【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选试卷训练(Word版 含解析)
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【苏科版物理】九年级物理上册 全册全套精选试卷训练(Word 版 含解析)
一、初三物理第十一章 简单机械和功 易错压轴题提优(难)
1.图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过圆孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆AB 可绕O 点旋转,A 端与直杆底端相连,B 端装有塞子当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空⽓开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度,AB 杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。
(1)为测出浮子上底面的面积,现有刻度尺、量筒和水,请完成实验: ①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度h ; ②将浮子装满水,用_______________________;
③浮子上底面的面积表达式:S 上=_________(用所测量物理量的符号表示)。
(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为10cm 2,外界大气压为1.0×105Pa ,浮子、直杆、细杆AB 、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停⽓进水时,浮子内的⽓体压强为外界大气压强的1.2倍,OA =6cm ,OB =4cm ,塞子受到水的压力为___________N 。
(3)科学研究表明,⽓定质量的⽓体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过⽓定⽓度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证⽓桶正常使用,应如何移动调节螺母:__________。
【答案】量筒测出浮子里面水的体积V V
h
30 适当向下移动 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]将浮子装满水,利用量筒测出浮子里面水的体积V 。
[2]根据体积计算公式,可知浮子上底面的面积表达式为
V S h
=
上
(2)[3]已知浮子内的气体压强为
01.2p p =
则浮子内外气体压强差为
000.2p p p p ∆=-=
浮子上底面所受内外气体压力差方向向上,为
00.2F pS p S ∆=∆=
浮子对直杆A 端向上的作用力为
A F F =∆
以细杆为研究对象,处于水平位置时,根据杠杆平衡条件可知
A B F OA F OB ⋅=⋅
则塞子受到水的压力为
54200.06m
0.20.210Pa 1010m 30N 0.04m
B A OA OA F F p S OB OB -=⋅
=⋅=⨯⨯⨯⨯= (3)[4]当进水孔的水压过大时,应适当向下移动螺母,减小浮子内部气体的体积,使浮子内部的压强变大,则A 端受到的向上的拉力就变大,根据杠杆平衡条件可知塞子对水的压力就变大,则塞子就不容易冲开。
2.小明和小红利用如图所示装置探究杠杆的平衡条件。
(1)若实验前杠杆如图甲所示,可将杠杆两端的平衡螺母向______(填“左”或“右”)调节,使杠杆在水平位置平衡。
次数 F 1/N l 1/cm F 2/N l 2/cm 1 1 10 2 5 2 2 10 1 20 3
2
15
3
10
(2)在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时______。
(3)在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是______。
(4)调节杠杆平衡后,小红在杠杆上的A 点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B 点挂______个钩码。
(5)如图丙所示,用弹簧测力计在C 处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计
在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,则弹簧测力计的示数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(拓展)探究杠杆的平衡条件后,小红利用杠杆测出了小石块的密度。
步骤如下: ①如图丁(a)所示,用细线将小石块拴好,把小石块和钩码分别挂在杠杆上,调节钩码的位置使杠杆在水平位置平衡,用刻度尺分别量出小石块悬挂处到支点的距离L 和钩码悬挂处到支点的距离l 。
②如图丁(b)所示,在玻璃杯内盛水,将小石块浸没在水中,保持L 不变,调节钩码的悬挂位置,使杠杆重新在水平位置平衡,测出钩码悬挂处到支点的距离为l ',l :l '=5:3。
③小石块的密度ρ石=______kg/m 3。
【答案】右 便于直接在杠杆上读出力臂的大小 F 1l 1=F 2l 2 6 变大 2.5×103 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]实验前杠杆如图甲所示,杠杆左端下沉,需要将平衡螺母向右调节,使杠杆平衡。
(2)[2] 在实验过程中,调节杠杆在水平位置平衡的目的是消除杠杆自重对实验的影响,同时便于直接在杠杆上读出力臂的大小。
(3)[3]由表格数据可知,在杠杆两端加挂钩码,并移动钩码,使杠杆在水平位置平衡,测出力臂,多次实验并把数据记录在表格中。
小明根据以上数据得出杠杆的平衡条件是:动力乘以动力臂等于阻力乘以阻力臂,即F 1l 1=F 2l 2。
(4)[4]根据杠杆平衡的条件,调节杠杆平衡后,小红在杠杆上的A 点处挂4个钩码,如图乙所示,为使杠杆重新平衡,应在B 点挂的钩码的个数为
34
62
n ⨯=
= (5)[5]用弹簧测力计在C 处竖直向上拉,使杠杆在水平位置平衡,当弹簧测力计在原位置逐渐向右倾斜时,使杠杆仍然在水平位置平衡,此时力臂变小,力变大。
③[6]如图丁(a),根据杠杆平衡的条件可得
G 石L =G 码l
如图丁(b)可得
(G 石-F 浮)L = G 码l ’
根据l :l '=5:3,F 浮=ρ水gV 和G=ρ物gV ,可求得
335==2.510kg/m 2
ρρ⨯石水
3.在“探究杠杆平衡条件”的实验中:
(1)安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,直到杠杆在水平位量平衡; (2)杠杆调节平衡后,如图乙所示,在杠杆a 点悬挂3个重力均为0.5N 的钩码,在b 点用竖直向上的拉力F 拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,拉力的大小为______N ;(杠杆上相邻两个黑点之间距离相等)
(3)实验结束后,小红把两个质量不等的实心铜块分别挂在另一杠杆两端,此时杠杆恰好在水平位置平衡,然后再将两个铜块同时浸没在水中,如图丙所示,则杠杆将______(选填“左端下沉”“右端下沉”或“仍然平衡”)。
【答案】左 2 仍然平衡 【解析】 【分析】
(1)在调平杠杆平衡时,杠杆的向哪端转动,那端沉,平衡螺母要向另一端移动; (2)根据杠杆平衡条件可求出弹簧测力计的示数;
(3)掌握杠杆的平衡条件:1122Fl F l =,利用阿基米德原理=F gV ρ浮
液排,计算出两铜块浸没在水中后两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小,判断杠杆的状态。
【详解】
(1)[1]安装好杠杆,将其放到水平位置后松手,发现杠杆沿顺时针方向转动,左端上翘,如图甲所示,在调平杠杆平衡时,杠杆的向哪端转动,那端沉,平衡螺母要向另一端移动,则应将平衡螺母向左调节,直到杠杄在水平位置平衡; (2)[2]由图可知,根据杠杆平衡条件得:a a b b F l F l =带入数据,
30.5N 43b l F l ⨯⨯=⨯,
解得2N b F =;
(3)[3]分别挂上质量不等的实心铜块时,恰好能使杠杆在水平位置平衡,设力臂分别为1l 、
2l ,根据杠杆的平衡条件1122Fl F l =可得,
12gV l gV l ρρ⋅=⋅铜铜右左 ①
则有
12V l V l ⋅=⋅右左,
若将两铜块同时浸没在水中,则杠杆左端力和力臂的乘积
111gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜铜左水左左水左()
则杠杆右端力和力臂的乘积
222gV gV l gV l gV l ρρρρ-⋅=⋅-⋅铜右右铜右右水水()
又由于12V l V l ⋅=⋅右左,则有
12gV l gV l ρρ⋅=⋅右水左水 ②
根据上述等式①、②可得
1122=gV l gV l gV l gV l ρρρρ⋅-⋅⋅-⋅铜铜右右左水左水
因此杠杆仍然平衡。
4.在探究“滑轮组机械效率”时,小强利用两组滑轮组进行了4次测量,用一个动滑轮和一个定滑轮测得第1、2组数据,用两个动滑轮和两个定滑轮测得第3、4组数据(如表所示): 实验序号 物重G 物/N 动滑轮重G 动/N 动力F /N 滑轮组的机械效率η% 1 1 0.5 0.7 47.6 2 2 0.5 1.1 60.6
3 4 1 1.4
4
4
2
50.0
(1)根据“测量滑轮组机械效率实验”的过程,画出图甲中滑轮组的绕绳方法. (_________)
(2)在实验中,测量绳端拉力F 时,应尽量________匀速向上拉动弹簧测力计;第4次实验时弹簧测力计的示数如图乙所示,则其动力为________N ;第3次实验时滑轮组的机械效率约为________%.
(3)由第3、4组数据可知,同一滑轮组的机械效率与________有关.
(4)在第3次实验中,若钩码升高10cm ,克服摩擦所做额外功为_____________.
【答案】
竖直 1.6 57.1 动滑轮的重 0.2J
【解析】 【分析】
本题考查滑轮组的机械效率测量的探究实验。
【详解】
(1)[1]从表格的1、2次数据可得,
11
()()32
G G F G G +<<+物动物动 所以滑轮组承重绳子的根数是3根,画图如下
(2)[2]测量绳端拉力时,应尽量竖直匀速向上拉动弹簧测力计,因为动滑轮相当于动力臂等于阻力臂的二倍的杠杆,其支点在滑轮的边缘(如下图)。
当动滑轮两边的绳子都竖直向上时,在忽略摩擦和绳重时,动力等于阻力的二分之一,若动力绳子不是竖直向上,那么即使忽略摩擦和绳重,动力也会大于阻力的二分之一,因为此时动力臂小于阻力臂的二倍。
[3]从图中弹簧测力计的示数可知,其动力为1.6N
[4]结合表格数据和滑轮组的绕线可知,滑轮组的承重绳根数是5根
4N
57.1%5 1.4N
G nF η=
==⨯
(3)[5]比较第3、4组数据可知,物体的重力不变,动滑轮的重力变大,机械效率变小,所以同一滑轮组的机械效率与动滑轮的重有关
(4)[6]若钩码升高的高度为h =10cm=0.1m ,则绳子端移动的距离
s =5h =5×0.1m=05m
提升钩码所做的有用功
4N 0.1m 0.4J W Gh ==⨯=有
拉力所做总功
1.4N 0.5m 0.7J W Fs ==⨯=总
克服动滑轮所做的额外功
1N 0.1m 0.1J W G h ==⨯=动动
克服摩擦所做的额外功
0.7J 0.4J 0.1J 0.2J W W W W =--=--=额总有动
【点睛】 机械效率的求法:
W W η=
有
总
Gh Fs
η=
G nF
η=
5.八年级(2)班的物理学习研究小组进行“探究杠杆的平衡条件”实验时: (1)安装好杠杆,发现杠杆左高右低,如图甲所示,这时应将杠杆右端的平衡螺母向_____(选填“左”或“右")调节,使杠杆在水平位置平衡,这样做的好处是实验时便于测量______。
(2)如图乙所示,在刻度线B 处挂4个钩码,在刻度线A 处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,若此时杠杆右端依然比左端低,下一步应该进行的操作是_______当杠杆水平平衡时,将测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,如使杠杆保持水平平衡,测力计读数将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(3)通过操作后,杠杆在水平位置平衡,将数据记录在下表中、
能不能根据上表中的数据得出结论?______(选填“能”或“不能"),理由是:_____ 。
(4)该小组同学还想探究当动力和阻力在支点同侧时杠杆的平衡情况,于是将弹簧测力计改
至杠杆右侧的C点,如图丙所示,在C点施加一个始终水平向右的拉力F,发现无论用多大的力,都不能使杠杆拉至水平位置平衡,你认为原因是____________。
【答案】左测量力臂用力向下拉测力计变大不能实验次数太少,结论不具有普遍性水平拉力的力臂为零,无法使杠杆在水平位置平衡
【解析】
【详解】
第一空、第二空.调节杠杆平衡时,杠杆右端下沉,应把杠杆左端或者右端的平衡螺母向左调节,使杠杆在水平位置平衡。
杠杆在水平位置平衡,便于在杠杆上直接测量力臂,且可以使重力的力臂为0,排除杠杆自重对杠杆平衡的影响;
第三空.若此时杠杆右端依然比左端低,说明右端力和力臂的乘积比较大,所以下一步应该进行的操作是用力向下拉弹簧测力计;
第四空.将弹簧测力计从竖直方向顺时针缓慢转动,阻力和阻力臂不变,拉力的力臂即动力臂变短,根据杠杆平衡条件可知,杠杆在水平位时平衡时,拉力变大;
第五空、第六空.用实验来探究物理规律时,要采用多次实验,用多组实验数据来总结实验结论,实验结论具有普遍性,如果只有一次实验数据,总结的实验结论具有偶然性,所以不能用一次实验数据总结实验结论。
不能
第七空.由图将杠杆左侧的所有钩码拿掉,在A点施加一个始终水平向右的拉力F,当杠杆拉到水平位置时F的作用线通过支点,即力臂为0,根据杠杆的平衡条件所以始终不能平衡;
6.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,小丽与同学们用同一滑轮组进行了三次实验(如下图所示),实验数据记录如下表.
(1)实验中应沿竖直方向_______拉动弹簧测力计. (2)表格中编号①处数据为______编号②处数据为______.
(3)第3次实验时,钩码上升的速度为0.1m/s,则拉力的功率为______W .
(4)分析数据可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”或“低”).
(5)若将此滑轮组换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率_____(选填“变大”“变小”或“不变”),理由是_____. 【答案】匀速 88.9% 2.2 0.66 高 不变 见解析 【解析】 【分析】 【详解】
第一空.实验中应沿竖直方向匀速拉动弹簧测力计,此时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小,且测力计示数稳定便于读数; 第二空.第2次实验中滑轮组的机械效率为:
4N 0.1m 100%100%100%88.9%1.5N 0.3m
W Gh W Fs η⨯=
⨯=
⨯=⨯≈⨯有用总
; 第三空.由图丙知,测力计的分度值是0.2N ,测力计的示数是2.2N ;
第四空.由第3次实验数据知,s =0.30m,h =0.1m,所以s =3h ,所以拉力移动的速度为v =3×0.1m/s=0.3m/s ;根据P Fv =得,拉力的功率为:
2.2N 0.3m/s 0.66W P Fv ==⨯=;
第五空.分析数据可知,随着钩码重的增加,同一滑轮组的机械效率不断增加,故可得结论:使用同一滑轮组,提升的物体越重,滑轮组的机械效率越高;
第六空.换一种绕绳方法,不计绳重及摩擦,提升相同的物体时,滑轮组的机械效率不变; 第七空.不计摩擦及绳重时,克服动滑轮重做的功是额外功,换一种绕绳方法时,物重和动滑轮重都不变,则有用功和总功的比不变,即根据
()=
W G h
G W W G G G
G h
η=
=
+++有用物物
物动
有用物
动额外
知,滑轮组的机械效率不变.
7.小聪同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如下图所示的实验。
(1)小聪对A、B、C、D四个步骤进行了观察研究,发现浮力的大小有时与深度有关,有时与深度无关。
对此正确的解释是:浮力的大小随着排开水的体积的增大而________,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,浮力的大小与深度________。
(2)小聪利用浮力和杠杆的知识。
发明了一个密度秤:如图,轻质扛杆可绕O点转动,杠杆上用细绳悬挂两个的正方体M、N(边长为10cm,重力为20N);OA长度为10cm,OE长度为8cm。
小聪向容器中倒入不同密度的液体,每次都将M浸没于液体中,移动物体N。
使杠杆在水平位置平衡,OE上便可刻上不同液体的密度值。
当物体M浸没于水中时,物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,那么OB的长度为_________cm。
在B点标上ρ水;这个密度秤能够测量的最小液体密度为_________kg/m3。
【答案】增大无关 5 0.4×103
【解析】
【详解】
第一空.探究物体浸没在水中时所受浮力大小与深度是否有关时,应控制液体的密度和物体排开液体的体积这两个因素相同,实验B、C中物体在液体中浸没的深度改变的同时,其排开液体体积是变化的,V排B<V排C,图B中弹簧测力计的示数小于C图中的示数,根据F浮=G-F得到,F浮B<F浮C,浮力的大小随着排开水的体积的增大而增大;
第二空.图C、D中,当物体完全浸没在水中后排开水的体积相同,弹簧测力计的示数保持不变,浮力的大小与深度无关;
第三空.E端所受到的力等于重物N对杠杆的拉力,大小等于物体N的重力,即
F=G N=20N;
当物体M浸没在水中时,受到的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,
物体M受到的力:A点对M的拉力F A、浮力、重力,故物体M受到的拉力为:
F A=
G M-F浮=20N-10N=10N;
此时杠杆受到物体M的拉力等于F A,物体N移动到B点时杠杆恰好水平静止,由杠杆平衡条件得到:F A OA=FOB,
OB=A
10N10cm =
20N
F OA F ⨯
=5cm;
第四空.液体密度越小,浮力越小,拉力越大,根据F1l1=F2l2得到:在l1、F2不变时,拉力F1越大,l2越大,最大为OE,为8cm,由F A′OA= FOE得到
F A′=
20N8cm
=
10cm
F OE
OA
⨯⨯
=16N,
物体M受到的力:A点对M的拉力F A′、浮力F浮′、重力,
物体M受到的浮力为:
F浮′=G M-F A′=20N-16N=4N;
根据F浮=ρ液gV排得到液体的密度为:
ρ液小=
3
4N
=
10N/kg(0.1m)
F
gV
'
⨯
浮
排
=0.4×103kg/m3。
8.小明进行“探究杠杆平衡条件”的实验。
每个钩码都完全相同。
实验前,小明通过调节杠杆两端的平衡螺母使杠杆在水平位置平衡,消除了杠杆自重对实验的影响。
(1)当杠杆在水平位置平衡后,在实验中就可以方便测量______。
(2)要使图甲中杠杆水平平衡,应在A处挂_____个钩码。
(3)若在图甲A处挂完钩码平衡后,将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格,则杠杆将_____(选填“继续平衡”、“向左倾斜”或“向右倾斜”)。
(4)小明改变实验方法,如图乙所示,重心C点不再是支点,并在A点仍挂两个钩码,对杠杆的拉力为F A,用校过零的弹簧测力计正确地测出B点使杠杆水平平衡时的拉力F B,则F B•L OB_____F A•L OA(选填“>”“=”或“<”)。
【答案】力臂1向左倾斜>
【解析】
【详解】
第一空.当杠杆在水平位置平衡后,因为重力的方向是竖直向下的,所以钩码对杠杆的拉力方向垂直于杠杆,结合力臂的定义可知,此时的力臂可以直接从杠杆尺上的刻度读出,即方便测量力臂;
第二空.设杠杆的一大格为为L,一个钩码的重为G,根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2,可得2G×2L=n G×4L,解得n=1(个),即应在A处挂1个钩码;
第三空.图甲A处挂完钩码平衡后,将左右两侧所挂钩码分别向左和向右移动一个格,杠杆左侧为:2G×3L=6GL;杠杆右侧为: G×5L=5GL,由于6GL>5GL,所以此时杠杆向左倾斜;
第四空.如图乙中,杠杆的重心远离支点,杠杆自身的重力将对杠杆平衡产生影响,且重心在支点的左侧,导致拉力F比忽略杠杆的重时由杠杆平衡条件计算出来的数值要大,所以F B•L OB>F A•L OA。
二、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)
9.如图所示,甲、乙、丙图中装置完全相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同。
(1)比较不同燃料的热值,应选择____两图进行实验;比较不同物质的比热容,应选择____
两图进行实验;在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须___(填“相等”或“不相等”);
(2)在研究不同燃料热值实验时,记录数据如下表:
燃料加热前液体温度/℃燃料燃尽时液体温度/℃燃料的热值/(J/kg)12040 2.4×106
22030
根据表中数据计算:完全燃烧20g燃料1放出的热量为_____J,燃料2的热值是____J/kg;
(3)比较不同物质的比热容实验时,记录数据如下表:
加热时间/min0123456
液体a25262728293031
液体b25272932343638
可知道:对液体a和液体b都加热6min,液体a吸收热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”),比热容较大的是__________。
【答案】甲乙甲丙相等 4.8×104 1.2×106等于液体a
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]比较不同燃料的热值,应用不同的燃料给相同的液体加热,所以应选择甲乙两图进行实验。
[2]比较不同物质的比热容,应用相同的燃料给不同的液体加热,所以应选择甲丙两图进行
实验。
[3]在实验中用上控制变量法进行探究,所以要探究不同燃料的热值,除了燃料种类不同,其它物理量要控制相同,即液体的种类及其质量、初温要相同;同理要探究不同物质的比热容时,除了液体种类不同,其它物理量要相同,即热源、燃料的质量要相同。
(2)[4]
由表格数据知,完全燃烧
20g燃料1放出的热量
Q放=m1q1=0.02kg×2.4×106J/kg=4.8×104J
[5]完全燃烧10g燃料1放出的热量
44
1
4.810
1
J2J
1
22
.410
Q Q
==
=⨯⨯⨯
放放
而甲图中,液体a吸收的热量等于燃料燃烧放出的热量,设液体的质量为m,据Q吸=cm(t-t0)得,液体a的比热容
()
3
4
1
10J
2
2
.4 1.210J
()(0)
40
Q
Q
c
m t t m t t m m
⨯
====
--⋅
⨯
-
吸放
℃℃
乙图中,燃料燃烧放出的热量
Q放2 =Q吸2=cm(t'-t0')=
3
4
1.210J
(3020) 1.210J
m
m
⋅-=
⨯
⨯
⋅℃℃
则燃料2的热值
4
6
2
1.210J
1.210J/kg
0.01kg
Q
q
m
⨯
===⨯
放2
燃料
(3)[6][7]在甲和丙中,用相同的热源给液体加热,在相同的时间内放出的热量相同,则a、b液体吸收的热量相同。
分析表格数据知,吸收相同的热量,液体a升温慢,其比热容较大。
10.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
(1)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); (3)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 32.110⨯ ③ 【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。
(2)[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 Δt =可知,乙的比热容为
甲的一半,甲为水,则乙的比热容为()3
2.110J/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 Δt =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。
11.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。
12.探究不同物质的吸热能力
(1)如图所示,在探究“不同物质的吸热能力”实验中,小雨同学在两只烧杯中装入______相同的食用油和水,用相同的酒精灯给它们加热,目的是使食用油和水在相同时间内
______,从而通过______来反映吸收热量的多少;
(2)小雨同学进行实验时,每隔一分钟记录食用油和水的温度,记录的实验数据如下表:
升高的温度∆t/°C510152025
食用油的加热时间t/min12345
根据实验数据可以发现______相同的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量是______的。
为了表示物质的这种特性,物理学中引入物理量______,定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的______和______的比值;
(3)小明同学认为比较不同物质的吸热能力,除了利用上述方法外,还可以使______相同的不同物质吸收相同的热量,比较______。
【答案】质量吸收的热量相同加热时间质量不同比热容质量升高的温度乘积质量升高的温度
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在探究不同物质的吸热能力的实验中,烧杯中装入的食用油和水要质量相同,因为探究不同物质的的吸热能力,除了物质的种类不同外,其它物理量都必须相同。
[2][3]用相同的酒精灯加热,目的是让酒精灯在相同的时间内放出相同的热量,才能保证食用油和水在相同时间内吸收的热量相同,从而通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少。
(2)[4][5]由表格数据知,质量相同的不同食物质,升高相同温度时,吸收的热量是不同的。
[6][7][8]为了表示不同物质的吸热能力不同的特性,物理学中引入比热容这个物理量,其定义是:一定质量的某种物质在温度升高时所吸收的热量,与它的质量和升高的温度乘积的比值。
(3)[9][10]比较不同物质的吸热能力,还可以使质量相同的不同物质吸收相同的热量,比较升高的温度,因为相同质量的不同物质吸收相同热量时,温度升高一般不同。
13.水是生命之源,保护水资源和节约用水是每个公民应尽的义务。
小明同学在学习了密度知识后,想进一步了解家里的水质,为此他向老师借来实验器材来测家里自来水的密度:
(1)将天平放在水平桌面上,游码移到标尺左侧的零刻度线,然后调节_____使指针指在分度盘中央;
(2)实验正确操作,测出自来水和杯子总质量为118.8g,将部分水倒入量筒,如图甲所示,测出量筒中水的体积为_____cm3。
测出剩余自来水和杯子的质量,如图乙所示,为
_____g;
(3)根据上述实验数据,计算出自来水的密度为_____kg/m3;
(4)在向量筒倒入自来水时,如果不慎有水溅出,则测出的自来水密度会_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”);
(5)小明还了解到水的比热容较大,人们用它的这一特征为生产、生活服务。
下列与这个特征无关的是______。