成都市石室外语学校物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(含答案解析)
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成都市石室外语学校物理第十二章 机械能和内能单元测试卷(含答案解析)
一、初三物理第十二章 机械能和内能 易错压轴题提优(难)
1.小明利用如图装置研究做功与能量的转化关系。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ 为水平面,AP 段长为L ,表面光滑;PQ 段粗糙,实验开始时,木块的细绳拉直,质量为M 的木块位于P 点,质量为m 的重物恰好置于地面,将木块从P 向右拉至
A ,放手后木块向左运动,最终停在
B 点,PB 长为x 。
不计空气阻力、滑轮摩擦。
(1)木块在AB 段运动过程中,重物的重力做功为(用字母表示)___________;木块经过
PB 段内能______________(选填“不变”、“增大”或“减小”);
(2)观察实验并联系生活实际,小明提出猜想:重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关。
他提出猜想的生活依据是:________________ ;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验,重物100g m =,木块900g M =,改变木块从P 点右移的距离L ,测得一组数据,记录如下:(g 取10N/kg ) 序号
1 2 3 4 5 6 PA 的长/m L
0.1
0.15
0.2
0.35
0.45
0.5
木块在P 点的速度平方()2
21
/m s v -⋅
0.2 0.3 0.4 0.7 0.9 1.0
①已知物体动能的表达式为
2
12
mv ,分析重物和木块获得的总动能与重物的重力做功的多少,可知猜想是____________(选填“正确”或“错误”)的,得出的结论是
__________。
在AP 段滑行的过程中,该系统(重物和木块)的机械能____________(选填“守恒”或“不守恒”);
②利用实验信息分析,当0.7m L =时,木块M 在P 点获得的动能是___________________J ;
(4)如果上述结论具有普遍性,则一个物体从高为h 的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,物体滑到斜面底端时的速度v =_____________(用字母表示)。
【答案】mgL 增大 物体下落过程中速度越来越快 正确 重物和木块获得的总动能与
重物重力做功的多少相等 守恒 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]由题意可知,重物的重力是G mg =,木块在AB 段运动过程中,重物下降的高度是L ,那么重物的重力做功大小是
W mgL =重
[2]木块经过PB 段由于受到摩擦力的作用,内能会增大。
(2)[3]重物和木块获得的总动能与重物重力做功多少有关,随着重物重力做功越来越大,速度也越来越大,所以这个依据是物体下落过程中速度越来越快。
(3)[4]由表中数据可看到,PA 的数值越大,木块在P 点的速度越大,动能越大,所以猜想是正确的。
[5]由表中数据可知,第1次实验中重物和木块获得的总动能是
()()2-111
0.1kg 0.9kg 0.2m s 0.1J 2
W =⨯+⨯⋅=总动能
重物的重力做功是
110.1kg 10N/kg 0.1m 0.1J W mgL ==⨯⨯=重力
第2次实验中重物和木块获得的总动能是
()()2
-12
10.1kg 0.9kg 0.3m s 0.15J 2
W =⨯+⨯⋅=总动能 重物的重力做功是
220.1kg 10N/kg 0.15m 0.15J W mgL ==⨯⨯=重力
同理,第3、4、5、6次实验也可以得到这样的数据,所以可得出结论:重物和木块获得的总动能与重物重力做功的多少相等。
[6]AP 段是光滑的,所以势能完全转化为动能,系统机械能守恒。
[7]比较表中数据可知,2v 与L 成正比,当0.1m L =时,()2
2-1
0.2m s v =⋅,那么
()2
-10.2m s 0.1m k ⋅=⨯
解得22m/s k =,可得到222m/s v L =⨯,当0.7m L =时
22222m/s 0.7m 1.4m /s v =⨯=
所以可知木块M 在P 点获得的动能是
22211
0.9kg 1.4m /s 0.63J 22
W Mv =
=⨯⨯= (4)[8]一个物体从高为h 的光滑斜面顶端,由静止开始滑下,不计空气阻力,则机械能是守恒的,物体重力所做的功转化为动能,可以得到关系式
2
12
mgh mv =
解得2v gh 。
2.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
1 2 3 4 小车内放置钩码的质量m /g 0 50 100 150 时间t /s
2.5
2.5
2.0
2.5
(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。
(3)[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。
(3)[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。
3.如图甲是探究“冰熔化时温度的变化规律”的实验装置,得出温度随时间变化的图像如图乙。
(1)由图乙图像可知,冰熔化时的特点是:持续吸热,______;
(2)第8min时,试管内的物质为______ (选填“固”、“固液共存”或“液”)态,AB段与CD段倾斜程度不同的原因是______;
(3)实验中冰熔化共用了______min,第6min时的内能______ (选填“大于”、“小于”或“等于)第8min时的内能;
(4)待冰完全熔化后,对烧杯中的水继续加热,试管中的水最终______ (选填“会”或“不会”)沸腾。
【答案】温度保持不变固液共存水和冰的比热容不同 6 小于不会
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图乙可知,冰熔化时持续吸热,温度不变。
(2)[2]由图乙可知第8min时,冰处于熔化过程中,试管内的物质是固液共存状态。
[3]由于水的比热容比冰的比热容大,吸收相同热量下,水的升温要不冰小,所以AB段与CD段倾斜程度不同。
(3)[4]由图乙可知,冰第4min时开始熔化,第10min时熔化完,所以熔化时间持续了
10min-4min=6min
[5]第6min时和第8min时虽然温度相同,但在持续吸收热量,所以第6min时的内能小于第8min时的内能。
(4)[6]采用水浴法加热,烧杯中的水能够沸腾,冰完全熔化后全部变成水,此时对烧杯中的水继续加热,试管中的水和烧杯的水温度一致,试管力的水无法吸收热量,不会沸腾。
4.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
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______。
讨论电加热器工作时,将______能转化为内能;水吸收热量,温度升高,内能发生了______。
【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。
5.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,天平平衡时砝码数量和游码位置如图乙所示,并根据实验数据绘制的水温随时间变化的图象如图丙中a线所示。
(1)如图甲所示,组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触,应依次调节图中A 、B 两铁环,应先调节______(选填“A ”、“B ”)铁环;
(2)实验时水面上方的气压______(选填“大于”、“等于”或“小于”)1标准大气压。
在第2~4min 的过程中,水______(选填“吸”或“不吸”)热;
(3)此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收,则该燃料的热值为______J/kg ;[水的比热容为4.2×103J/(kg•°C ),整个过程中忽略水的质量变化]
(4)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丙中b 线,则另一杯水的质量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)上一杯水质量。
【答案】B 小于 吸 2×106 等于 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]用酒精灯加热物体时,应使用酒精灯的外焰加热,且研究某燃料热值的实验装置组装时应由下往上,所以如图甲所示,组装实验器材时为了能使温度计液泡与液体充分接触,应先调节B 铁环。
(2)[2]1个标准气压下水的沸点是100°C ,由图丙可知实验中水的沸点是99°C ,可知实验时水面上方的气压小于1个标准大气压。
[3]水沸腾时,吸收热量,温度不变,由图丙可知:在2min 时沸腾,所以在第2~4min 的过程中,水持续吸热,温度不变。
(3)[4]水4min 吸收的热量等于2min 水吸收热量的两倍,
()()34222 4.210J/kg C 0.1kg 99C 96C 5.0410J Q Q cm t '==⨯∆=⨯⨯︒⨯⨯︒-︒=⨯吸吸
燃料燃烧的质量
330g 25.8g 4.2g 4.210kg m -'=-==⨯
此过程中燃料所放热量仅60%能被水吸收,根据100%Q Q η=⨯吸
放
以及Q mq =放可知燃料的热值
463
5.0410J 210J/kg 60% 4.210kg 60%
Q q m -⨯===⨯'⨯⨯⨯吸 (4)[5]由图丙可知:在相同的时间内,两杯水吸收的热量相同,温度变化相同,根据
Q cm Δt =可知两杯水的质量大小相等。
6.小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能
力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______;
(2)加热5min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;
(3)比较不同物质的吸热能力,通常有两种方案
方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化
方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量
下表是小明记录的部分实验数据
液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min 水10689820
食用油10689810
①分析表中信息可知小明采用的是______(选填“方案一”或“方案二”);
②分析表中数据,可得出的结论______;
(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水沸腾时的特点是______,食用油的比热容是______J/(kg⋅℃)。
[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]
【答案】秒表等于方案二水的吸热能力强吸热,温度不变 2.1×103
【解析】
【分析】
(1)(2)物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现,由此可以
确定需要的测量工具。
(3)根据比较吸热能力的两种方法,由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点,根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知水的沸点;由图可知,加热10min 温度升高30℃水和食用油所用时间,根据转换法结
合=
c Q
m t ∆在质量和升高温度相同的情况下,比热容c 与Q 成正比,据此求出食用油的比热容。
【详解】
(1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的,所以还需用秒表记录时间。
(2)[2]加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
(3)①[3]分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是方案二。
②[4]分析表中数据知,取相同质量的两种物质,升高相同的温度,水吸收的热量多,即水的吸热能力强。
(4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知,水的沸点是98℃,且继续加热但是温度保持不变,故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。
[6]质量和初始温度均相同的两种液体,加热10min ,温度升高:98℃﹣68℃=30℃,水用20min ,食用油用时10min ,根据转换法,升高相同的温度,食用油吸收热量是水的一半,根据=c Q
m t
∆,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c 与Q 成正比,故食用油的比热容是
3311
== 4.210J /kg )C =2.110J /k ()g C 2
(2c c ⨯⨯⋅⨯⋅油水
【点睛】
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和
=
c Q
m t
∆的运用,为热学中的重要实验。
7.如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ 为水平面,AP 段光滑,PQ 段粗糙。
实验开始时,质量为M 的重物恰好置于地面。
将质量为m 的木块从P 向右拉至A ,PA 长为L ,放手后木块向左运动,最终停在B 点,PB 长为x ,不计空气阻力、滑轮摩擦:
(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);
(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;
(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。
重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:
序号123456
PA的长L/m0.10.150.20.350.430.5
木块在P点的速度平方
()2
21
/-
⋅
v m s
0.20.30.40.70.9 1.0
①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。
已知物体动能的表达式为1
2
mv2,分析木
块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;
②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。
【答案】mgL正确木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由题知,细绳不可伸长,实验开始时,质量为M 的重物恰好置于地面。
将质量为m 的木块从P 向右拉至A ,PA 长为L ,所以重物被提起高度h= L ,所以木块在AB 段运动过程中,重物的重力做的功为
W= Gh= mgh= mgL
(3)[2][3]因为重物和木块质量一定,由表中数据和W= MgL 知,L 越大,重力对重物做越多,v 2越大,由动能的表达式
2
12
mv 知木块动能越大,由此可知猜想是正确的,得到的结论是:木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。
[4]由v 2与L 知,两者成正比,即有
v 2 =L
且当L= 0.1m 时
v 2 = 0.2m 2/s 2
即
220.2m /s 0.1m k =⨯
解得
k=2m /s 2
所以
222m /s v L =⨯
所以当L=0.8m 时
22222m /s 0.8m 1.6m /s v =⨯=
则木块在P 点获得的动能
222k 11
0.9kg 1.6m /s 0.72J 22
E mv =
=⨯⨯=
8.小明在学习“物质的比热容”时,取相同质量的水和沙子,用相同的酒精灯加热,测得它们升高的温度如表,并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线.
(1)用温度计测量水的初温如图甲所示,其读数为__________℃。
(2)实验中选用相同的酒精灯加热,可以认为相同时间内水和沙子__________相同. (3)请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。
(4)沙子在1.0~1.5min内升高的温度有明显异常,其主要原因是__________。
(5)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△t为横坐标,分别画出50g水和100g水的Q-△t图象.它们都是过原点的直线,即Q=k△t.进一步分析,发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等。
【答案】(1)18 (2)吸收的热量(3)答案如图所示(4)没有及时用玻璃棒搅拌,使沙子受热均匀(5)质量
【解析】
试题分析:物体吸热升温快慢与物质的种类、物体的质量、吸热的多少等因素有关。
在实验中要比较水和沙子吸热升温快慢就需要选择相同质量的水和沙子;采用相同的加热器,可以使水和沙子在相等时间内吸收热量相等。
在实验器材中还需要搅拌棒,沙子是固体,加热时上下沙子受热不均匀,需要不断搅拌;水是液体,加热时通过对流使其受热均匀的。
吸收热量的多少可以利用Q=cm△t计算,水的比热是相同的,Q与△t是正比关系,所以画出来的是过原点的直线,利用Q=k△t表示它们的关系时,k=cm,c是比热容,是一个定值,实验中改变水的质量m,就是改变了k的值。
考点:比较质量相等的不同物质吸热升温快慢
9.小南拿如图甲所示的装有弹簧的笔玩弹笔游戏,结果发现不同的笔弹得高低不一样,他认为:笔弹起的高度与笔内弹簧的弹性势能的大小有关,那么弹簧弹性势能的大小又跟什么因素有关呢?
猜想①弹簧弹性势能的大小可能跟它的材料有关;
猜想②弹簧弹性势能的大小可能跟它弹性形变的程度有关。
(1)在上面的实验中,他们运用到了控制变量法和________两种物理思想方法。
(2)为了验证猜想①,在操作时除了控制小球、木块、水平面等相同外,还需要控制
________相同。
(3)实验中可以用“木块被小球推动的距离”表示“弹性势能的大小”,请你从功和能的角度分析解释 _____________。
(4)在完成实验后,小南又用不同质量的小球(m1>m2)在同一水平面上分别压缩同一根弹簧至相同位置后释放撞击同一木块,得到木块移动的距离分别为S1和S2,忽略小球自身摩擦对实验的影响。
请你比较S1和S2的大小关系。
________
【答案】转换法弹簧的压缩量弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能,具有动能的小球推动木块移动对木块做功,小球动能减小S1=S2
【解析】
【详解】
[1]实验中,把弹簧的弹性势能转换为小球的动能,小球动能转换为木块移动的距离来表现出来,所以他们运用了控制变量法和转换法两种物理思想方法。
[2]弹簧的压缩量也应控制相同。
[3] 弹簧弹出小球的过程是把弹簧的弹性势能转化为小球的动能,具有动能的小球推动木块移动对木块做功,小球动能减小。
[4]两球把同一根弹簧压缩到相同位置时,弹簧具有相同的弹性势能,弹簧弹出小球时,两小球具有相同的动能,小球对木块做功使木块克服阻力移动一定距离,即小球动能转化为木块的内能也相等。
由于木块相同,阻力相同,所以以木块移动的距离也相同。
故S1=S2。
10.某小组同学为了探究物体吸收热量的多少与哪些因素有关,做了如下实验:在六个相同的烧杯中分别盛上水和煤油,用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热。
表一和表二是他记录的实验数据。
(设每分钟吸收的热量都相等)
表一液体种类:水
表二液体种类:煤油
请根据表中的实验数据回答下列各题:
(1)实验时可以用表中的_____来代表物体吸收的热量。
(2)比较烧杯号1、2与3(或4、5与6)的实验数据,可初步得出的结论是:_____。
(3)比较烧杯号_____ 的实验数据,可初步得出的结论是:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同,水吸收的热量多。
(4)进一步综合分析表一或表二的数据,可初步得出结论:_____。
进一步综合分析表一或表二的数据,可初步得出结论:_____。
【答案】加热时间同种物质升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比 1、4或2、5或3、6 同种物质,质量和升高温度的乘积的越大,吸收热量越大不同种物质,质量和升高温度的乘积相同,吸收热量不同(不同种物质,质量和升高温度的乘积不同,吸收热量可能相同)
【解析】
【详解】
(1)[1]用六个相同规格的加热器对它们分别进行加热,加热相等时间加热器放出的热量相等,它们吸收的热量就相等,加热时间越长,物体吸收的热量越多,因此在表中是用加热时间来反映物体吸收热量的多少;
(2)[2]由表中1、2与3(或4、5与6)的实验数据可知,水(或煤油)的质量不同而升高的温度相同,需要的加热时间不同,水(或煤油)质量成倍减小,需要的加热时间即吸收的热量也以相同的倍数减小,由此可得:质量不同的同种物质升高相同的温度,吸收的热量与质量成正比;
(3)[3]由表中1、4或2、5或3、6数据可知,水与煤油的质量、升高的温度都相等而加热时间不同,水与煤油吸收的热量不同,水吸收的热量是煤油吸收的热量的2倍,由此可得:相同质量的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同,水吸收的热量多;
(4)[4]由表中1、2与3(或4、5与6)次实验数据可知,同种物质水(或煤油)质量和升高温度的乘积的越大,加热时间越长,吸收热量越大;
[5]由表中1、4或2、5或3、6次实验数据可知,不同种物质,水(或煤油)质量和升高温度的乘积相同,吸收热量不同;由表中2、4或3、5次实验数据可知,不同种物质,质量和升高温度的乘积不同,吸收热量可能相同。
11.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5650.13×10334.3
铜4450.39×10347.2
铁3950.46×10348.1
铝1350.88×10340.9
(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______℃.
(2)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.
(3)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:_________.
(4)请用热容量这个物理量,给比热容下定义:________.
【答案】B 99 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,但铁块热容量却最大) 单位质量的热容量
【解析】
【详解】
(1)[1][2]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
=,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Q cmΔt
为
()
30.5
⨯
℃℃
⨯=
·J5/
10J/kg73.4
0.1365kg
铜的热容量为
()
3
℃℃
⨯⋅⨯=
0.3910J/kg0.445kg173.55J/
铁的热容量为。