【苏科版物理】徐州市九年级上册 全册全套精选试卷检测题
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【苏科版物理】徐州市九年级上册全册全套精选试卷检测题
一、初三物理第十一章简单机械和功易错压轴题提优(难)
1.小明在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如下表所示:
次数钩码所受的重
力G/N
钩码提升的
高度h/m
拉力F/N
绳端移动的距离
s/m
机械效率η
1 1.00.10.80.431.25%
2 1.00.20.80.831.25%
3 2.00.1 1.20.441.67%
4 3.00.1 1.5
(1)试验中应沿着竖直方向______(选填“加速”或“缓慢”)拉动弹簧测力计,且在弹簧测力计______时读数;(选填“匀速运动”或“静止”)
(2)根据表中的数据计算得出第4次实验时绳端移动的距离s=_______m,机械效率
η=_______;
(3)通过比较1、3和4三次实验数据得出:同一滑轮组,物重越大,滑轮组的机械效率
_____;
(4)在忽略摩擦力和绳重的前提下,通过第1次数据可算出动滑轮的重力为_____N;
(5)以下选项中不影响滑轮组机械效率的因素是______
A.动滑轮的重力 B.绳子与滑轮之间的摩擦 C.物体上升的高度
【答案】缓慢匀速运动 0.4 50% 越大 2.2 C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]为了使弹簧测力计的示数大小等于绳端的拉力大小,试验中应沿着竖直方向缓慢拉动弹簧测力计。
[2]假设弹簧测力计静止时读数,测力计没有测出绳子与滑轮间的摩擦,测得的拉力偏小,即没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响,所以需要弹簧测力计匀速运动时读数。
(2)[3]从图中可以看到,四条绳子托着动滑轮,第4次实验时,钩码提升的高度是0.1m ,绳端移动的距离是0.4m 。
[4]第4次实验时滑轮组做的有用功
3N 0.1m 0.3J W Gh ==⨯=有用功
滑轮组做的总功
1.5N 0.4m 0.6J W Fs ==⨯=总
滑轮组的机械效率
0.3J
100%100%50%0.6J
W W η=
⨯=
⨯=有用功总功
滑轮组的机械效率是50%。
(3)[5]通过比较1、3和4三次实验数据可知,物重越大,滑轮组的机械效率越大。
(4)[6]忽略摩擦力和绳重,四条绳子托着动滑轮,那么
4G G F +=动
代入数据可得
1N 40.8N G +=⨯动
解得 2.2N G =动。
(5)[7]根据
Gh Gh G
Fs nFh G G η=
==+动
可知动滑轮的重力影响滑轮组机械效率,物体上升高度不影响滑轮组机械效率,绳子与滑轮之间的摩擦将增加额外功的比例,影响滑轮组机械效率。
故选C 。
2.如图是探究杠杆平衡条件的几个实验情景:
(1)挂钩码前,杠杆在如图甲所示的位置静止,此时杠杆_______(填“是”或“不是”)平衡状态;
(2)如图乙所示,在A 处挂三个钩码,在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡,若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格,杠杆将__________(选填“保持不变”、“左端下降”或“右端下降”);
(3)如图丙,取下B 处钩码,改在C 处用细绳竖直向上拉,使杠杆再次在水平位置平衡,则拉力F 为____N (每个钩码重0.5N );若将细绳转到虚线位置时,仍使杠杆水平平衡,此时拉力F ___(选填“变小”、“不变”或“变大”),原因是_______;
(4)杠杆在生活中应用非常广泛,图丁是脚踩式垃圾桶的结构简图,则杠杆DEF 是_______(选填“省力杠杆”“费力杠杆”和“等臂杠杆”),此种杠杆的好处是_____。
【答案】是 左端下降 0.75 变大 拉力F 的力臂变短 费力杠杆 省距离 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]如图甲所示,杠杆保持静止状态,是平衡状态。
(2)[2]假设一个钩码重力为G ,杠杆上一格为L ,在A 处挂三个钩码,在B 处挂2个钩码可以使杠杆在水平位置平衡,若将杠杆A 、B 处的钩码同时向外移动一格,则杠杆左端有
339G L GL ⨯=
右端有
248G L GL ⨯=
则
98GL GL >
杠杆会出现左端下降的情况。
(3)[3]假设杠杆上一格为L ,A 处力臂为2L ,C 处力臂为4L ,每个钩码重0.5N ,根据杠杆平衡条件有
430.5N 2F L L ⨯=⨯⨯
则C 处拉力F 为
30.5N 20.75N 4L
F L
⨯⨯=
=
[4][5]若将细绳转到虚线位置时,拉力F 的力臂变短,A 处的作用力、力臂不变,仍要使杠杆水平平衡,根据杠杆平衡条件可知,此时拉力F 将变大。
(6)[6][7]如图丁所示,脚踩式垃圾桶使用时,杠杆DEF 的动力臂小于阻力臂,是一个费力杠杆;费力杠杆的特点是费力省距离。
3.小华利用如图所示的装置来探究“杠杆的平衡条件”。
(1)实验前杠杆静止在如甲图所示位置,则此时杠杆是否平衡?____(选填“是”、“否”),杠杆的重心是否在支点上?________(选填“是”、“否”),若使杠杆在水平位置平衡,左边的螺母应向______移动;
(2)如乙图,杠杆调节平衡后,小华在B 点悬挂了3个钩码,若要使杠杆再次平衡,D 点应该挂_____个钩码。
如果此时两边再各增加一个钩码,则杠杆将向_______边倾斜; (3)如图丙所示,小华在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘,制作了一个天平,左盘放物
体,右盘加减砝码,此天平是利用了哪一类杠杆制作而成的?________。
假如支点O 因某种原因向右偏移,则天平的测量值____真实值(选填“大于”“等于”或“小于”)。
【答案】是 否 右 4 左 等臂杠杆 大于 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]杠杆静止在如甲图所示位置保持静止状态,受力平衡,则此时杠杆是平衡的。
[2]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,说明杠杆的重心不在支点上,而是在支点的左端的某一点。
[3]如图甲所示,此时杠杆左端下沉,右端上翘,则应该将平衡螺母向右调使杠杆重新平衡。
(2)[4]如图乙所示,假设一个钩码重为G ,杠杆上一格为L ,在B 点悬挂了3个钩码,则杠杆左端为
3412G L GL ⨯=
根据杠杆平衡条件有
1243GL
G L
=⨯ 即需要在D 点挂4个钩码才能使杠杆重新平衡。
[5]如果此时两边再各增加一个钩码,杠杆左端为
4416G L GL ⨯=
右端为
5315G L GL ⨯=
左端大于右端,即杠杆向左边倾斜。
(3)[6]如图丙所示,在A 、C 两点分别悬挂等重的载物盘,即力的方向与杠杆垂直,则A 、C 两点到支点的距离即为力臂,由图可知两力臂相等,杠杆为等臂杠杆,所以此天平是利用了等臂杠杆制作而成。
[7]支点O 因某种原因向右偏移,杠杆不再是等臂杠杆,变成了费力杠杆,则C 点的力臂减小,根据杠杆的平衡条件可知,C 点需要更大的力,即会导致天平的测量值大于真实值。
4.在“测量滑轮组的机械效率”的实验中,某组同学用滑轮安装了如图甲、乙所示的滑轮组,实验测得的数据如下表所示。
4 2 0.1 1.
5 0.2 66.7%
(1)使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿____方向匀速拉动弹簧测力计;
(2)第3次实验数据是用图____(选填“甲”“乙”)所示的滑轮组测得的,其机械效率是_____(结果精确到0.1%);
(3)通过分析第1、2、3次实验数据可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越_____(选填“高”“低”),通过分析第____两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关;
(4)同组同学发现实验过程中边拉动弹簧测力计边读数,弹簧测力计示数不稳定,该同学认为应该在弹簧测力计静止时读数,你认为他的想法______(选填“合理”“不合理”)。
(5)实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是_____(选填字母序号)
A .减小摩擦力
B .多次测量求平均值
C .获得多组数据归纳出物理规律 【答案】竖直向上 甲 74.1% 高 1、4 不合理 C 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]使用图甲的滑轮组实验时,应该要沿竖直向上方向匀速拉动弹簧测力计。
(2)[2]从表中数据可以看到,第三次实验时,绳端移动的距离是钩码被提升的高度三倍,那么托着动滑轮的绳子是3条,那么图甲的动滑轮合适。
[3]第三次实验时,其所做的有用功
4N 0.1m 0.4J W Gh ==⨯=有用功
其所做的总功
1.8N 0.3m 0.54J W Fs ==⨯=总功
其机械效率是
0.4J
100%100%74.1%0.54J
W W η=
⨯=
⨯≈有用功总功
(3)[4]通过分析第1、2、3次实验数据可知,都是使用同一滑轮组,随着钩码重力的增加,机械效率也在变大,可得出结论:使用同一滑轮组提升重物时,钩码越重,滑轮组的机械效率越高。
[5]滑轮组提升相同的重物,观察表中数据可知,第一次和第四次的重物重力相同,滑轮组的机械效率也相同,再根据绳端移动的距离和钩码被提升的高度关系可知,托着动滑轮的
绳子条数不同,可知道通过分析第1和4两次实验数据可得出结论:使用滑轮组提升相同的重物时,滑轮组的机械效率与绳子段数无关。
(4)[6]在弹簧测力计静止时读出了数据,由于不会克服绳与轮之间摩擦,所以测得的拉力偏小,这个想法是不正确的,没有考虑到摩擦对滑轮组机械效率的影响。
(5)[7]实验中多次改变提升钩码的重力来测量滑轮组的机械效率,其目的是获得多组数据归纳出物理规律。
故选C 。
5.某实验小组进行测量滑轮组机械效率的实验,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G (如图甲),再按图乙所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置。
(1)图乙中,为了测量绳子自由端的拉力F ,A 同学在缓慢匀速提升时读数,B 同学在弹簧测力计静止时读数,那么A 同学测量滑轮组机械效率________ (选填“大于”、“小于”或“等于”) B 同学测量滑轮组机械效率;
(2)按照A 同学的测量方法,测出的拉力F 与钩码所受重力G 的大小关系为F ________(选填“大于”、“小于”或“等于”)
1
3
G ; (3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了____________。
【答案】小于 大于 测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离 【解析】 【详解】
(1)[1]实验中,应该沿竖直方向缓慢匀速提升物体上升,这时系统处于平衡状态,测力计示数等于拉力大小,若在弹簧测力计静止时读数,则没有测量出机械之间的摩擦,测量值偏小,求出的总功偏小,而有用功不变,根据100%W W η=⨯有用总
可知,A 同学测量滑轮组机
械效率小于B 同学测量滑轮组机械效率。
(2)[2]从图乙可以看到,托着动滑轮的绳子有三条,如果不计摩擦和绳子重及动滑轮的重力,拉力13F G =
,但是实际上,这些力是存在的,所以1
3
F G >。
(3)[3]滑轮组的机械效率
100%100%W Gh
W Fs
η=
⨯=
⨯有用总
因为要测量h 和s ,所以要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,这是为了测物体上升的高度和绳子自由端移动的距离。
6.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。
7.小明小组在“研究杠杆平衡条件”实验中:
(1)实验时应先调节杠杆在______位置平衡,若出现图甲所示情况,应将杠杆的螺母向________调(填“左“或“右“)。
(2)下表是该组某同学在实验中记录杠杆平衡的部分数据:分析表中的1、2两次实验数据可以得出的结论是________. 实验次数 F 1/N L 1/cm F 2/N L 2/cm 1 2 5 1 10 2 3 10 2 15 3
1
20
4
*
(3)第3次实验数据不全,请根据已有信息分析,此处的数据应该是_______; (4)杠杆平衡后,小明在图乙所示的A 位置挂上3个钩码,为了使杠杆在图示位置保持平衡.这时应在B 位置挂上_____个钩码. 【答案】水平 左 F 1L 1=F 2L 2 5 4 【解析】 【详解】
第一空.实验时为了便于测量力臂,应调节杠杆使其在水平位置平衡; 第二空.由图甲知,左端较高,说明重心偏右,此时应将平衡螺母向左端调节; 第三空.分析1、2两次实验数据,2N ×5cm=1N ×10cm ,3N ×10cm=2N ×15cm ,故得出结论,即杠杆的平衡条件为:F 1L 1=F 2L 2;
第四空.根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2结合第三次实验数据可得:
1N×20cm=4N×L2,解得L2=5cm;
第五空.设一格为L,一个钩码重G,则有3G×4L=n G×3L,解得n=4,故应在B处挂4个钩码;
8.李华利用生活中常见物品巧妙地测出一石块的密度,实验过程如下:
A.取一根筷子,用细线将其悬挂,调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,悬挂位置记为O 点,如图甲所示;
B.将矿泉水瓶剪成烧杯形状,倾斜固定放置,在瓶中装水至溢水口处,用细线系紧石块,将石块缓慢浸入水中,溢出的水全部装入轻质塑料袋中,如图乙所示;
C.取出石块,擦干水分;将装水的塑料袋和石块分别挂于筷子上O点两侧,移动悬挂位置使筷子仍水平平衡,用刻度尺分别测出O点到两悬挂点的距离l1和l2,如图丙所示。
(1)已知水的密度为ρ水,则石块密度ρ石=_____(用字母ρ水和所测得的物理量表示);(2)采用上述实验方法,筷子粗细不均匀对实验结果____(选填“有”或“无”)影响;(3)图乙所示步骤中,若瓶中的水未装至溢水口,实验结果将_____(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
【答案】1
2
l
lρ水无偏大
【解析】
【详解】
(1)图丙中,根据杠杆的平衡条件F1l1=F2l2可得:G水l1=G石l2,由于G=mg=ρVg可得:ρ水V水l1=ρ石V石l2;石块体积等于它排出水的体积,所以,V石=V水,则:ρ水l1=ρ石l2,所以,ρ石
=1
2
l
lρ水;
(2)由于实验时调节悬挂位置,直至筷子水平平衡,此时重力的作用线通过支点,支点到重力的作用线的距离为零,则消除筷子自身重对杠杆平衡的影响,所以筷子粗细不均匀对实验结果无影响;
(3)若瓶中的水未装至溢水口,则溢出的水的体积小于实际排开的水的体积,则溢出的水
的重力小于排开的水的重力,当在图丙实验时,l1变大,根ρ石=1
2
l
lρ水可知ρ石偏大。
二、初三物理第十二章机械能和内能易错压轴题提优(难)
9.某实验小组用图所示的装置粗略测量蜡的热值q,图中A桶内装有水,B为下部开了许多通气孔的罩子
(1)要完成本实验,还需要的测量工具是天平、砝码和______;
(2)罩子B的主要作用是______;
(3)实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t1,末温为t2,蜡烛燃烧前的质量为m1,燃烧后的质量为m2。
则蜡的热值q=______(水的比热容为c水);
(4)实验测出的热值会比真实值偏小,造成这一偏差的原因可能是______(至少有一个选项正确,将正确选项的字母填在横线上)。
A.蜡烛没有完全燃烧
B.桶A中水的质量太多
C.桶A吸收了部分热量
D.蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中
【答案】温度计防止热散失21
12
()
c m t t
m m
-
-
水水 ACD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]测量蜡的热值时,根据
Q
q
m
=放的原理进行实验,而蜡的质量用天平进行测量,燃烧焟放出的热量Q放在忽略热散失的情况下,等于A桶中内水吸收的热量,而Q吸=c水m(t-
t0),所以还需要温度计来测量温度。
(2)[2]罩子B的作用是防止蜡燃烧放出的热量散失到空气中。
(3)[3]由题意知,水吸收的热量
Q吸=c水m水(t2-t1)
而Q吸=Q放,那么蜡的热值
21
1212
()
c m t t
Q
q
m m m m
-
==
--
水水
放
(4)[4]据
Q
q
m
=放,实验中造成测量的热值比实际值偏小的原因有:蜡烛没有完全燃烧,造
成放出的热量偏少,则热值偏小;桶A 中吸收了部分热量造成水吸收的热量比实际放出的热量少,则热值偏小;蜡烛燃烧放出的热量一部分散失到空气中,造成测量的热量偏少,则热值偏小。
故ACD 选项都有可能。
10.在做“观察水的沸腾”实验时,甲、乙、丙三个实验小组的同学用相同规格、酒精灯火焰大小一样的实验器材,如图A 装置进行实验。
(1)图B 中,温度计的示数为________℃;
(2)三组同学都根据自己的实验数据描绘了图象(如图C ),不计能量损耗,则三烧杯中的水的质量:m a ______m b ;m b ______m c 。
由图象还可以判断水面上方的气压________一个标准大气压(以上三空均选填“>”“=”或“<”);
(3)水的比热容为4.2×103 J/(kg ·℃),质量为200 g 的水从30 ℃加热到80 ℃,水吸收的热量是________J 。
【答案】47 < > < 42000
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在温度计上,10℃之间有10个小格,一个小格代表1℃,所以此温度计的分度值为1℃;“50”在“40”以上,说明温度高于0℃,为47℃。
(2)[2][3][4]由图2可以看出,a 、b 、c 的沸点相同,其中a 、b 初温相同,加热到沸腾所用的时间不同,则两条图线描绘的是“初温相同质量不同的水”的加热情况;初温相同,b 的加热时间比a 的长,故b 的质量大与a 的质量;a 、c 的温度随时间变化的图象是平行的,在相同时间内升高的温度相同,故a 的质量等于c 的质量,所以可得
a c
b m m m =<
由图象还可以得出,此时水的沸点是98℃,由液体的沸点跟气压的关系可知,此时水面上方的气压小于一个标准大气压。
(3)[5]水吸收的热量为
()34.210J/(kg C)0.2kg 80C-30C =42000J Q c m t =∆=⨯⋅︒⨯⨯︒︒
11.小明为研究动能大小与哪些因素有关,设计了如图实验,让小球静止从斜面上滚下后
与固定在右端的弹簧碰撞,斜面底端和水平面平滑相接,请结合实验回答下列问题:
(1)实验中通过______反映小球动能的大小;实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度______(选填“越大”或“越小”)时,观察到弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
(2)为了研究动能大小是否和物体质量有关,应该让不同质量的小球从斜面上相同的高度滚下,这样做的目的是______。
(3)实验中小明发现小球压缩弹簧后被弹簧弹回到斜面上,为了研究小球被弹回到斜面上的高度与哪些因素有关,小明分别将玻璃板、木板和毛巾铺在接触面(含斜面和平面)上,进行实验,而保证小球质量和高度______(选填“相同”或“不同”),发现当小球在玻璃表面滚动时被弹回的高度最大,在毛巾表面滚动时被弹回的高度最小,因此小明认为小球被弹回的高度与接触面粗糙程度有关。
(4)小明在(3)实验所得结论基础上进行推理,接触面越光滑小球被弹回的越高,如果接触面光滑到没有摩擦,那么小球将______
A.沿着斜面匀速直线运动 B.不能上升到初始高度,最终静止在平面上
C.上升到初始高度后静止 D.能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动
(5)小明在(4)中用到一种科学方法,下面哪个定律或原理的得出用到了同一种方法______ A.阿基米德原理 B.杠杆原理 C.牛顿第一定律。
【答案】弹簧被压缩的程度越大使小球到达水平面时速度相同相同 D C
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]小球压缩弹簧,对弹簧做功,做功的多少反映了小球动能的多少,弹簧被压缩的程度越大,说明小球的动能越大。
所以,可以通过弹簧被压缩的程度来反映小球动能的多少。
[2]实验中让同一小球从斜面上不同高度滚下,当高度越小时,小球达到水平面上的速度越小,弹簧被压缩得越短,说明小球动能大小与速度有关。
(2)[3]要研究动能大小与质量的关系,由控制变量法的应用可知:就要控制速度不变,让质量变化;速度是通过起始点的高度来控制的,所以要控制两球从同一高度滚下。
(3)[4]斜面实验中,小球从同一斜面的同一高度滚下,可以让小球到达水平面上时保持相同的初速度。
(4)[5]接触面越光滑小球被弹回的越高,由此推理,如果接触面光滑到没有摩擦,只有动能和势能相互转化,机械能保持不变,那么小球将能上升到初始高度,并在斜面和弹簧之间往复运动。
(5)[6]牛顿第一定律:水平面越光滑,对小车的阻力越小,小车运动得越远,小车的速度减
小得越慢;由此推理,当水平面绝对光滑时,运动的小车受到的阻力为0,即小车在水平方向上不受力的作用时,小车将匀速直线运动下去;牛顿第一定律也是在实验和科学推理相结合的基础上得出的。
12.比较不同物质吸热升温的特点:
(1)小明做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子,用两个相同的酒精灯对其加热,实验记录的数据如下表所示.
①在此实验中,用____ (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来表示物质吸收热量的多少.
②分析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,水吸收的热量____(>/<)沙子吸收的热量.
③实验中小明发现:刚开始加热时,情况与②结论不符,沙子升温反而比水慢,你认为可能的原因是__.
(2)小红进行了如下实验,将体积相同甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内,用相同的电加热器同时加热.记录相关数据,
①小红实验设计错误之处是____________________________.
②改正错误后,小红继续实验加热并绘制出如图所示的图象.(不计热量损失)则甲液体的沸点是_______℃.要比较甲、乙两液体吸热本领,应分析_______(填“10min 前”“15min 前”“20min 前”“20min 后”或“以上时间段均可”)的实验数据.
③若乙液体是水,则甲液体的比热容为_______.
(3)就小明和小红正确的实验设计,请你评估,谁的设计方案更好.
答________,理由是______________________.
【答案】加热时间的长短 > 没有均匀受热 应取质量相等的甲、乙两种液体 60 10min ()3
2.110J/kg ⨯⋅℃ 小红 小红选择的物体受热更易均匀 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]在此实验中,用相同的热源,相同的时间里物体吸收的热量相同.加热时间越长物体
吸收的热量越多.用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少;
[2]从表中数据可以知道,升高相同的温度,水吸收的热量总是大于沙子吸收的热量;
[3]沙子加热时,受热不均匀,不同于水,所以沙子升温反而比水慢;
(2)[4]添加体积相同甲、乙两种不同的液体,应为质量相同的两种液体;
[5]从图中可以知道,甲从第10min 到第20min ,温度保持在60℃不变,这就是它的沸点;
[6]从第10min 开始,甲的温度保持不变,不能进行比较,那么只能在10min 前进行比较,才能知道甲、乙两液体吸热本领;
[7]若乙液体是水,根据热量的计算公式,从一开始到第10min 有:
6030Q Q m m c c t t =⎧⎪=⎪⎪=⎨⎪∆=⎪∆=⎪⎩甲乙甲乙乙水甲
乙℃℃
,
代入公式Q cm Δt =,化简得:
()()3311 4.210J/kg 2.110J/kg 22
c c ==⨯⨯⋅=⨯⋅甲水℃℃ (3)[8]小红的设计方案更好;
[9]小红选择的物体受热更易均匀;小红选择的热源仪控制相同时间内提供的热量相同;小红选择的热原受环境因素影响小.
13.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.。