4电路+比热实验+机械效率实验.docx
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4电路+比热实验+机械效率实验
比热容实验、机械效率实验、实用电路
一、热量的计算
1．给质量为40Kg、温度为20℃的水加热，使水的温度升高50℃．
（1）水吸收的热量是多少？
（2）若这些热量是通过燃烧焦炭来获得，至少需要燃烧多少Kg热值是3.0×107J/Kg的焦炭？
（3）若实际燃烧用去0.5Kg的焦炭，与计算值比较你会发现什么问题，并说明原因．
2．小华家的太阳能热水器的水箱内储有50kg水，水的初温为18℃，若淋浴时所需热水的温度为38℃，试计算：
（1）把50kg水从18℃高到38℃吸收的热量是多少J？
[c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）假设煤炭燃烧时产生的热量只有40%被水吸收，若用煤炭加热时需要完全燃烧多少kg的煤炭？
（煤炭的热值q=3.0×107J/kg）
3．小宜学习了热学的知识后，知道水的比热为4.2×103J/（kg•℃），他想估算一下自己家中每天烧水、做饭需要的热量，于是他仔细记录了家中每天烧水、煮饭、炒菜需要的时间”，并把它折算成烧水时间，相当于每天将40kg的20℃水烧开（加热到100℃）．请计算：
（1）小宜家每天烧水做饭需要多少热量？
（2）如果木柴的热值q为1.2×107J/kg，从理论上讲小宜家中每天烧水做饭需要多少千克的木柴？
二、比热容实验题
1．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．
2．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。
3.赵越同学为了探究物体温度升高与吸收热量的关系．进行了如下实验：
器材：
两个相同的烧杯、两只温度汁、相同质量的水和煤油、洒精灯2个、铁架台等
探究过程：
将分别盛有相同质量的水和煤油的烧杯在铁架台上组装好．用相同的酒精灯加热，用温度汁分别测量水和煤油的温度．得到如下实验数据
时间／min
0
1
2
3
4
5
6
……
水的温度／℃
25
26
27
28
29
30
31
……
煤油的温度／℃
25
27
29
31
33
35
37
……
分析实验数据你能得到哪些结论？
（写出两条即可）
（1）_______
（2）_______
4.（2007盐城）小明在两个易拉罐中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，以便探究沙子和水吸热升温快慢的程度。
（1）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：
①________________________________；②_______________________________。
（2）实验中小明想：
沙子吸热升温比水快。
如果他的猜想是正确的，则应该观察到的现象是_________________________________________________________________。
（3）由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短。
在探究活动中常用到这种方法。
运用这种方法设计一个方案来比较电磁铁磁性的强弱。
_______________________________________________________________________
5．冬天，小林的爷爷和奶奶分别穿上了羽绒衣和棉衣，他们都说自己的衣服很保暖。
小林想知道到底是羽绒保温性能好还是棉絮保温性能好，于是她找来了两只相同的密闭烧瓶各盛80℃的热水1.5kg，瓶内各插入一只温度计，瓶外分别用大小和厚度都相同的羽绒和棉絮包好，放在同一地点使其自然冷却，然后每隔一段时间观察并记录水温于下表中[C水＝4.2×103J/（kg·℃）]
时间t/min
0
10
20
30
…
140
150
160
包羽绒的瓶内水温T1/℃
80
70
64
59
…
12
11
10
包棉絮的瓶内水温T2/℃
80
67
59
52
…
10
10
10
根据表中数据回答下列问题
（1）保温性能较好的是______________________；
（2）经过160min，包羽绒瓶中的热水向外界放出了________________J的热量；
（3）从表中水温变化的快慢情况分析，瓶中热水放热的规律是_________________
_____________________________________________________________。
6．为了比较水和煤油的吸热能力，小明设计了如下实验步骤：
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，分别放人功率相同的电热器，加热时间相同；
D.用温度计分别测出水和煤油的末温。
小聪认为：
（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________________________________.
三、滑轮的效率实验题
1．小刚同学测滑轮组机械效率时所用的实验装置如图23所示。
（1）表中第次实验数据有错误，改正后计算出其机械效率为。
（2）根据另一组正确的数据计算出的机械效率为；比较两次的机械效率可以得出的结论是：
。
实验次数
物重G/N
物体上升高度h/m
拉力F/N
绳自由端上升距离s/m
η
1
2
0.1
1.1
0.2
2
4
0.1
2.0
0.3
（3）实验中拉动弹簧测力计时要注意。
（4）小刚用弹簧测力计测力时发现示数有忽大忽小现象，
引起这种现象的原因是造成的。
为改变这种现
象，小刚让弹簧测力计静止下来读数，这样他测得的
机械效率将（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
（5）若将此滑轮组换一种绕绳方法，不计摩擦及绳重，滑
轮组的机械效率（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
2．某学习小组要用实验研究被提升物体所受重力对滑轮组机械效率的影响，他们用如图17所示的同一滑轮组进行了多组实验，通过实验得到了下表中的数据：
序号
钩码重G／N
钩码上升高度h/m
绳端拉力F／N
绳端移动的距离s／m
机械效率η
1
4
0.1
1.8
0.3
74%
2
6
0.1
2.5
0.3
80%
3
8
0.1
3.1
0.3
（1）实验时，应将弹簧测力计竖直向上拉动。
（2）根据表中数据计算出第3次实验的机械效率为__________。
（3）分析比较表中的数据可以得出的实验结论是：
对于同一滑
轮组，被提升物体所受重力越大，滑轮组的机械效率越。
（选填“高”或“低”）
3．在探究滑轮组的机械效率实验中小文连成了如图18的滑轮组并分别测出了实验数据。
钩码
重力G/N
钩码上升
的高度/cm
拉力F/N
绳端移动的距离s/cm
2.0
10.0
1.0
30.0
（1）滑轮组的机械效率为_______。
（2）实验后小文想：
机械效率还应该与物重有关，并用实验
验证了自己的猜想是正确的。
小文的实验方法是__________
___________________________。
（3）小文用滑轮组在t秒内匀速提起重为G的物体升高h米
（不计绳重和摩擦），若滑轮组的机械效率为η，动滑轮重G动=。
小文的功率P=。
4．在探究“测滑轮组的机械效率”的实验中，小刚同学用图15所示的同一滑轮组进行了三次实验，实验记录如下表：
序号
速度（m/s）
钩码总重G（N）
钩码上升高度h（m）
测力计拉力F（N）
测力计移动距离s（m）
机械效率（%）
1
0.2
2
0.1
0.8
0.3
83.3
2
0.2
3
0.1
1.1
0.3
3
0.4
2
0.2
0.8
0.6
（1）实验序号2、3所对应的机械效率的值
分别为，。
（2）根据以上实验可得到的结论是：
在滑轮
组的串绕绳子的方式不变时，机械效率与
有关，与无关。
5．某实验小组探究影响滑轮组机械效率的因素的实验装置如图所示，实验数据如下表。
若不计摩擦，比较1和2两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与______
___________________________________有关；比较1和3两次的实验数据，可以看出滑轮组的机械效率与___________________________________有关。
次数
物理量
1
2
3
钩码重G/N
4
4
6
钩码上升高度h/m
0.1
0.1
0.1
绳端拉力F/N
1.8
1.4
2.4
绳端移动距离s/m
0.3
0.5
0.3
机械效率η
74%
57%
83%
四、杠杆的效率实验题
1．如图所示是小明测量杠杆机械效率的实验情景（杠杆的重力忽略不计）
（1）请在下表中把相关的数据填写完整
物体重G／N
物体上升的高度h／cm
弹簧测力计的示数F／N
弹簧测力计移动的竖直距离S／cm
有用功W有／J
总功W总／J
机械效率η／％
4
30
（2）为提高本实验中杠杆的机械效率，请提—条合理的建议：
______________________。
2．用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率．实验时，竖直向上匀速拉动弹簧测力计，使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升．
（1）实验中，将杠杆拉至图中虚线位置，测力计的示数F为_______N，钩码总重G为1.0N，钩码上升高度h为0.1m，测力计移动距离s为0.3m，则杠杆的机械效率为_______%．请写出使用该杠杆做额外功的一个原因：
______________________________________．
（2）为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关，一位同学用该实验装置，先后将钩码挂在A、B两点，测量并计算得到下表所示的两组数据：
次数
钩码悬挂点
钩码总重G/N
钩码移动距离h/m
拉力F/N
测力计移动距离s/m
机械效率η/%
1
A点
1.5
0.10
0.7
0.30
71.4
2
B点
2.0
0.15
1.2
0.30
83.3
根据表中数据，能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关，钩码越重其效率越高”的结论？
答：
_______；请简要说明两条理由：
①_________________________________________；
②_________________________________________。
五、斜面的效率实验题
1．小明对“斜面的机械效率与什么因素有关？
”这一课题，提出了如下一些值得探究的猜想：
①斜面的机械效率与斜面的倾斜程度有关；
②斜面的机械效率与斜面的粗糙程度有关；
③斜面的机械效率与斜面的长度有关；
④斜面的机械效率与物体的重力有关。
给你如图所示的装置，请你选择上述猜想中的一项，并解答下列问题：
（1）你选择的猜想是_______________________（填写序号）
（2）要用图中的器材完成你选择的探究，还要补充的器材是：
（至少写出两种）
（3）在实验探究的过程中，需要控制不变的因素有：
①_______________________；②_______________________；③_______________________
2．下图是小明同学斜面机械效率跟什么因素有关的实验装置。
实验时他用弹簧测力计拉着同一物块沿粗糙程度相同的斜面向上做匀速直线运动。
实验的部分数据如下：
实验
次数
斜面的
倾斜程度
物块重量
G/N
斜面高度
h/m
沿斜面拉力
F/N
斜面长
s/m
机械效率
1
较缓
10
0.1
5.0
1
2
较陡
10
0.3
6.7
1
45％
3
最陡
10
0.5
8.4
1
60％
⑴小明探究的是斜面的机械效率跟________________的关系。
在第1次实验中，斜面的机械效率为________________，物块和斜面的内能增加了约________J。
⑵分析表格中数据可以得出结论：
在斜面粗糙程度相同时，斜面越陡，机械效率越________。
若要探究斜面机械效率跟斜面的粗糙程度的关系，应保持________________不变。
3．在探究“斜面的机械效率高低与斜面的倾斜程度有什么关系”的实验中，用沿斜面向上的力F拉动小车，使小车从斜面底端匀速运动到斜面顶端，如图所示。
多次改变斜面倾斜程度，部分实验数据记录在下面的表格中，根据表格中数据回答下列问题：
斜面倾斜度
小车重量
G/N
斜面高度h/m
沿斜面拉力F/N
斜面长
S/m
有用功W有/J
总功W总/J
斜面的机械效率
较缓
10
0.1
3
1
1
3
33.3%
较陡
10
0.2
4
1
2
4
50%
最陡
10
0.4
1
6
（1）当斜面“最陡”时，沿斜面拉力为______________N；做的有用功为______________J；斜面的机械效率为_______%。
（2）通过对上述实验数据的分析，你认为斜面省力情况与斜面倾斜程度的关系是：
斜面越陡，需要的拉力越_____________________。
（3）根据上面实验数据，你可以获得该实验探究的初步结论是：
_____________________
4．在探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度和粗糙程度的关系”实验中，所用的实验器材有：
支架，带有滑轮的长木板（滑轮与木板之间的距离是可调的），带挂钩的木块，弹簧测力计，棉布，毛巾，刻度尺，细线。
实验装置如图所示。
（1）用带有滑轮的长木板做实验有什么好处？
____________________（只答出一条即可）
（2）测拉力时，要在木块__________时读数。
（3）测得的实验数据如表一。
（表一）
实验次数
斜面倾斜程度
接触面
木块重G/N
斜面高度h/m
拉力F/N
斜面长S/m
机械效率η
1
最陡
木块与木板
5.0
0.20
4.5
0.30
74.1%
2
较陡
木块与木板
5.0
0.20
3.8
0.40
65.8%
3
较缓
木块与木板
5.0
0.20
3.4
0.50
58.9%
4
较缓
木块与棉布
5.0
0.20
4.0
0.50
5
较缓
木块与毛巾
5.0
0.20
4.8
0.50
41.7%
①第4次实验测得的机械效率η=__________。
②第3、4、5三次实验，是探究斜面的机械效率与____________________的关系。
③根据第1、2、3三次实验的信息，可得出的结论是：
______________________________。
六、电路图
1．保密室有两道门，只有当两道门都关上时（关上一道门相当于闭合一个开关），值班室内的指示灯才会发光，表明门都关上了．下图中符合要求的电路是（）
2．家用电吹风由电动机和电热丝等组成，为了保证电吹风的安全使用，要求：
电动机不工作时，电热丝不能发热；电热丝发热和不发热时，电动机都能正常工作。
如图所示电路中符合要求的是（）
3．恐怖分子在公共场所安装了定时炸弹，其引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合的，当设定起爆时间一到，定时开关S会自动断开．为使引爆装置停止工作，拆弹专家应在图中（填“a”或“b”）处剪断导线．
拆除前起爆器上（填“有”或“没有”）电流通过．
4．小明家台灯的插头插在如图所示的插座上，插座上有一个开关和一个指示灯（相当于电阻很大的灯泡）。
若插座开关和指示灯用S1、L1表示，台灯开关和灯泡用S2、L2表示。
小明断开或闭合S1、S2时，记录现象如下表。
则符合事实的电路图是（）
开关状态
插座指示灯（L1）
台灯（L2）
闭合S1，断开S2
亮
不亮
闭合S2，断开S1
不亮
不亮
S1和S2都闭合
亮
亮
5．如图（甲）所示为家庭中的装饰吊灯，共有六盏灯，由两个开关控制，每个开关控制三盏灯，每盏灯的额定电压都是220V。
则图（乙）所示电路中，与之对应的是（）
6．小明居住的帝都花园中有很多路灯，晚上没有行人时，灯仍然亮着。
他想：
能不能在晚上没有行人通过时，路灯能自动熄灭呢？
通过查资料知道有一种“光控开关（天黑时自动闭合，天亮时自动断开）；还有一种“声控开关”（有声音时自动闭合，一分钟后，若再无声音就自动断开）。
小明利用这两种开关设计了一个“聪明”的电路：
（1）白天路灯不亮
（2）晚上有人走动发出声音时，路灯自动亮起来，一分钟后，
若再无声音就自动断开请判断小明设计的电路图是图中的（）
7．小丽家的电风扇具有摇头功能。
风扇不转时，不能单独使用摇头功能；风扇转动时，可根据需要选择使用摇头功能。
下列电路符合要求的是（）
8．某档案馆的保密室进出门有下列要求：
甲、乙两资料员必须同时用各自的钥匙（S甲、S乙分别表示甲、乙两资料员的钥匙）使灯亮才能进入保密室；而馆长只要用自己的钥匙（S馆长表示馆长的钥匙）使灯亮就可以进入保密室。
下列电路中符合上述要求的是（）
9．LED多功能充电风扇有两个开关，其中开关S1只控制应急照明LED灯L，S2只控制电风扇M。
在如图所示的四个电路图中，符合上述要求的是（）
10．在击剑比赛中，当甲方运动员的剑（图中用“S甲”表示）击中乙方的导电服时，电路导通，且只有乙方指示灯亮。
当乙方运动员的剑（图中用“S乙”表示）击中甲方的导电服时，电路导通，且只有甲方指示灯亮。
如下图所示的四个电路图中，符合上述要求的是（）
11．如图所示的电蚊拍，具有灭蚊和照明等功能。
当开关Sl闭合、S2断开时，只有灭蚊网通电起到灭蚊作用；当开关Sl和S2都闭合时，灭蚊网与灯都通电同时起到灭蚊和照明作用。
下列电路设计符合这种要求的是（）
ABCD
12．当自动电压力锅压强过大或温度过高时，发热器都会停止工作．压强过大时开关K过压过压自动断开，温度过高时开关K过热自动断开．如图表示K过压、K过热和锅内发热器的连接，其中正确的是（）
13．某风力报警器的风力探头通过中心滑杆可带动下端的金属片上下移动。
当风速较小时，仅绿灯亮，电铃不响；当风速增大到一定程度后，绿灯不亮，电铃响发出警报。
下列四幅风力报警器的原理图符合要求的是（）
14．一辆卡车驾驶室内的灯泡，由左右两道门上的开关Sl、S2和车内司机右上方的开关S3共同控制。
S1和S2分别由左右两道门的开、关来控制：
门打开后，S1和S2闭合，门关上后，Sl和S2断开。
S3是一个单刀三掷开关，根据需要可将其置于三个不同位置。
在一个电路中，要求在三个开关的共同控制下，分别具有如下三个功能：
（1）无论门开还是关，灯都不亮；
（2）打开两道门中的任意一道或两道都打开时，灯就亮，两道门都关上时，灯不亮；（3）无论门开还是关，灯都亮。
如图所示的四幅图中，符合上述要求的电路是（）
A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁
15．汽车的手动刹车器（简称“手刹”）在拉起时处于刹车制动状态，放下时处于解除刹车状态。
如果手刹处在拉起状态，汽车也能运动，但时间长了会损坏刹车片。
有一款汽车设计了一个提醒司机的电路：
汽车启动，开关S1闭合，手刹拉起，开关S2闭合，仪表盘上的指示灯会亮；汽车不启动，开关S1断开，指示灯熄灭，或者放下手刹，开关S2断开，指示灯也熄灭。
下列电路图符合上述设计要求的是（）
16．为保证司乘人员的安全，轿车上设有安全带未系提示系统。
当乘客坐在座椅上时，座椅下的开关S1闭合，若未系安全带（安全带控制开关S2断开）仪表盘上的指示灯将亮起，当系上安全带时，安全带控制开关S2闭合，指示灯熄灭。
下列电路图设计最合理的是（）
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