上海同济大学附属存志学校物理内能的利用易错题Word版 含答案Word格式.docx

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2．某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。

他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置。

加热的时间/min

1

2

3

甲杯水温/℃

25

27

29

32

乙杯水温/℃

26

28

（1）为保证实验结论的可靠性，实验时应控制两装置中相同的量是煤油和菜籽油的_____（质量/体积）和水的质量。

（2）实验开始后他每隔1分钟记录了杯中水在3min内的温度（见上表），根据表中数据_____（能/不能）判定出煤油和菜籽油的热值大小关系，判断依据是_____。

（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式

计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。

他的计算结果_____（大于/小于/等于）真实值。

【答案】质量不能未控制煤油和菜籽油燃烧的质量相等小于

（1）[1]探究不同燃料的热值大小时，应需要控制煤油和菜籽油的质量相同。

（2）[2][3]甲、乙两个装置中，水的质量和初温相同，由

知，末温高的吸收的热量较多，即燃料燃烧放出的热量多。

但相同时间内，消耗的燃料质量不一定相同，所以不能比较煤油和菜籽油的热值大小关系。

（3）[4]因为燃料燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不可靠。

3．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，实验通过________比较液体吸收热量的多少；

（2）比较不同物质的比热容，选用如图合适装置加热相同时间后，液体a升温多，由此可知，液体a吸收的热量____（选填“大于”、“小于”或“等于”）液体b吸收的热量，液体_____的比热容大；

（3）若甲图烧杯中为50mL的水，10g酒精完全燃烧温度计示数升高了20℃，则水吸收了______J热量，若按酒精完全燃烧放出的热量全部被水吸收计算，算出的热值比标准值____选填“偏大”“偏小”或“一样”。

【答案】甲乙温度计示数等于b4.2×

103偏小

（1）[1][2]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，通过液体升高的温度即温度计示数来比较吸热多少，进而判断热值大小，故应选择甲和乙两图进行实验；

（2）[3]比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验，加热相同一段时间，燃料放出的热量相，液体a、b吸收的热量也相等；

[4]两种液体吸收的热量相等，液体a升温多，由c=

可知，液体a的比热容小，液体b的比热容大；

（3）[5]50mL水的质量为：

m=

水V=1×

103kg/m3×

50×

10−6m3=0.05kg

水吸收的热量：

Q吸=cmΔt=4.2×

103J/（kg

）×

0.05kg×

20

=4.2×

103J；

[6]由于酒精完全放出的热量并没有全部被水吸收，所以算出的热值比标准值偏小。

4．小丹学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来研究煤油和酒精热值的大小关系。

他实验时组装了如图所示的两套完全相同的装置，燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水，并记录杯中水的初温和末温（如下表）。

初温

末温

90

80

（1）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料，热值较大的是_____。

（2）小丹用天平测出了烧杯中水的质量及两瓶中燃料减少的质量并记录；

利用公式计算出水吸收的热量。

他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和酒精的热值。

你认为他的实验结果_____（选填“准确”或“不大准确”），理由是：

_____。

【答案】煤油不大准确燃料不可能完全燃烧或燃料放出的热量不能完全被水吸收

【分析】

（1）分析表格数据，根据控制变量法分析哪种燃料的热值较大；

（2）从热损失和水吸收热量方面分析实验结果是否准确。

（1）由表格数据可知，在燃烧了质量相等的煤油和酒精，加热两个烧杯中质量相等的水时，甲杯水的温度升高的较多，即甲煤油灯燃烧产生的热量多，所以煤油的热值大；

（2）因为燃料不可能完全燃烧且燃烧产生的热量不能完全被水吸收、存在热损失，所以直接计算得出的热值比实际值要小，因此这样的计算结果不太准确。

5．如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量和初温都相同．

（1）比较不同燃料的热值应选择_____两个装置，比较不同物质的比热容应选择_____两个装置（选填装置序号A、B、C）．

（2）在“比较不同燃料的热值”的实验中，通过观察温度计的_____比较燃料燃烧放出热量的多少．

（3）在“比较不同物质的比热容大小”的实验中，通过控制_____相同，使得液体吸收热量相同．

【答案】B、CA、B示数变化加热时间

（1）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B、C两图进行实验；

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A、B两图进行实验；

（2）燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应；

（3）比较两种液体的比热容，根据转换法可知通过比较加热时间比较吸热多少，加热时间相同，液体吸收热量相同．

6．小明在探究“不同燃料的热值”实验中，用如图所示的两套相同的装置．分别在两个燃烧皿中放入质量相同的不同燃料甲和乙，点燃后加热烧杯中的液体．（实验过程中，液体没有沸腾）

（1）如图中，两烧杯中所装的液体应___________．

A．质量相同，种类不同B．种类相同，质量不同

C种类和质量均要相同D种类和质量均不相同

（2）实验过程中，应让燃料___________（选填“燃烧相同时间”或“全部燃烧”）．

（3）通过比较___________来判断两种燃料热值的大小．

【答案】C全部燃烧温度计示数变化

（1）比较不同燃料的燃烧值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同；

（2）（3）1kg物质充分燃烧所放出的热量叫该物质的热值，据此分析；

应让燃料全部燃烧通过温度计示数变化来比较燃料热值的大小；

这种方法叫转化法．

（1）比较不同燃料的热值，应该控制变量，故除了燃料种类不同，其他物理量均要相同,即应控制被加热液体的种类和质量不同，故选C.

（2）（3）比较不同燃料热值的实验中，同时点燃料后，需等待燃料全部充分燃烧，通过观察温度计示数的示数上升来比较两种燃料热值大小；

温度计示数越高，说明所用燃料放出的热量越多，即燃料热值越大．

7．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cb相比，有cacb（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q1q2（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

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Qa=Qb，

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△ta＞△tb，

因为Qa=Qb，m相等，△ta＞△tb，Q=cm△t，

所以由c=

可知，ca＜cb．

（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；

由题意在，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲＞T乙，则△t甲＞△t乙，

由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由热量公式Q=cm△t可知，

Q甲＞Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1＞Q2，

由于甲乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知，q1＞q2．

（4）因为存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被水吸收，所以测得的热值会偏小．

故答案为：

存在热散失．

8．在探究物质某些属性的实验中，有如图所示甲、乙、丙三套完全相同装置，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）实验中，甲与丙的加热时间相同，目的是为了________．

【答案】甲、乙甲、丙使水和煤油吸收相同的热量

（1）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，应选择甲和乙两图进行实验；

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，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和丙两图进行实验；

（2）因为加热时间能反应物质吸收热量的多少，实验中，甲与丙的加热时间相同，目的是为了使水和煤油吸收相同的热量．

【点睛】

（1）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；

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，温度计的示数变化相同时，通过比较加热时间比较吸热多少，进而判断两种比热容的大小关系；

（2）加热时间越长，液体吸收的热量越多，因此可以用加热时间的长短来反应液体吸收热量的多少．

9．如图甲所示，A，B，C，三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的初温、质量都相同，请你解答下列问题．

（1）实验时应按照________的顺序组装器材（选填“自上而下”或“自下而上”）；

（2）比较不同燃料的热值应选择________两个装置（选填装置序号），当燃料完全燃烧时，通过比较________来比较不同燃料热值的大小．

（3）图乙是根据比较不同物质比热容的实验数据绘制的图象，若烧杯内的液体分别是水和食用油，已知水的比热容为4.2×

103J/（kg•℃），则食用油的比热容是________．

【答案】自下而上BC温度计示数的变化2.1×

103J/（kg•℃）

（1）酒精灯需用外焰加热，所以要放好酒精灯，再固定铁圈的高度；

而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此必须按照自下而上的顺序进行．

（2）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B和C两图进行实验．燃料完全燃烧放出的热量的多少，是通过温度计示数的变化来反应．（3）由图乙所示图象可知，加热相等时间，即物质吸收相等热量时，a升高的温度高，a的比热容小，a是食用油；

水与食用油的质量相等，设为m，由图线b可知，水在6min内吸收的热量：

Q＝c水m△t水＝4.2×

103J/（kg•℃）×

m×

（60℃﹣10℃）＝2.1×

105J/（kg•℃）×

m，则水在3min内吸收的热量Q吸＝

×

2.1×

m＝1.05×

m，由于用相同的电热器对水和食用油加热，在相等时间内食用油吸收的热量与水吸收的热量相等，因为Q吸＝c油m△t油，所以c油＝

＝2.1×

103J/（kg•℃）．

（1）实验时，需用酒精灯的外焰加热，所以要调整好铁圈的高度，然后根据温度计的使用规则固定好其位置；

（2）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．燃料完全燃烧释放的热量可以通过液体温度计示数变化来反应；

（3）食用油的比热容大于水的比热容，吸收相等热量食用油升高的温度高，分析图乙所示图象判断a、b是什么物质；

根据热量公式求出液体的比热容．

10．小明设计了“比较不同燃料热值的实验”，步骤如下：

①准备两套与图示完全相同的实验装置；

②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；

③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；

④记录燃烧相同时间水升高的温度△t．

（1）从以上步骤中可看出，实验时通过水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量的多少．下列实验中也用到这种思想方法的是___（选填选项前面的序号）．

A．探究重力势能大小与质量的关系时，让质量不同的物块从同一高度落下

B．研究导体中的电流与电阻的关系时，保持导体两端的电压不变

C．探究影响导体电阻大小的因素时，用电流表的示数反映导体电阻的大小

D．为了更好地研究磁场而引入磁感线

（2）小明设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他指出来．

答：

___（只需填步骤前的序号）．

（3）小华针对小明方案中的缺陷进行修改，简要写出修改后的该项步骤．

_________________________________．

（4）小华按正确方法进行实验，发现用酒精作为燃料的水升高的温度△t1是用纸作为燃料水升高的温度△t2的2倍．由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论．

______（选填“能”/“不能”）．

【答案】C④比较燃料完全燃烧后水升高的温度不能

（1）实验中通过水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量多少，采用了转换法；

A.探究重力势能大小与质量的关系时，让质量不同的物块从同一高度落下，采用了控制变量法；

B.研究导体中的电流与电阻的关系时，保持导体两端的电压不变，采用了控制变量法；

C.探究影响导体电阻大小的因素时，用电流表的示数反映导体电阻的大小，采用了转换法；

D.物理学家用磁感线来描绘磁场，是利用的模型法．故选C；

（2）在“比较不同燃料热值的实验”时，应控制燃料的质量相同，燃烧相同的时间，所燃烧的燃料的质量不一定相同，故小明不应该记录燃烧相同时间水升高的温度，而应该比较燃料完全燃烧后，水升高的温度；

（3）燃料完全燃烧后，燃烧的燃料的质量是相同的，根据Q＝mq可知，在质量相同的情况下，根据放出热量的关系可以比较燃料的热值；

由于放出的热量无法直接测出，可以根据水升高的温度来判定热量的多少；

（4）用酒精与纸对水加热时，两种燃料释放的热量不可能完全被水吸收，因此不能根据水升高的温度直接得出酒精的热值是纸的热值的两倍的结论．

点睛：

通过水升高的温度来比较燃料燃烧放出的热量，应用了转换法，对各个选项进行分析，得出与该方法一致的选项；

比较热值大小时，保证其它条件一定时，需让燃料完全燃烧；

燃料释放的热量不一定全部被水吸收，不能根据水升高的温度关系确定酒精与纸的热值关系．