西安益新中学物理内能的利用易错题(Word版 含答案)
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西安益新中学物理内能的利用易错题(Word版含答案)
一、初三物理内能的利用易错压轴题(难)
1.在“比较质量相等的不同燃料燃烧时放出的热量”实验中.
(1)实验装置如图甲、乙所示,你认为图中横杆、温度计、烧杯、铁圈、燃具等器件在铁架台上的安装顺序应是_____(填“由下而上”或“由上而下”).
(2)实验中除了酒精和碎纸片的质量应该相等之外还应保持_____相同(举出一条即可).
(3)实验中通过比较_____来比较酒精和碎纸片燃烧放出的热量不同.
(4)根据表格中记录的实验数据可知酒精和碎纸片这两种燃料中,热值较大的是_____.燃料加热前的水温/℃燃料燃尽后的水温/℃
酒精1535
碎纸片1525
【答案】由下而上水的质量、水的初温等水的温度差酒精
【解析】
(1)为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热,并且温度计不要碰到烧杯壁和烧杯底,应按照由下往上的顺序组装器材;
(2)为了比较相同质量的酒精和碎纸片燃烧放出热量的多少,必须控制二者的质量相等、烧杯内水的质量相等、两个烧杯相同;
(3)实验中,用酒精和碎纸片燃烧给水加热,可通过水升高的温度来比较酒精和碎纸片放出的热量多少;
(4)相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热,酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃,碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃,可见酒精的热值是碎纸片的2倍.
故答案为(1)由下而上;(2)烧杯内水的质量;(3)水升高的温度;(4)酒精.
2.小明同学探究了“不同物质吸热升温的现象”,同时又探究了“不同燃料燃烧的放热能力”,他设计了两组实验装置如图所示:
(1)在探究“不同燃料燃烧的放热能力”应选用_______(选填“甲”或“乙”)组器材.除了图中已经呈现的器材,这两个实验都还要用到的另一个测量工具是_________;(2)根据甲组实验的数据绘出了沙子和水的温度变化图象,如图丙所示,则沙子的比热容是_______J/(kg•℃);(c水=4.2×103J/(kg•℃))
(3)小明购买了一盒薯片,取出几片用上述方法测出薯片的热值为1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比偏小,其原因可能是___________.
【答案】乙天平 0.84×103偏小薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部分被空气等其他物体吸收,存在热损失.
【解析】
【分析】
【详解】
(1)研究不同燃料燃烧放热能力应用不同的燃料,因此选乙组器材.为比较不同燃料燃烧放热能力不同,比较控制物质的质量,因此还要用天平称量质量;(2)甲组实验是通过加热时间的多少来反映物质吸收热量的多少;由图丙可以看出,质量和初始温度均相同的水和沙子,
加热4分钟后,吸热相同,水温度升高10℃,沙子温度升高50℃,根据 c=Q
m t
吸,即在Q和质
量相同的情况下,比热容与升高的温度成反比,故沙子的比热容是:
c=1
5
×4.2×103J/(kg⋅℃)=0.84×103J/(kg⋅℃);(3)薯片没有完全燃烧,燃烧时放出的热量有一部
分被空气等其他物体吸收,存在热损失,根据q=Q
m
,可知小明用上述方法测出薯片的热值为
1.4×107J/kg,该测量值与真实值相比偏小.
【点睛】
(1)根据控制变量法,研究不同燃料燃烧放热能力,应控制不同燃料质量相同;(2)我们使用相同的酒精灯(或加热器)通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转化法.水的比热容大,即相同质量的不同物质吸收相同的热量(即加热相同的时间),水升
温小,据此确定水的温度变化,根据c=Q
m t
吸,即在Q和质量相同的情况下,比热容与升
高的温度成反比,求沙子的比热容;(3)根据q=Q
m
可计算出热值的大小,分析每一个
物理量与真实值的关系可知热值的偏差.
3.如图所示,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量都是10g,烧杯内的液体初温相同.当燃料燃烧完时(烧杯内的液体均未沸腾),立即读取相应温度计的读数,分别为T
甲、T乙和T丙,且有T甲>T乙>T丙.
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的(选填“质量”或“体积”)必须相同;(2)比较不同物质的比热容,应选择两图进行实验,实验液体a的比热容x水与实验液体b的比热容c b相比,有c a c b(选填“>”、“=”或“<”);
(3)比较不同物质的热值,应选择两图进行实验,实验燃料1的热值q1与实验燃料2的热值q2相比,有q1 q2(选填“>”、“=”或“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为质量为200g的水,点燃燃料直至燃烧完,温度计的示数由20℃上升到70℃,再结合“10g”燃料这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比(选填“偏大”或“偏小”),理由是:.
【答案】(1)质量;(2)甲、丙;<;(3)甲、乙;>;(4)小;存在热散失
【解析】
试题分析:(1)根据控制变量法的要求,根据所探究的问题,确定需要控制的变量;(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系;
(3)燃料的热值大小不能直接测量,需要通过液体吸收热量的多少来体现燃料燃烧放出热量的多少,而液体吸收热量的多少跟液体的质量和升高的温度有关,因此为了比较热值大小要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小;
(4)存在热散失,燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收,测得的热值会偏小.
解:
(1)根据控制变量法的要求,在实验中,三个烧杯中a、b液体的质量必须相同;
(2)为了比较两种液体的比热容,需要燃烧相同的燃料,加热不同的液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断两种比热容的大小关系,应选择甲丙两图进行实验;甲、丙所示实验中所用燃料种类与质量相同,则燃料燃烧释放的热量相等,即Q甲=Q丙,
燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收,则Q a=Q b,
甲、丙两实验烧杯中液体的初温相等,末温T甲>T丙,则△t甲>△t丙,即△t a>△t b,
因为Q a=Q b,m相等,△t a>△t b,Q=cm△t,
所以由c=可知,c a<c b.
(3)为了比较热值大小,要用不同的燃料,加热同一种液体,让液体的质量相同,通过温度计的示数高低得出吸热多少,进而判断热值大小,应选择甲乙两图进行实验;由题意