中考物理实验复习探究比较不同物质的吸热能力 16页

实验24 探究比较不同物质的吸热能力 ‎1．（2011年中考·湖北荆门卷）在实验探究中，经常可以用同样的实验装置完成不同的探究课题。如图所示，两电阻丝串联在电路中，将其放入同样大小的烧瓶中，可以对瓶中液体加热。现有如下课题：‎ A． 探究不同物质的吸热能力 B． 探究导体电阻大小与材料是否有关 C． 探究通电导体产生的热量与电阻大小的关系 D． 探究导体电阻大小与长度是否有关 ‎（1）如果两瓶中电阻丝电阻大小相等，烧瓶中装着相同质量的水和煤油，则可以探究 课题 。（填课题对应的字母）‎ ‎（2）如果烧瓶中都装着相同质量的水，但电阻丝电阻大小不同，则可以探究课题 。‎ ‎（填课题对应的字母）‎ ‎（3）在与（2）条件相同的基础上应选择 相同，材料不同的电阻就可以探究课题B。‎ ‎1.（1）A （2）C （3）长度和横截面积 ‎2．（2011年中考·山东枣庄卷）为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了以下实验步骤：‎ A．在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的水和煤油；‎ B．用两支温度计分别测出水和煤油的初温；‎ C．在烧杯中，分别放入电功率相同的电热器，加热时间相同；21世纪教育网 D．用温度计分别测出水和煤油的末温。‎ 你认为：（1）步骤A存在的错误是：________，应改为__________；‎ ‎（2）步骤C，加热时间相同是为了使水和煤油____________；‎ ‎（3）步骤B和D是为了得出水和煤油的____________。‎ ‎2.（1）装入等体积的水和煤油；装入等质量的水和煤油 （2）吸收相同的热量 （3）温度升高的度数或温度变化 解析：利用控制变量法比较水和煤油的吸热能力的实验原理或过程为：用两个相同的电加热器（额定电压和额定功率相同）分别给盛在两个相同杯子里质量相等的水和煤油加热相等的时间，用温度计测量两种液体温度的变化情况。‎ ‎3．（2011年中考·江苏南京卷）如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是‎10g，烧杯内的液体质量也相同．‎ ‎（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；‎ ‎（2）水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，它的物理含义是 ；‎ ‎（3）酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧‎10g酒精放出的热量为 J．‎ ‎3.（1）甲、乙；甲、丙 （2）lkg水温度升高(降低)‎1℃‎所吸收(放出)的热量为4.2×103J（3）3.0×105‎ 解析：本题考查比热容以及热量计算相关知识。在本实验时应采用控制变量法，比较不同燃料的热值，应选择甲、乙两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择甲、丙两图进行实验；水的比热容为4.2×103J／(kg·℃)，它的物理含义是lkg水温度升高(降低)‎1℃‎所吸收(放出)的热量为4.2×103J；酒精的热值为3.0×107J／kg，完全燃烧‎10g酒精放出的热量为3.0×105J。‎ ‎4．（2011年中考·重庆江津区）表格中为小珊在探究某种物质的熔化规律时记录的实验数据，请根据表中的实验数据解答以下问题。‎ 时间t/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 温度t/℃‎ ‎－4‎ ‎－2‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎①该物质的熔点是 ℃；‎ ‎②该物质是 （填“晶体”或“非晶体”）；‎ ‎③数据表明开始2 min升温较快，最后2 min升温较慢，这是因为该物质处于液态时的 比处于固态时的大（填“密度”、“比热容”、“热值”）。‎ ‎4.①0 ②晶体 ③比热容 ‎5．（2011年中考·广西崇左卷）小明和小红想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。两瓶煤油中温度计可以显示煤油的温度。‎ ‎(1)根据 法的研究思想，应该使这两个烧瓶中煤油的质量相等。‎ ‎(2)小红问小明：“打开水龙头就可以得到水，干嘛不用水代替煤油？”对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为最合理的是 。‎ A．因为煤油有颜色便于观察 B．因为煤油有比较大的热值 C．因为煤油有比较小的密度 D．因为煤油有比较小的比热容 ‎(3)实验中，小明和小红发现烧瓶B 中温度计的示数升高的快。这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越 ，产生的热量越多。‎ ‎(4)小红把实验装置作了一些改动：在相同的烧瓶A、B中装满煤油，用细玻璃管代替温度计做实验，当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升。下列实验中也用到这种思想和方法的是 。‎ A．将不同的电阻丝分别接到同一电路中，通过比较电流的大小来比较电阻的大小 B．将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开显示音叉在振动 C．让不同的纸团从相同高度同时下落，通过落地的先后判断运动的快慢 D．将小铁屑均匀洒在磁体周围，通过观察铁屑的分布情况来认识磁场的分布情况 ‎5.(1)控制变量； (2) D； (3)大； (4) B 解析：（1）本实验中，需要保持这两个烧瓶中煤油的质量相等，以保证当导体发出的热量比较高时，煤油的温度也比较高，即导体产生的热量可以通过温度计示数显示出来。这是利用了控制变量法。‎ ‎（2）因为煤油的比热容较小，所以，当煤油吸收的热量改变时，其温度变化也更明显，答案为D。‎ ‎（3）本实验中，阻值较小的铜丝和阻值较大的镍铬合金丝串联在电路中，所以通过它们的电流相同，实验发现装有镍铬合金丝的烧瓶B中温度计的示数升高的快，这就表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。‎ ‎（4）当煤油温度上升时，煤油的体积增大 ‎，这种改变人眼不容易观察，但可以利用细玻璃管将其“放大”，即当煤油温度上升时，会看到细玻璃管内的液面明显上升，反过来，我们可以通过观察细玻璃管内的液面高度的变化知道煤油的温度改变情况。与其类似，为了显示音叉在振动，我们将乒乓球靠近发声的音叉，通过乒乓球被弹开来将这种振动“放大”，从而更明显地得出音叉在振动，所以题中四个选项中，只有B的思想和方法与其相符。‎ ‎6．（2011年中考·广西柳州卷）为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图l0所示的实验。‎ 实验数据记录如下表。‎ ‎（1）从表中数据可知，水和食用油的质量_________(选填“相同”或“不相同”)，加热结束时，食用油的温度比水温度_____(选填“高”或“低”).‎ ‎（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”或“等于”)食用油吸收的热量.‎ ‎（3）实验表明，_____________(选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强。‎ ‎6.（1）相同；高 （2）大于 （3）水 解析：（1）从表中数据可知，水和食用油的质量都是‎60g，即“相同”；加热结束时，食用油的温度为‎68℃‎，而水的温度为‎45℃‎，食用油的温度比水温度高。‎ ‎（2）因为用相同的加热装置，给不同液体加热相同的时间，液体吸收的热量是相同的，而在此实验中，需要给水加热更长的时间，才能使水和食用油的最后温度相同，所以此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量.‎ ‎（‎ ‎3）实验表明，相同质量的水和煤油，升高相同的温度，水吸收的热量更多，所以水的吸热能力更强。‎ ‎7．（2011年中考·吉林长春卷）用如图所示装置进行实验，比较不同液体的吸热能力。在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油，用相同的酒精灯加热至沸腾，实验中只记录了植物油和水沸腾时的温度，发现植物油的沸点比水的高。‎ ‎（1）通过水沸腾时温度计的局部放大图，可知水的沸点是____℃，说明此时的大气压_ 标准大气压。‎ ‎（2）实验中，将它们加热至沸腾，植物油所需时间较长。说明植物油吸收的热量比水吸收的热量____。‎ ‎（3）通过以上实验过程______（选填“能”或“不能”）比较出植物油和水的比热容的大小关系。‎ ‎7.（1）98；小于 （2）多 （3）不能 解析：此题考查温度计读数、大气压、沸点与大气压的关系、热量、比热容及其相关知识。‎ ‎8．（2011年·江苏徐州卷）小华学习做饭的过程中，经常加热油和水，她猜想油的比热容比水小．‎ ‎（1）能够支持她这一猜想的事实是（ ）‎ A．同样情况下，油升温比水快 B．油能把食物炸黄，而水不能 C．油能漂在水面上 D．油比水难蒸发 ‎（2）为了验证猜想，小华向两个同样的烧杯里分别倒入 相同的水和油，并测量它们的初始温度．两温度计示数相同，如图所示，它们的初始温度为 ℃．‎ ‎（3）在同样条件下加热相同时间后，水的温度达到‎25℃‎，油的温度达到‎30℃‎，由此可得油的比热容为 J/(kg·℃) [水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃)]．‎ ‎8.（1）A （2）质量；20 （3）2.1×103 ‎ 解析：此题考查比热容、温度测量及其相关计算。由Q=cm△t得c油△t油=c油△t油解得c油=2.1×103/(kg·℃)。 ‎ ‎9．（2011年中考·河南卷）小聪在“探究晶体的熔化规律”实验中，所用装置如图所示。下表为他记录的实验数据，请根据装置田和表中数据回答下列问题：21世纪教育网 时间/min ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ 温度/℃‎ ‎-4‎ ‎-2‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎（1）实验时，将装有晶体的试管放入盛有水的烧杯中加热，试管在水中的深度要适当。其“适当”的含义是： 和 。‎ ‎（2）该晶体的熔点是 ℃。‎ ‎（3）小聪从数据中还发现：该物质在开始2min比最后2min升温快，这是由于它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力 (选填“强”或“弱”)造成的。‎ ‎9.（1）试管不接触烧杯底；试管中装有晶体的部分完全浸没在水中 （2）0 （3）弱 解析：（1）知道怎样才能使使试管中的晶体均匀受热是解决此题的关键。为了能使试管中的晶体均匀受热，需要将试管中装有晶体的部分全部浸没在水中，但试管不能接触烧杯底部。‎ ‎（2）根据晶体熔化时温度的变化规律“晶体有一定的熔点，在熔化过程中物体处于固液共存状态，且温度保持不变”作答。因为晶体有一定的熔点，且熔化过程中温度保持不变，所以由表中信息可知：该晶体的熔点是‎0℃‎．‎ ‎（3）根据晶体固态时加热时间与温度升高情况和液态加热时间与温度升高情况的变化分析即可。由表中数据可知：该晶体未达到熔点（固态）时，加热2min温度升高‎4℃‎；全部熔化后（液态），加热2min温度升高‎2℃‎，所以可推测它在固态时的吸热能力比液态时的吸热能力弱。‎ 点评：此题通过实验考查了非晶体在熔化过程中的特点．注意实验中使晶体均匀受热的方法，同时要掌握晶体和非晶体在熔化过程中的区别。‎ ‎10．（2011年中考·青海西宁卷）小明和弟弟赤脚在河边玩耍发现沙子烫脚，跑到水中而水不热。弟弟问这是为什么？小明和弟弟回家后一起进行了探究。他们在相同的杯子中分别装上‎100g的水和沙子，让阳光同时照射，并用温度计测出了它们的温度值，记录数据如下表所示：‎ ‎（1）分析实验探究中收集的数据，得出结论： 相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度一般 。‎ ‎（2）小明计算出了水在前6min吸收的热量是多少？‎ ‎10.（1）质量；不同 （2）8.82×102J ‎11．（2011年·黑龙江牡丹江卷）夏天，小杰去海边游玩时发现：中午沙子较热，海水较凉，而傍晚沙子较凉，海水较热。对此现象小杰提出了猜想：可能是沙子吸热或放热后，温度变化的比水大。‎ ‎（1）为验证猜想，小杰找来了铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、水、沙子、搅拌棒、细线、火柴、天平，除此之外，她还需要________。‎ ‎（2）实验中，小杰选用了两个火焰相同的酒精灯：分别给水和沙子加热，这样做的目的是________。‎ ‎（3）实验中：为了研究水和沙子吸收的热量与温度变化的关系，需要控制水和沙子的初温、水和沙子吸收的热量以及水和沙子的________相同。‎ ‎（4）如果小杰实验时得出的结论与猜想一致，那么，当水和沙子升高相同的温度时，水吸收的热量和沙子吸收的热量应该有怎样的关系?‎ ‎（5）小杰通过以上实验发现的规律，在生活中有许多应用，试举出一例。‎ ‎11.（1）温度计（2）使水和沙子在相同时间吸收相同的热量（或使两个酒精灯在相同的时间内放出的热量相同）（3）质量（4）质量相同的水和沙子，升高相同的温度，水吸收的热量大于沙子吸收的热量（或Q水>Q沙）（只要答出水吸收的热量大于沙子吸收的热量即可）（5）热水袋内装有水（或汽车散热器内装有水、暖气片里循环流动的液体是水、沙漠地区早穿皮袄午穿纱、沿海地区比内陆地区温差小等，其它利用水的比热大的特性，如温差问题辨别方向、调节气温等说法正确也可。）‎ ‎12．（2011年中考·山东东营卷）‎ 某同学通过实验探究水和蓖麻油吸热能力的差异。实验室器材有：铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、弹簧秤、烧杯、火柴、天平（带砝码），以上统一规格的器材若干。‎ ‎（1）除水和蓖麻油外，实验还需从以上器材中选取： 　　 。‎ ‎（2）请帮助该同学设计实验步骤，填写到下面空白处。‎ ‎12.(1)实验选用的器材有：铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、烧杯、火柴、天平(带砝码)‎ ‎(2)实验步骤：‎ ‎①用天平称出适量质量相同的水和蓖麻油，分别倒入相同的烧杯中。‎ ‎②组装实验装置。‎ ‎③用相同的酒精灯同时开始加热，加热一段时间后，用两只温度计同时测量水和蓖麻油的温度并记录。‎ ‎④根据测得的温度值分析比较水和蓖麻油吸热能力的差异。‎ ‎13.（2011年中考·广东肇庆卷）为比较水、空气对牛奶的冷却效果，探究小组的同学进行了如下实验：将一盒牛奶分别装入两个瓶中，一个放在水中，一个放在空气中，其它条件均相同，如下图所示．‎ 实验时他们每隔一定时间记录一次甲、乙两温度计的示数，如下表所示：‎ 时间/min ‎0‎ ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ ‎12‎ ‎14‎ ‎16‎ ‎18‎ 甲/℃‎ ‎70‎ ‎60‎ ‎53‎ ‎47‎ ‎42‎ ‎39‎ ‎37‎ ‎35‎ ‎34‎ ‎33‎ 乙/℃‎ ‎70‎ ‎66‎ ‎61‎ ‎58‎ ‎55‎ ‎52‎ ‎50‎ ‎48‎ ‎47‎ ‎46‎ ‎（1）甲、乙两瓶中的牛奶质量应该　 　；‎ ‎（2）根据表中数据，已将乙瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在坐标系中，请将甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象画在同一个坐标系中；‎ ‎（3）本次实验中，小明发现　 　的冷却效果更好；‎ ‎（4）通过分析，小明又发现，甲瓶中牛奶冷却快慢前后不一致，是越来越　 　；‎ ‎（5）物理学中我们用速度来表示物体运动的快慢．若小明用“冷却速度”来表示物体冷却快慢，“冷却速度”可以定义为：‎1千克物体，　 　叫做冷却速度．‎ ‎13.（1）相等 （2）如图所示 （3）水 （4）慢 （5）单位时间内冷却的温度 ‎ 解析：（1）影响牛奶冷却效果的因素有多个，在探究与其中一个因素关系时需要利用控制变量法进行分析解答；探究水和空气对牛奶的冷却效果时，需要控制牛奶的质量相等。‎ ‎（2）在同一个坐标系中根据表格数据进行描点，然后利用平滑的曲线连接各点，作出甲瓶中牛奶温度随时间变化的图象，如上图所示；‎ ‎（3）由图象可知，在相同的时间内，水中的牛奶温度变化快，降温效果好；‎ ‎（4）由图象分析可知，在甲图象中，前段时间内牛奶的温度变化较快，后面的温度变化缓慢；‎ ‎（5）“冷却速度”可以定义为：‎1千克物体，单位时间内冷却的温度叫做冷却速度．‎ 点评：此题是一道结合热传递改变物体内能的实例，考查利用物理学方法解决实际问题的能力，要学会利用所学知识解答，是中考的热点、难点。‎ ‎14.（2011年中考•江苏淮安卷）阅读短文，将问题答案的序号填写到对应的横线上．‎ A．小华和小明中午赤脚在海边玩耍，觉得沙子很烫．‎ B．小华和小明跳到海水里游泳，感到海水比沙子凉很好．‎ C．小华对小明说，为什么海水会比沙子凉很多？‎ D．小明说，可能是海水的温度比沙子低．‎ E．傍晚她们双来到海边，仔细测试沙子和海水的温度，发现沙子比海水凉．‎ F．小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？‎ G．小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样．‎ H ‎．小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值．‎ I．小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强．‎ 短文的叙述中，（1）属于体验的有　A、B、E　；‎ ‎（2）属于提出问题的有　C、F　；‎ ‎（3）属于假设的有　D、G　；‎ ‎（4）属于描述实验过程的有　H　；‎ ‎（5）属于结论的有　I　．‎ F．小明说，为什么中午海水比沙子凉，傍晚沙子却比海水凉？这种说法是对海水和沙子不同时间时的温度作出提问，应属于科学探究过程中的提出问题环节．‎ G．小华说，可能是海水和沙子吸（放）热的本领不一样．这种说法是对海水和沙子的吸（放）热的本领作出猜测，应属于科学探究过程中的猜想与假设环节．‎ H．小华和小明取同样质量的海水和沙子，在相同的条件下分别用酒精灯加热，记下相同时间内海水和沙子分别升高的温度值；移去酒精灯，再记下相同时间内降低的温度值．这种说法是利用控制变量法对海水和沙子的温度随吸（放）热量的变化而变化作出实验，应属于科学探究过程中的实验过程环节．‎ I．小华和小明在笔记本上写道：实验数据表明，海水吸（放）热的本领比沙子强．这是通过实验后得出的结论，应属于科学探究过程中的分析论证得出结论环节．‎ 点评：本题主要考查学生对：科学探究的环节的了解和掌握，注意有时是科学探究在生活中对自然现象的一种体验的基础上进行的．本题属于一道基础题．‎ ‎15．（2011年中考·江苏连云港卷）如图是研究电流热效应的实验装置图。两个相同的烧瓶中均装入‎0.1kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4Ω，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚。当闭合开关，经过210s的时间，烧瓶A中的煤油温度由‎20℃‎升高到‎24℃‎，烧瓶B中的煤油温度由‎20℃‎升高到‎22℃‎。假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变a已知煤油的比热容c＝2.1×103J/（kg·℃）。求：‎ ‎（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量；‎ ‎（2）烧瓶B中电阻丝的阻值；‎ ‎（‎ ‎3）电源的电压及电路消耗的总功率。‎ ‎15.解析：（1）烧瓶A中煤油吸收的热量：QA=cm△tA=2.1×103J/（kg•℃）×‎0.1kg×（‎24℃‎﹣‎20℃‎）J=840J。‎ ‎（2）∵两烧瓶中煤油的质量mA＝mB、△tB＝△tA ∴烧瓶B中煤油吸收的热量：‎ QB＝QA=×840J=420J；∵Q=I2Rt，两电阻丝RA、RB串联，∴RB=RA=2Ω。‎ ‎（3）由QA=I2 RAt得：I＝＝A＝‎1A，电源电压U ＝I（RA ＋RB）＝1×（4＋2）V＝6V，电路消耗的总功率：P＝U I＝6×1W＝6W。‎