初中物理热学实验探究专题汇编.docx
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初中物理热学实验探究专题汇编
热学实验题
一.探究改变内能的方法
探究不同物质的吸热能力
1.夏天中午海边的沙子热,海水却很凉;傍晚海边的沙子凉,海水却较暖和。
对此,同学们提出如下猜想:
可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快,为了比较水和沙子吸热本领的大小。
他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网,除此之外,
(1)还需要___温度计___、___停表___;实验时使用搅棒的作用是___使沙子和水能均匀受热。
小明在两个相同的烧杯中分别装入等质量的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热,(如右图)实验数据记录如下。
(2)比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种:
①_升高相同的温度比较热量的多少_;②__吸收相同的热量比较升高的温度的多少___。
(3)探究过程中有部分同学提出猜想:
可能是中午海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高,你认为上述猜想是否正确,请说明理由:
_________不正确_
如果按照海水蒸发吸收热量,所以温度低;而沙子不蒸发,所以温度高的说法,那么晚上海水温度低,沙子的温度高,这与事实不符合.(标准答案)
当在傍晚时,海水仍在蒸发,仍在吸收热量,而海水的温度却比沙子的温度高
(4)分析上表中的实验数据可知;质量相同的水和沙子,升高相同的温度时,水吸收的热量 大于 (大于/小于)沙子吸收的热量。
(5)实验中有些同学发现:
刚开始加热时,情况与(4)结论不符,你认为可能的原因是:
水的导热性能好或沙子的导热性能不好 。
(6)由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短。
在探究活动中常用到这种方法(转换法)。
运用这种方法设计一个方案来比较电磁铁磁性的强弱。
_把电源,滑动变阻器,电磁铁开关串联起来,在不同的电流下,观察电磁铁吸引大头针的数目,就可以知道电磁铁的磁性强弱。
__
(7)如上图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置.设计实验方案时,他们确定以下需控制的变量,其中多余的是(D)
A.取相同质量的沙子和水B.盛放沙子和水的容器相同
C.采用完全相同的加热方式D.酒精灯里所加的酒精量相同
3.有四位同学。
为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关,做了如下实验:
在四个相同的烧杯中,分别盛有水和某种液体A,用同样的加热器加热,下表是他们的实验记录,根据实验记录回答下列问题:
(1)。
请将1号烧杯记录中漏的选项填上。
(2)。
此液体的比热容为_2100J/(千克.℃)___
(3).比较1.2两杯的实验记录,得出的结论是__物体吸收热量的多少与其升高的温度有关。
____
(4).为了研究吸收热量与物质种类的关系,应选_2.4____进行比较
烧杯号
液体A
质量(克)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(分)
1
A
200
10
14
2
2
A
200
10
18
4
3
水
100
10
18
4
4
水
200
10
18
8
08大连)在“比较两种液体比热容的大小”实验中,提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同;各烧瓶中的液体种类不同、质量相同;各烧瓶中发热电阻丝完全相同)若干,其他器材任选。
(1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体,选用的其他器材及实物连接图如图14所示。
给A、B两种液体加热时,小明“先闭合S1和S2,后闭合S3,一段时问后,断开S3。
”这样操作可保证加热时间_________,其目的是使两种液体______________。
通过观察,发现A液体中温度计示数的变化量大,则_________液体比热容大。
(2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶,将装有B液体的烧瓶换成装有D液体的烧瓶。
其他器材及实物连接关系不变,又做了一次实验。
他“先闭合S1和S2,后闭合S3,发现C液体温度升高得快,一段时间后,断开S1,同时记下C液体中温度计示数的变化量△t。
又过了一段时间,当D液体中温度计示数的变化量也等于位时,断开S2。
”因为_________液体加热时间短,所以_________液体比热容小。
(1)相同(1分);吸收的热量相同(1分);B(1分)
(2)C(1分);C(1分)
4.某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时,使用相同的电加热器给水和煤油加热,用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少,他得到如下数据:
物质
次数
质量
m/kg
升高的温
度
△t/℃
加热的时
间t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
(1)分析第1、2次或第3、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
同种物质升高相同的温度时,可以得出的吸收的热量的多少与_质量____有关。
(2)分析第1、3次或2、4次实验数据,可以得出的初步结论是:
_质量相等的不同物质,升高相同的温度时,吸收的热量不同的___
5.(09·沈阳)如图14甲所示是教科书上提供的“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置。
实验方法是:
用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热,在吸收热量相同时,通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。
小雨经过分析思考,将实验装置加以改进,如图乙所示。
(1)与图甲的实验装置相比,图乙的优点是:
更容易控制___________相同。
(2)图乙的实验操作中存在一处错误:
没有控制________相同。
答案:
(1)食用油和水吸收的热量
(2)食用油和水的质量
6.(09·包头)某同学学习了燃料的热值后,自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。
为了保证实验结论的可靠,他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置,并每隔1分钟记录了杯中水的温度(见右表)。
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中):
先调整固定的位置,再调整固定的位置(选填“A”或“B”)。
(2)为保证实验结论的可靠,在实验中还应控制的相同的量有:
、
(3)通过表中记录本的数据,你认为煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是。
(4)该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量,并记录的数据、利用公式Q吸=cm(t-t0)计算出了水吸收的热量,他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。
你认为他的计算结果可靠吗?
,利用此实验方法计算出的热值将比真实值(偏大/偏小)。
为什么?
。
答案:
(1)BA
(2)水的质量煤油和菜籽油的质量(3)煤油(4)不可靠偏小煤油和菜籽油不可能完全燃烧,且有热量损失(容器,石棉网铁圈等要吸热,水、容器等向周围环境散热,故无法准确计算燃料的热值)
7.(10分)小明和他的弟弟赤脚跑到海滩边,他们发现沙子烫脚,而海水却不热,弟弟问这是为什么?
小明为了让弟弟明白其中的道理,于是从海边取了一些沙子带回家和弟弟一起进行探究实验
在相同的水杯中分别装上了100g的水和沙子,让太阳光同时照射,用温度计测出它们的温度,并用秒表记下了温度升高所对应的时间,记录的数据如下表
照射时间(min)
0
2
4
6
8
10
温度(oC)
水
26
26.7
27.5
28.1
28.6
29.0
沙子
26
27.8
30.5
32.1
33.6
33.6
(1)请你认真分析数据,总结结论;相同的不同物质,吸收相同的热量,升高的温度一般
(2)我们在上新课时,在探究“物质吸热能力”的问题上引入了一个概念
(3)(4分)请你帮助小明给他的弟弟解释“沙子烫脚,而海水却不热”的原因?
8.赵越同学为了探究物体温度升高与吸收热量的关系.进行了如下实验:
器材:
两个相同的烧杯、两只温度汁、相同质量的水和煤油、洒精灯2个、铁架台等
探究过程:
将分别盛有相同质量的水和煤油的烧杯在铁架台上组装好.用相同的酒精灯加热,用温度汁分别测量水和煤油的温度.得到如下实验数据
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
……
水的温度/℃
25
26
27
28
29
30
31
……
煤油的温度/℃
25
27
29
31
33
35
37
……
分析实验数据你能得到哪些结论?
(写出两条即可)
(1)_相同质量的同种物质,升高相同的温度,吸收的热量是相同的 或_相同质量的不同种物质,升高相同的温度,吸收的热量是不同的。
或相同质量的同种物质,温度升高得越高,吸收的热量越多。
_____
(2)不同物质,吸收相同热量,比热容大的温度变化小。
比热容小的温度变化大。
_______
50.(2010,哈尔滨,5分)同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示,他们说该实验有两种探究方法。
(1)实验方法一的设计如图中所示:
①在实验中,加热相同的时间目的是____;
②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。
(2)请你设计出第二种实验方法:
①写出该实验方法所需要的测量仪器____;
②请写出设计思路。
答案:
(1)①使水和沙子吸收相等的热量②错误是:
没有控制水和沙子质量相等、初温相同。
不足是:
没有测量水和沙子温度的仪器。
(2)①天平温度计(秒表)②在两个相同的金属盒内,加入初温与质量均相同的水和沙子,用酒精灯加热至相同的末温,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力。
(在两个相同的金属盒内,加入初温与质量均相同的水和沙子,用酒精灯加热,使其升高相同的温度,比较加热时间,就能比较它们的吸热能力)
3.小明想用水和酒精的凝固点不同的物理知识,将酒精从水和酒精的混合物中分离出来,在冷冻了很长时间后却没有如愿以偿,就此现象你能提出的问题:
_为什么不能用凝固的方法把酒精从不当中分离出来。
合理的猜想:
可能是混合后的混合物有了一个新的共同的凝固点。
4.如图l9所示是小华同学组装的“人造雪”装置.所用的器材有铁架台
(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等.
(1)器材组装过程中,铁圈的位置是根据____________高度固定的.
(选填“酒精灯”、“酒精灯及其火焰”、“锥形瓶”或“铁架台”)
(2)实验中观察的对象是______碘粉____.
(3)实验中观察到的现象是_____碘粉先变成紫色的碘蒸气,后来又变成固态的碘_.
(4)实验中碘发生的物态变化是____先升华后凝华_______.
二.用温度计测温度及观察水的沸腾现象
1.根据"研究液体沸点与气压关系"的实验,回答下列问题:
(1)用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾,如图a所示,在水沸腾过程中,温度计的示数_不变____(填"变大"、"变小"或"不变"),此温度即为水的_沸点____.水沸腾时看到瓶口周围有大量的"白气",在"白气"形成过程中,发生的物态变化是__汽化_____和__液化____.
(2)待水沸腾后,移去酒精灯,水停止沸腾.过一会儿,将注射器接到烧瓶口上,如图b所示,然后向外拉注射器活塞,会看到的现象是___烧瓶中的水又沸腾了__.此实验说明___水的沸点与压强有关,_压强越小,水的沸点越低.
3.1、小华所在小组的同学为了研究水的沸腾,取了200g的水加热,下表是他们记录的有关数据。
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
水温/℃
90
92
94
96
97
98
99
99
99
99
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