热学实验探究.docx
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热学实验探究
物质
比热容［J/（kg·℃）］
水
4.2×103
煤油
2.1×103
沙石
0.92×103
实验探究-----热学
【题目一】科技小组的同学们从右侧比热容表中了解不同物质的比热容后，通过实验比较水和煤油的吸热本领。
他们分别用完全相同的两个试管分别装上相等的煤油和水，用相同热源对试管均匀加热，并分别画出如图1所示的图像，你认为图像能正确反映实验情况。
【题目二】
小华用如图2实验装置探究水和煤油比热容的大小，在两个相同的烧杯中加入初温相同和相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
图2
（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体；
（2）分析实验数据可知，水的比热容煤油的比热容；（选填“大于”、“等于”或“小于”）
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是。
A．夏天在教室洒水，感到凉爽B．金属勺装有塑料手柄C．沙漠地区昼夜温差较大
【答案】
（1）受热均匀
（2）大于（3）C
【题目三】由于怕饭菜太烫，来不及冷却而影响小明的早餐，妈妈总是很早就起床了。
为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。
为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。
水和空气哪个的导热性能好呢？
为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来。
如图3所示。
实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：
时间/min
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
甲的示数/℃
70
60
53
47
42
39
37
35
34
33
乙的示数/℃
70
66
61
58
55
52
50
48
46
44
（1）实验中，小明需要控制它们的一些量保持相同，如_________；（举出一例即可）
（2）小明通过实验，得到的正确结论是什么？
_________；
（3）小明分析了冷却速度变慢的原因，认识到这是因为牛奶冷却的快慢还会受到_________的影响；
（4）根据（3）中的分析，小明终于找到了一个用水使物体快速冷却的办法，并且举一反三，明白了工业生产中使用流水喷淋法冷却高温物体的好处：
_________。
图3
【答案】
（1）牛奶初温（或牛奶质量、或水温与空气温度相同）
（2）水的传热性能比空气的传热的性能好
（3）周围环境的温度
（4）水不停地流动，使物体周围的水的温度保持较低
【题目四】小阳猜想“液体的密度ρ越大，其比热容也越大。
”他查到了一些液体的密度值如下表。
物质
密度ρ/kg•m—3
物质
密度ρ/kg•m—3
水
1.0×103
柴油
0.8×103
煤油
0.8×103
汽油
0.71×103
植物油
0.9×103
酒精
0.8×103
由于不知道表中各种液体之间比热容的大小关系，需要用实验的方法得到。
实验器材：
铁架台（带铁圈）、石棉网、温度计、细线、火柴、烧杯、秒表、天平（带砝码）、火焰相同的酒精灯若干，密度表中所给出的各种液体足量。
实验中，小阳选取的三种液体分别是煤油、植物油和水。
1、完成以下实验要求：
（1）实验原理是：
；
（2）实验中你准备测量哪个物理量来间接知道液体比热容大小？
。
（3）实验中要控制的变量是：
液体的质量和。
（4）实验中，怎样操作才能使烧杯在单位时间内吸收的热量都相等？
。
2、如果测量的结果与小阳的猜想相矛盾，则测出的三个物理量大小关系会有很多种，请写出其中一种。
。
3、如果小阳选取煤油、酒精和水这三种液体做实验，会存在哪些问题？
。
【答案】
1、
（1）c=Q/m△t
（2）温度的变化量△t（或加热的时间）
（3）液体吸收的热量Q（或温度的变化量△t）
（4）调整铁架台上放烧杯的铁圈的高度，使酒精灯的火焰与烧杯底部的距离相等。
2、△t煤油=△t植物油=△t水
3、煤油和酒精的密度相等；酒精易燃不能用火焰加热。
【题目五】仿照实验室使用的液体温度计的原理，某同学设计了一个简易的气体温度计，如图4所示，瓶中装的是气体，瓶塞密封不漏气，瓶塞上面细弯管中有一段液柱。
（1）若温度升高时，液柱将向哪边移动？
（2）此温度计如何标上刻度呢？
可以将此装置放到通常情况下冰水混合物中，液柱处标上__________，将它放到标准大气压下沸水中，液柱处标上__________，然后在以上两个刻度之间进行等分，就可以标上各个刻度了。
图4
（3）你能说出这个温度计的测温原理吗？
（4）为了提高此温度计的灵敏度，便于读数，可采取什么措施？
【答案】
（1）向左
（2）0℃，100℃
（3）测温气体的热胀冷缩性质
（4）细弯管再细一点；瓶子再大些且气体再多些；弯管内的液体液尽可能少些等
【题目六】热水先结冰”这一奇特的现象，传说是坦桑尼亚的一个中学生姆潘巴偶然发现的。
原来，姆潘巴由于急于上课，匆忙间把一杯热牛奶放入冰箱中，课后发现：
这杯热牛奶竟然比同伴们放入冰箱中的冷牛奶先结冰，它使姆潘巴惊愕不已…… “奇事必究，奇人必交，奇书必读”，这是有志于发明创造的同学应切记的一句格言。
如果你想检验“热水先结冰”这个传说是否真实，并向伙伴们推荐你的实验方案，你会怎样做？
（请将你所设计的实验方案填写在下表中）
实验器材
实验步骤
说明（实验中应注意的问题）
【答案】：
实验器材
两只相同的杯子、冷水、热水、冰箱
实验步骤
（1）在杯中分别装入相同质量的冷水和热水；
（2）同时丰乳冰箱同一部位每隔5分钟观察一次，看冰和水总体积比。
说明（实验中应注意的问题）
（1）杯子相同
（2）水的质量相同
（3）同时放入冰箱
（4）位置相对靠近
（5）如果结冰太快或慢时将观察时间相对缩短或延长
（6）不能等到全部结冰才去观察
【题目七】在做“观察水沸腾”的实验时。
（1）A组同学用的是如图5甲所示装置，他们测出的水温将偏_______（选填“高”或“低”）。
（2）图5乙是B组同学在实验某时刻温度计的示数，此时水的温度是____℃。
（3）B、C两组同学虽然选用的实验装置相同，但将水加热到沸腾用的时间不同，他们绘制的温度随时间变化的图像如图5丙所示。
分析图像可知：
水的沸点是__________℃，当时的大气压__________（选填“＜”、“＞”或“＝”）l标准大气压；B、C组得到b、c两种不同图像的原因可能是水的_____不同。
（4）实验时，先后四次观察到烧杯中水出现的现象如图6所示，把四个现象按出现时间的先后顺序排列，正确的是________________。
（5）若要适当缩短将水加热至沸腾的时间，可以采取的措施有（写两条）：
① ；② 。
（6）实验后，物理课代表提出了这样的疑问：
如果不对水加热，能让水会重新沸腾吗？
老师马上将一杯停止沸腾的水放进抽气密封玻璃罩中，如图7所示.接通抽气机电源，随着玻璃罩中空气的抽出，热水居然沸腾起来.一段时间后，更奇怪的现象发生了--烧杯中有部分水结成了冰！
通过分析，同学们知道此现象发生的原因是：
抽气机抽气时，玻璃罩内的气压________（增大/减小/不变），水的沸点________（升高/降低/不变），因此在不加热的情况下，水________（能/不能）重新沸腾。
部分水最终结冰的合理解释是：
_________________。
图5
图7
图6
【答案】
（1）高
（2）92
（3）98；＜；质量．
（4）乙甲丁丙
（5）①适当提高水的初温；② 适当减少水的质量（合理都对）
（6）减小；降低；能；水沸腾（汽化）时要从水中吸热，使得水的温度降低到凝固点以下，水凝固了。
注意:
教师可以将该题分解，根据自己的需求，改编此题！
【题目八】如图8是探究物质吸热性质的实验装置图。
在两容器内分别装入质量相同的水和煤油，用两个相同的电加热器加热，用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值。
（1）用两个相同的电加热器加热相同时间的目的是：
。
（2）加热过程中，用搅棒搅动的目的是 ；水和煤油吸热的多少是通过 来反映的。
（选填“温度计示数”或“加热时间”）
（3）该实验除了水和煤油质量相同外，还应该要求 。
（填字母）
图8
A．采用相同的加热方法
B．烧杯中分别装入初温相同的水和煤油
C．使用相同的烧杯
【答案】
（1）使水和煤油相同时间吸收相同的热量
（2）使水和煤油受热均匀 加热时间
（3）AC
图9
【题目九】如图9甲所示是“探究比较不同物质的吸热能力”的实验装置，实验方法是：
用两个相同的酒精灯分别给质量相同的食用油和水加热，在吸收热量相同时，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能力的大小。
小雨经过分析思考，将实验装置加以改进，如图9乙所示：
（1）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是：
更容易控制____相同。
（2）图乙的实验操作中存在一处错误：
没有控制__相同。
【答案】
（1）食用油干和水吸收的热量（加热情况）
（2）食用油和水的质量
【题目十】小华用如图10实验装置探究水和煤油比热容的大小.在两个相同的烧杯中加入初温相同和质量相同的水和煤油，用两个相同的酒精灯同时进行加热，并用玻璃棒不断搅拌，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表：
加热时间/min
0
1
2
3
4
温度/℃
煤油
20
22
24
26
28
水
20
21
22
23
24
图10
（1）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体；
（2）分析实验数据可知，水的比热容煤油的比热容；（选填:
“大于”、“等于”或“小于”）
（3）下列现象可用比热容知识来解释的是。
A．夏天在教室洒水，感到凉爽
B．金属勺装有塑料手柄
C．沙漠地区昼夜温差较大
【答案】
（1）受热均匀
（2）大于
（3）C
【题目十一】小阳在做观察水沸腾的实验时，用酒精灯给烧杯中的水不断加热，温度计的示数不断升高，于是他得出结论：
水吸收热量温度一定升高。
请设计一个实验证明小阳的解释是错误的。
请你写出实验步骤和实验现象。
【答案】
用酒精灯给烧杯中的水加热直至水沸腾，继续加热，水沸腾后温度不再升高，说明水吸收热量温度不一定升高。
【题目十一】小明同学学习了燃料的热值后，自己设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系。
他组装了如图11所示的装置进行实验，记录结果见下表：
燃料
加热前水温/℃
燃料燃尽后水温/℃
煤油
25
44
菜籽油
25
34
（1）为了保证实验结论的可靠，小明同学选择了两套相同装置，在实验中还应控制的相同的量有：
、
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