初中物理能量转化的应用实验题

能源技术的创新不断地推动人类社会的进步，但能源危机、环境污染和生态破坏又反过来制约人类社会的发展，作为一名现代社会的中学生，你会发现周围很多能量白白浪费了，例如海洋中的波浪具有的能量十分巨大，它能把几十吨重的石头推走，能使万吨巨轮颠簸摇晃．灾难性的波浪——海啸能把轮船冲上陆地，甚至能掀翻岸边的建筑物．经科学家估测，在1km²的海面上，海浪能的功率可高达2.0×10⁵kw．利用物理知识，可以将一些其它形式的能量转化为电能：
（1）请你为自己的家庭设计两个不需要消耗燃料的发电方式：          、        
（2）大海海面波浪起伏具有很大的机械能，请你设计一个实验将波浪所具有的机械能转化为电能给灯塔供电（提示：地磁场磁性太弱）．请回答下列问题：
A．这一设想依据的原理是：____________________
B．需要的器材：除导线、开关外，还需要两个关键器材：__________、________________
C．怎么实现你的设计，请写出具体的实验设计方案？                            

如图所示，在试管内装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把木塞冲开，有的同学由这个装置联想到内燃机原理你用连线反映出他联想创新的思维过程。
（1）酒精燃烧                坚固气缸
（2）高温高压水蒸气          活塞运动做功
（3）玻璃管                  油料燃烧
（4）木塞冲出                高温高压燃气

．在图所示的实验中，把活塞迅速压下去，可以看到玻璃筒里的硝化棉会被点燃，这个过程中压力对气体做功把机械能转化为       能。

阅读下文，回答文后问题：
如图展示了一个极具想象力的设想，其大意是：上面水池中的水流下来，冲击叶轮转动；叶轮带动打磨轮和水泵的轴转动；人利用打磨轮打磨工件，同时，运转的水泵又把流到下面水池水抽到上面的水池中…，只要一开始在上面水池中注满水，就能通过水的上下循环，使机器不停地工作。

（1）按要求填写表中空白

	物理现象（摘取原文）	物理知识
①		重力势能转化为动能
②	人们利用打磨轮打磨工件

（2）这个设想曾得到不少人的赞许，并把这个装置誉为“永动机”。那么，这个装置真的能“永动”吗？为什么？

（1）某同学用如图装置测酒精的热值．加热前酒精灯的质量为m₁，加热一段时间后变为m₂；烧杯中水的质量为M，水的初温t₁，末温t₂，水的比热容用c表示．用以上符号表达该同学测酒精热值的计算式：  ．该同学测算发现，测量值比课本中的“标准值”小很多，请你写一条产生该误差的原因：                    ．

（2）有一种“涡轮增压”（T型）轿车，通过给发动机更足量的空气使汽油更充分地燃烧，比普通轿车（L型）更节能，排气更清洁．同样的汽油（如97#）加在T型轿车内比加在L型轿车内热值  （填“更大”或“一样大”或“更小”）．

某汽车公司组织了一次新车型节油大赛，比赛分两组：第一组使用A型车(排量1.6L)。第二组使用B型车（排量2.0L）。A、B型车外观和体积相同，属于同一产品系列。
（1）你认为下列哪些评价方式不可以作为比赛评价标准？   （填序号）
①消耗相同体积的汽油，比谁行驶的路程长；②行驶相同的路程，比谁消耗的汽油体积少；③行驶相同的路程，比谁用的时间短；④用“行驶的路程／消耗汽油的体积”的比值大小作比较。

（2）上表是三位车手的比赛成绩，第一组比赛中最节油的选手是   ．
（3）从本次比赛数据看，   （选填“A”或“B”）型车比较节油。
（4）近年来，政府鼓励小排量、限制大排量汽车有什么意义？答：   ．

小黄同学对市场上热卖的自发热内衣的宣传产生了质疑。他认为，能量不能凭空产生，如果内衣发热，其内能一定是通过其它能的转移或转化而来的。接着在查阅资料发现：发热内衣的原料是一种特殊纤维材料，当它吸收人体散发的水分时，纤维分子中的亲水基团与水分子结合，水分子的动能降低，同时转换为热能释放出来。为此小黄设计实验进行验证：将三块相同的标有发热字样内衣样品烘干后取出放到室内，并将三个测温探头放入三块样品的相同位置，室内温度保持20℃不变。由于室内空气湿度较大，内衣开始吸湿。经过半小时的数据记录发现，三块内衣样品的升温幅度最高不超过4℃，半小时平均升温值小于3℃。
请问：
（1）小黄选用三块相同的内衣样品做实验，其目的是_______________________。
（2）样品内衣增加的内能是_____________能转化而来的。
（3）为了进一步探究不同的纤维吸湿发热性能的高低，本实验将如何改进？
__________________________________________________________________________

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                                  
最后发现丙图中的温度计示数较高，据此可得到的结论是                        
（3）该实验过程主要用到的两种物理研究方法是              和           
（4）已知酒精的热值为3.0×10⁷J／kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为         J。

在“比较质量相等的不同燃料充分燃烧时放出的热量”的实验中：
（1）实验时所选用的燃料的种类应是__________的，质量应是__________的（选填“相同”或“不同”）。
（2）若燃烧放出的热量用水吸收，则实验中除了水的质量要相等外，你认为还应注意的问题是：________________________________________。(只要回答一种)
（3）通过比较燃料燃尽后______________________________，可以得出结论。

一根铁丝，要使其温度升高，既可以放在火焰上烤一烤，也可以用力将其弯折，前者是利用     _的方法使其内能增加，后者是利用     的方法使其内能增加。在利用打气筒进行打气时，筒壁会发热，小明认为主要是克服活塞与筒壁之间的摩擦使筒壁内能增加，温度升高；而小红认为主要是活塞压缩里面的空气，空气内能增加，从而使筒壁温度升高的，请你设计一个简单的方法来判断谁的说法是正确的：                          

为研究液体吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，并用相同的加热器加热。下表为实验数据记录：

（1）通过分析_______（填标号）烧杯的数据，可得结论：在质量和升高温度都相同时，不同的物质吸收的热量不同。
（2）分析比较1、2烧杯的数据，结论：同种物质在升高相同温度时，吸收的热量与__有关。
（3）分析比较3、4烧杯数据，可得结论：质量相同的同种物质吸收的热量与____有关。
（4）综上所述，可以得出：物体温度升高吸收热量的多少与_____、_____和_____有关

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。他实验时组装了如图17所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见下表）。

加热的时间/(min)	0	1	2	3	4	5	6
甲杯水温/℃	25	27	29	32	34	36	38
乙杯水温/℃	25	26	27	28	29	30	31

（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有   ，   。
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是    。
（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Q_吸=cm（t-t₀）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。你认为他的计算结果可靠吗？    。为什么？                    。

学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。

燃料	加热前水温℃	燃料燃尽时水温℃	燃料的热值J/kg
酒精	15	35	2.4×10^6
碎纸片	15	25	？

（1）实验装置如图所示，你认为图中器件的安装顺序是_______（由下而上／由上而下）。
（2）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持             、            、以及两个烧杯都应相同。
（3）实验数据记录如上表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是        J/Kｇ。
（4）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏　　　（大/小），出现这样情况的主要原因　　  　。（写出一点）

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。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1min记录了杯中水的温度（见下表）。

加热的时间/(min)	0	1	2	3	4	5	6
甲杯水温/℃	25	27	29	32	34	36	38
乙杯水温/℃	25	26	27	28	29	30	31

（1）为保证实验的可靠性，实验时应控制两套装置中相同的量有_________，_________。
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是_________。
（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Q_吸=cm（t-t₀）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。你认为他的计算结果可靠吗？_________。为什么？_____________________________________________。