，用酒精灯给水加热一段时间后。

观察到软木塞冲出试管口。

软木塞冲出时试管口出现白雾，说明水蒸气对外做功后内能　　（选填“增大”“减小”或“不变”），这个过程与热机的　　冲程相似。

9．如图所示，在一端开口的玻璃管中倒入一半水，然后再注入一半的酒精，将管口密封后翻转让水和酒精充分混合，可以观察到混合液的体积　　（选填“大于”“小于”或“等于”）水和酒精的总体积，这一现象说明了分子间有　　。

如图B所示，分别在热水和冷水中滴入相同的红墨水，可以看到　　水瓶中墨水扩散得快，这说明分子的热运动快慢跟　　有关。

10．为了探究做功与物体内能变化的关系，某小组同学利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验。

实验中，他们先关闭喷嘴处的阀门，接着手压活塞快速打气，然后打开喷嘴处的阀门，迅速放出壶内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内部的气体温度（物体温度升高内能增大），研究过程如图（a）、（b）和（c）所示。

请仔细观察图中的操作和测量结果。

然后归纳得出初步结论。

①比较（a）和（b）两图可知：

②比较（b）和（c）两图可知：

11．为了比较甲、乙两种液体的比热容，小红进行了如下的实验：

（1）在两个相同的烧杯中分别装入甲、乙两种液体，先用天平称出甲液体的质量，当天平平衡时，天平右盘中的砝码数和游码的位置如图所示，每个烧杯的质量为100g，则甲液体的质量为　　g；

然后同样称出相等质量的乙液体。

（2）用温度计分别测出甲、乙两种液体的初温为19℃。

（3）用两个相同的酒精灯分别给甲、乙两种液体加热，当它们升高相同的温度时，甲所用的时间为t1，乙所用的时间为t2．若t1＞t2，则吸收热量较多的液体是　　，比热容较大的液体是　　（选填“甲”或“乙”）。

12．从下面的表格提供的信息中，我们可以看出：

比热容[J/（kg•℃）]

沸点（℃、标准大气压下）

制作一个能测量沸水的温度计，应选择表中的液体是　　；

如果用三个相同的加热设备同时对质量相等的三种液体加热，则升高相同温度时加热时间最长的液体是　　；

如果取质量相等的三种液体分别放入三个相同的烧杯中，则液面最高的是　　。

13．如图所示，在配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小块硝化棉。

把活塞迅速压下，可以看到的现象是　　。

在这一过程中，消耗了机械能，获得了　　。

14．如图所示，在试管内装适量的水，用软木塞塞住，加热使水沸腾。

（1）水沸腾后有什么现象发生？

（2）塞子被冲出的过程中，能量是如何转化的？

15．如图所示是小丽和小明用同一套器材做加热水和煤油的实验。

组装好器材后，他们先后在同一个烧杯中称取质量和初温都相同的水和煤油，分别加热相同的时间，发现　　升温更快，由此可知，　　的吸热本领更强。

16．运用知识解决问题

（1）小明到海水浴场玩，他光着脚踩在沙滩上，感到沙子烫脚，当身体进入水中时，觉得水比较凉，这是因为：

水的比热容　　，海水和沙子相比，在同样受热时，沙子的温度变化比海水　　。

（2）水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），煤油的比热容为2.1×

103J/（kg•℃）。

在实验室中用完全相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热。

下列图象正确的是　　。

（3）关于温度、内能和热量，下列说法正确的是　　。

A．温度相同的两个物体间也能发生热传递

B.0℃的冰变成0℃的水，温度不变，内能不变

C．物体的温度越高，含有的热量越多

D．任何物体都具有内能，通过摩擦可增大冰块的内能

（4）下列现象中，属于机械能转化为内能的是　　。

A．航天飞行器穿越大气层时表面发热B．冬天用热水袋取暖

C．放爆竹时，爆竹腾空而起D．电灯发出光和热

（5）对100g水加热，水的沸腾图象如图，请你计算从开始计时到加热3min内水吸收的热量（请写出计算过程）

17．小明在学习扩散现象时，做了如下实验：

（1）图甲所示，是演示气体扩散现象的装置，其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一瓶装有空气。

为了有力地证明气体发生扩散，装二氧化氮气体的应是　　（选填“A”或“B”）瓶。

（2）图乙所示，在盛有冷水和热水的两杯中分别滴入一滴墨水，可以看到：

墨水在热水中扩散快，这说明　　。

18．为了研究分子间的作用力，现将两个铅圆柱体的接触面用小刀刮平（不能沾有油污或杂质），使刮纹方向一致，用力挤压在一起。

图所示，把压在一起的铅圆柱体小心地挂在支架上，并轻轻挂上钩码，观察到可以挂得住钩码。

（1）在进行实验过程中，要用小刀将铅圆柱体的接触面刮平，这样做的目的是　　。

（2）根据实验现象得出的结论是　　。

19．如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃活塞筒里放入一小团处理过的棉花，把活塞迅速压下可使棉花燃烧，这是因为压缩气体　　，使瓶内空气的内能　　，温度　　。

达到棉花的着火点，使棉花燃烧，若将活塞缓慢压下去，不能看到此现象，原因是被压缩的空气温度　　筒外空气温度，易发生　　。

从使温度难以达到棉花的着火点。

用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁比气筒的下部筒壁的温度　　，以上2种现象都是把　　转化为内能。

20．两个相同的容器内分别装有质量相同的甲、乙两种液体，用相同酒精灯分别加热，液体温度（T）与加热时间（t）的关系如图所示（选填“大于”、“小于”或“等于”）

（1）加热相同的时间，甲液体吸收的热量　　乙液体吸收的热量。

（2）加热相同的时间，甲液体升高的温度　　乙液体升高的温度。

（3）甲液体的比热容　　乙液体的比热容。

第13章内能实验探究题训练

参考答案与试题解析

1．【分析】迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，通过此实验可说明做功可以改变物体的内能。

【解答】解：

迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，机械能转化为内能，使空气的内能增加，温度升高，这是通过做功的方法增大空气内能的；

当温度达到棉花的燃点时，棉花就会燃烧，这是通过热传递的方式增加棉花的内能的。

故答案为：

增加；

做功；

热传递。

【点评】解决此类问题要结合改变物体内能的方式进行分析解答，相对比较简单，属于基础题。

2．【分析】

（1）根据温度计的量程和分度值读数；

（2）物体吸收热量内能变大；

（3）根据图象，利用c＝

比较比热容的大小。

（1）由图可知，温度计的分度值为1℃，示数为58℃；

（2）由图可知，物体从30s到35s时，一直吸收热量，温度升高，内能变大，即甲液体第30s的内能小于第35s的内能；

（3）由图可知，在0﹣60s内，甲乙变化图象是重合的，即甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c＝

可知，甲的比热容大于乙的比热容，故小明的说法是正确的。

（1）58；

（2）小于；

（3）正确；

甲乙吸收相同的热量，升高相同的温度，由于甲的质量小于乙的质量，根据c＝

可知，甲的比热容大于乙的比热容。

【点评】本题考查了物质的吸热能力的探究实验，关键是利用好吸热公式Q吸＝cm△t和控制变量法的应用。

3．【分析】

（1）相同的加热器加热，表示两者在相同时间内放出的热量相等，即被加热的物体吸收的热量相等，因此可以利用加热时间的长短来确定物体吸收热量的多少。

根据在时间相同的情况下，水比煤油温度升高的少，可以确定在吸收相同热量的情况下，水升高的温度较少；

由此入手分析可以确定质量相同的水和煤油升高相同温度，哪种物质吸收的热量多。

（2）为了描述相同质量的不同物质在升高相同的温度时，吸收的热量不同，而引入了物理量：

比热容。

（1）用相同的加热器加热物体，物体吸收热量的多少可以利用加热时间的长短来比较。

质量相等的水和煤油，在加热时间相等，即吸收相同热量的前提下，煤油升高的温度多。

也就是说要使两者升高相同的温度，对水加热的时间要长，即水吸收的热量要多；

（2）这是为了研究物体的吸热本领与物质的种类是否有关而做的实验，在物理学中，为了表示不同物质的吸热本领不同，而引入了比热容这个物理量。

多；

【点评】在以后的解题过程中，经常遇到用相同的电热器、酒精灯加热的信息，此时就隐含着一个信息：

加热时间的长短可以表示物体吸收热量的多少。

这是一种转换的方法。

4．【分析】

（1）做功与热传递是改变物体内能的两种方式。

（2）压力相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。

（3）先确定振动的物体，振动的物体质量越大，体积越大，越难振动，频率越小音调越低；

频率越快，音调越高。

（4）在压力一定时，接触面越粗糙，滑动摩擦力越大，在接触面粗糙程度一定时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（5）根据液体内部压强的特点分析。

（1）用力快速晃动瓶子，人对瓶子、瓶内的沙做功，沙子变热，这是通过做功的方式改变物体的内能；

（2）把装满沙子的瓶子正放后再倒放在海绵上，发现海绵凹陷程度不同，这说明压力相同时，受力面积越小压力作用效果越明显。

（3）往矿泉水瓶中灌水时，瓶内空气柱振动发出声音，随着水越来越多，空气柱越来越短，越容易振动，因此振动的频率越快，音调越高。

（4）满水瓶放在水平面上时，此时水平面受到的压力要大于不满时的压力，压力大，摩擦力大，故在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大。

（5）在装满水的矿泉水瓶上，用细针沿竖直方向由上至下扎三个孔，孔的深度越深，受到的水的压强就越大，射程就越远。

（1）对物体做功，物体的内能会增大，温度会升高；

（2）压力的大小相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显；

（3）高；

（4）在接触面的粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；

（5）液体内部的压强随深度的增加而增大。

【点评】本题利用生活中常见的矿泉水瓶考查了；

改变物体内能的方式、影响音调的因素、影响摩擦力大小的因素，难度不大，是一道基础题；

音调是指声音的高低，音调跟频率有关，频率越大，音调越高。

5．【分析】

（1）根据已知条件，由Q水＝m水c水△t求水吸收到的热量；

（3）根据Q＝mc△t计算出色拉油的比热容；

（4）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，比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。

（1）加热4min，水吸收到的热量是：

Q水＝m水c水△t＝0.2kg×

103J/（kg•℃）×

（32℃﹣20）℃＝1.008×

104J；

（3）根据Q＝mc△t，色拉油的比热容为：

c色拉油＝

＝

＝1.8×

103J/（kg•℃）；

（4）小明比较比热容的方法是：

使相同质量的不同物质吸收相同的热量，比较温度的变化；

另一种方案是：

使相同质量的水和色拉油升高相同的温度，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。

（1）1.008×

104；

（3）1.8×

103；

（4）使相同质量的水和色拉油升高相同的温度，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。

【点评】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c＝

的运用，为热学中的重要实验。

6．【分析】

（1）根据焦耳定律，相同规格的电热器相同时间内放出的热量相等；

（2）液体吸收的热量相等，根据Q吸＝cm△t可判断比热容的大小；

（1）相同规格的电热器相同时间内放出的热量相等，液体未沸腾，液体吸收的热量相等，与液体变化的温度没有关系；

（2）根据Q吸＝cm△t可知，在质量、吸收热量相同的条件下，变化的温度△t越大，比热容越小。

＝；

小；

根据吸热的公式Q＝cm△t，吸收相同的热量，温度较高的物质比热容较小。

【点评】灵活运用控制变量法分析问题是解题的关键。

7．【分析】

（1）寒冷地区温度低，温度计里面应选择不易凝固的液体；

（2）三个相同的加热设备，加热相同的时间，产生的热量相同；

三种质量相同的液体吸收的热量相同，根据吸热公式Q吸＝cm△t分析；

（3）质量相同的三种液体，由于密度不同，液体的体积不同，分别放入三个相同的烧杯中，体积大的液面高。

（1）因为北极寒冷时气温非常低，故应选择凝固点最低的酒精作为温度计内的液体；

即选择里面的液体是酒精的温度计；

（2）用三个相同的加热设备，同时对质量相同的三种液体加热，三种液体吸收的热量相同，因为水银的比热容最小，水银温度升高的最快；

（3）质量相同的三种液体，因为酒精的密度最小，所以酒精的体积最大，分别放入三个相同的烧杯中，酒精的液面最高。

故答案是：

（1）酒精；

（2）水银；

（3）酒精。

【点评】本题要求灵活应用物质的特性：

密度、比热容、凝固点进行分析，会利用吸热公式Q吸＝c水m△t进行计算，本题知识点多、综合性强，有难度。

8．【分析】当对物体做功时，机械能转化为物体的内能，物体的内能增大；

当物体对外做功时，物体的内能转化为机械能，物体的内能减小；

在热机的做功冲程中能量转化情况是内能转化为机械能。

当木塞冲出时，试管口出现白雾，是因为水蒸气对外做功，内能减少、温度降低，这一过程中是将内能转化为机械能，这与热机的做功冲程相似。

减小；

做功。

【点评】此题结合木塞冲出的实验考查了能量转化关系，知道做功可以改变物体的内能。

9．【分析】一切物质的分子间都存在间隙，分子是在永不停息地做无规则运动，其运动速度与温度有关，温度越高，运动速度越快。

因为分子间存在着间隙，水和酒精充分混合后，酒精分子和水分子分别进入了对方分子的间隙中，使得水和酒精混合后的总体积变小了。

由于热水的温度高，故分子无规则运动剧烈，在冷水杯和热水杯中滴入两滴墨水，会看到热水中的墨水扩散的快。

小于；

间隙；

热；

温度。

【点评】本题解题的关键是掌握分子间存在间隙，并且分子是在不停的运动的；

温度越高，分子运动越剧烈，所以扩散就变快了。

注意解释实验现象产生的原因。

10．【分析】做功可以改变物体的内能，外界对物体做功，物体温度升高，内能增加；

物体对外做功，内能减小，温度降低。

①比较（a）和（b）图，手压活塞，对壶内气体做功，观察到气体温度上升，即气体内能增大，所以外界对气体做功，气体的内能增加；

②比较（b）和（c）图，气体被放出，使得小叶轮转动，即气体对外界做功，此时，观察到气体温度下降，即气体内能减小，所以气体对外界做功，气体内能减小。

①外界对气体做功，气体内能增加；

②气体对外界做功，气体内能减小。

【点评】本题考查改变物体内能的方式，要注意区分是外界对物体做功还是物体对外界做功。

11．【分析】

（1）物体的质量等于砝码的总质量加上游码所对的刻度值；

（3）根据热量计算公式：

Q＝cm△t进行分析。

（1）砝码的总质量：

180g，游码所对的刻度值：

2g，所以玻璃杯和液体的总质量是：

182g。

则液体的质量：

182g﹣100g＝82g。

（3）由于用两个相同的酒精灯给液体加热，甲的加热时间比乙长，所以甲吸收的热量多，即Q甲＞Q乙，

根据Q＝cm△t可知，在质量、升高的温度都相同时，Q与c成正比。

即比热容大的吸热多。

故答案为

（1）82；

（3）甲；

甲。

【点评】本题是一道探究题，热量计算公式Q＝cm△t包含的物理量较多，是初中物理中最复杂的一个公式。

在比较其中两个物理量的关系时，要注意另两个物理量必须都相同。

12．【分析】

（1）沸水的温度会达到100℃，温度计里面应选择沸点高于100℃的液体；

（2）用三个相同的加热设备同时对质量相同的三种液体加热，升高相同温度时，由Q吸＝cm△t可知，液体比热容大的，其吸收的热量多，加热时间长；

（1）因为沸水的温度会达到100℃，所以温度计里面应选择沸点高于100℃的液体；

由表格信息可知，水银的沸点高于100℃，故应选择表中的液体是水银；

由表格信息可知，水的比热容最大，则水吸收的热量最多，其加热时间最长；

（3）质量相同的三种液体，因为酒精的密度最小，所以由V＝

可知，酒精的体积最大，将三种液体放入相同的烧杯中，则酒精的液面最高。

水银；

水；

酒精。

密度、比热容、沸点进行分析，会利用吸热公式Q吸＝c水m△t进行分析，本题知识点多、综合性强，有难度。

13．【分析】解决此题要知道做功可以改变物体的内能，当物体达到燃点时就会燃烧。

迅速向下压活塞，活塞会压缩空气做功，使空气的内能增加，温度升高，当温度达到硝化棉的燃点时，硝化棉就会燃烧；

在这一过程中，消耗了机械能，获得了内能。

硝化棉会燃烧；

内能。

14．【分析】做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体内能增大，物体对外做功，内能减小。

（1）水沸腾后，水蒸气推动软木塞做功，软木塞被冲出，即此时试管口处的空气内能减小，温度降低，其内部的水蒸气遇冷液化成小水滴，管口出现“白气”；

（2）塞子被冲出的过程中，消耗了水蒸气的内能，塞子获得了机械能，故是内能转化为机械能的过程。

（1）软木塞被冲出，管口出现“白气”；

（2）内能转化为机械能。

【点评】本题考查了做功改变物体内能，对物体做功，物体内能会增加，物体对外做功，物体内能会减小。

15．【分析】用相同的酒精灯加热在相等时间内液体吸收的热量相等。

相同质量的水与煤油吸收相等的热量，温度升高越快的液体吸热能力越弱，升温越慢的液体吸热本领越强。

用相同的酒精灯加热，水与煤油在相等时间内吸收的热量相等；

实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快，即煤油的温度变化△t大，由于质量m与吸收的热量Q相等，由Q＝cm△t可知，煤油的c小，水的c大，则煤油的吸热能力弱，水吸热本领更强。

煤油；

水。

【点评】“比较不同物质的吸热能力”的实验是热学最主要的实验。

此实验不仅考查学生对基本过程的掌握情况，更进一步考查学生运用基本知识和方法分析问题、提出问题的能力。

要知道“水浴法”加热的优点。

16．【分析】

（1）沿海地区，水多，因为水的比热容较大，相同质量的水和泥土沙石比较，吸收或放出相同的热量，水的温度升高或降低的少，据此分析；

（2）水的比热容大于煤油的比热容，根据公式Q＝cm△t，相同质量的水和煤油吸收相同的热量，水的温度变化较小；

（3）①热传递发生的条件是要有温度差，如果温度一样，则就不会发生热传递；

②一块0℃的冰变成0℃的水的过程中，吸收热量，内能增大，温度不变；

③热量是个过程量，只能说吸收或者放出热量，不能说含有热量；

④改变内能的方式有两种：

做功和热传递；

（4）做功和热传递都可以改变物体的内能，做功是能量的转化，热传递是能量的转移，对物体做功可以使机械能转化为内能；

（5）由图知，经过3min时间