初中物理内能实验题

夏天中午海边的沙子很热但海水却很凉；傍晚海边的沙子较凉但海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快。为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明和小童所在的两探究小组都都做了如图所示的实验：

（1）他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网、温度计、秒表除此之外，还需要的测量工具是   。
（2）在加热过程中，小明用搅棒不断搅动的目的是   ；水和沙子吸热的多少是通过   来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）。
（3）设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是（    ）

A．采用完全相同的加热方式	B．酒精灯里所加酒精量相同
C．取相同质量的水和沙子	D．盛放水和沙子的容器相同

（4）两小组获得的实验结论分别是：①等质量的沙子和水升高相同的温度，加热沙子的时间短；②等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多．你认为上述结论能验证实验猜想的是      （选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”）。
（5）探究过程中也有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高，你认为上述猜想是否正确，请说明理由：       。

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量相等，烧杯内的液体质量和初温也相同．

比较不同燃料的热值，应选择         两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量的多少是通过               来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）.
若想利用上述装置估测燃料的热值，那么还需要补充的实验仪器是         ，利用此实验方法计算出的热值将比真实值           （选填“偏大”或“偏小”).
比较不同物质吸热升温的特点，应选择             两图进行实验，可以采用方法一：吸收相同          ，比较               ；也可以用采方法二：升高相同温度比较吸收热量的多少.比热容的概念是采用           （选填“方法一”或“方法二”）的方法来定义的.
如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图22所示，由图可以看出，           液体的温度升高得较慢，        液体的比热容较大．

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关系．实验时，他组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，点燃两盏油灯，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）甲图中，在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是：先调整并固定      的位置，再调整并固定      的位置（选填
“A”或“B”）.
（2）为保证实验结论的可靠性，实验时，除了两套实验装置相同外，还需要控制：①      、②      .
（3）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      .
（4）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，并根据记录的数据，利用公式Q_水吸=c_水m_水（t－t₀）计算出了水吸收的热量，他认为“用这个热量与油料质量的比”就能准确地计算出煤油或菜籽油的热值．你认为他的计算结果可靠吗？________，为什么？________.

如图1所示，小刚同学用两个完全相同的电加热器给相同质量水和煤油加热，比较它们吸热能力强弱的实验时，测得如下数据，记录在表格中，请分析表格中的数据，回答以下问题：

加热时间 t/min	0	1	2	3	4	5	6	7
水的温度T水/℃	20	22	24	26	28	30	32	34
煤油的温度 T煤油/℃	20	24	28	32	36	40	44	48

 

图1
（1）分析实验数据，小刚同学认为：加热相同的时间，煤油升高的温度高一些，这说明煤油吸收的热量多一些．这位同学的判断是否正确？请说明理由：         ，              。
（2）分析比较水在第2min、4min、6min和煤油在第1min、2min、3min的数据可知， 质量相等的水和煤油           相同时，煤油吸收的热量     （选填“多”或“少”）；
（3）小刚根据实验数据作出了它们的图象（如图2所示），其中        表示的是煤油吸热升温的情况（选填“A”或“B”）。

图2
（4）通过实验数据和图像分析比较可知，       的吸热能力更强．（选填“水”或“煤油”）。

物理兴趣小组的同学们为了“探究物体吸收的热量与哪些因素有关”，进行了多种猜想。
（1）经过实验探究，证实了他们的三种猜想是正确的：即物体吸收的热量除了与    有关，还与物体的质量和温度变化量有关。
（2）为了验证“物体吸收热量的多少与物质种类有关”，他们设计了如图所示的实验。此实验写出应注意控制条件。例如：实验用的两个烧杯、两只温度计及杯中的电加热器必须分别是相同的。除此之外还必须加以控制的物理量是：              ____   ；                。

（3）物理兴趣小组的同学们是通过在控制以上条件分别相同的情况下，比较水和煤油的            _________  不同，从而得知：水和煤油吸收的热量是不同的。这表明：物体吸收热量的多少与_____有关。
（4）同学们实验测量的数据记录在下表中，通过分析表中数据，你能够得出的结论是：
____________________________________________________________________________。

加热时间（min）	0	1	2	3	4	5	6
水温（℃）	20	22	24	26	28	30	32
煤油温度（℃）	20	24	28	32	36	40	44

 

（1）如图甲所示，用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿着水平的长木板做匀速直线运动，木块在水平木板上受到的滑动摩擦力的大小等于　      　，要研究滑动摩擦力的大小与接触面所受压力的关系，一定要保持接触面的粗糙程度相同，改变木块对长木板的压力，这种研究问题的思维方法运用在许多物理实验中，请列举一例：　                　．
（2）如图乙所示，在“探究光折射时的特点”的实验中，两组同学根据实验现象作出了光路图．对比光路图可以发现，当光以相同的入射角斜射入　       　（选填“相同的”或“不同的”）介质中时，折射角不同，折射角的大小可能与什么因素有关？你的猜想是：　                　．

小明在学习“物质的比热容”时，取相同质量的水和沙子，用相同的酒精灯加热，测得它们升高的温度如表，并在图乙中作出沙子升高的温度随时间变化的图线．

加热时间/min	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5
升高的温度/℃	水	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
沙子	4.3	7.9	15.2	18.4	21.5

 
（1）用温度计测量水的初温如图甲所示，其读数为__________℃。
（2）实验中选用相同的酒精灯加热，可以认为相同时间内水和沙子__________相同．
（3）请利用表中数据在图乙中作出表示水升高的温度随时间变化规律的图线。

（4）沙子在1.0～1.5min内升高的温度有明显异常，其主要原因是__________。
（5）小明再用50g水和100g水做实验，以吸收的热量Q为纵坐标，升高的温度△t为横坐标，分别画出50g水和100g水的Q-△t图象．它们都是过原点的直线，即Q=k△t．进一步分析，发现这两条直线的k值与对应水的__________之比相等。

如图（甲）所示，用弹簧测力计测量水平桌面上的钩码所受的重力．弹簧测力计从图示位置开始向上缓慢提升，其示数F 与上升的高度h之间的关系如图（乙）所示．试解答下列问题．

（1）钩码所受的重力为   N．
（2）当h="4cm" 时，弹簧测力计的示数是     N，桌面对钩码的支持力是     N．
（3）从开始提升到h=16cm，弹簧测力计对钩码所做的功是多少？

为了探究静摩擦力作用的相互性，并比较一对相互作用的静摩擦力的大小，某实验小组设计了如图（甲）所示的实验装置，整个装置放在水平桌面上，其中A、B两木块叠放在一起，两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连，另一端固定在铁架台E、F上．后来经过讨论，完善了实验装置，如图（乙）所示．
（1）在理想情况下，B对A的静摩擦力的大小等于弹簧测力计  的示数，A对B的静摩擦力的大小等于弹簧测力计    的示数．（填“C”或“D”）
（2）在B下面放细圆木条的目的是         ，在A 上放钩码的目的是             ．
（3）实验中需向右缓慢移动铁架台F，在此过程中，应使A、B保持相对       ，整个装置静止后，读取两个弹簧测力计的示数F₁、F₂．（填“运动”或“静止”）
（4）分析实验数据，若          ，则静摩擦力的作用是相互的，且一对相互作用的静摩擦力大小相等．

有两个容积相同的保温杯，设计实验比较哪个杯的保温效果好。
（1）需要的实验器材：_____________________________________。
（2）写出实验步骤和判断哪个杯保温效果好的根据。

同学们体育课上都拍过皮球，你知道当你拍球时，球对地面的压力是多少吗？给你一个体重秤、一个充好气的篮球、一张大小合适的白纸、一个装有适量水的水槽。请设计一个实验估测一下人拍球时球对地面的压力。

地沟油中含有大量对人体有毒、有害的物质。一些不法商人对其进行简单的脱水、脱杂、脱臭处理后，冒充色拉油在市场上销售，欺骗、伤害市民。一般情况下用测密度的方法来鉴别色拉油和地油。
小强认为：比热容也是物质的一种属性，比较不同物质的比热容，同样可以鉴别它们。于是，他量取质量相等的色拉油和样品油，分别装入A、B两个烧瓶内，将两根阻值相同的电阻丝分别浸入两个烧瓶内，串联后接入电路，如图所示。

（1）实验中，小强把两根阻值相同的电阻丝串联接入电路，其目的是：              ；
（2）取质量相等的色拉油和样品油，其目的是：           ；
（3）通过观察       ，就能比较出它们比热容的大小，并依此鉴别出样品油的品质。

小明的爸爸准备购买一辆SUV型（运动型多用途）轿车,可是上网搜索后有人说这种车重心较高，汽车容易翻倒。小明有些怀疑，通过观察家里台灯、照相机三脚架的稳度（即稳定性）后，设计并进行了如下实验：如下图所示，他首先制作了甲、乙、丙、丁四块重相同、除甲底面积较大外其他外形完全相同、重心高低不同的圆柱体，然后将它们依次放在木板上（物体不滑动），慢慢转动木板，直至圆柱体翻倒，记录此时木板转过的角度θ，记录结果如下表。


（1）小明是通过                 来判断物体的稳度。
（2）分析数据           （填实验次数的序号）可以得到稳度与重心高低之间的关系。
（3）分析小明的实验数据，发现物体的稳度还与      有关。
（4）设汽车车轮和地面的四个接触点围成的四边形的面积为S，汽车的重心离地面高度为h，现有汽车甲和乙，它们的重G相同，结合小明的探究结果,你认为可以通过简单比较______（写出表达式）就可以初步比较甲、乙两辆汽车的稳度。
（5）根据小明得出的探究结论，对于SUV型汽车生产厂家来说，以下最有研究价值的问题是（    ）

A．是否可以通过加大车轮间距离提高稳度

B．如何降低用户的成本

C．稳度是否与汽车车重有关

D．如何提高大家的科学素养

(5分) 探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关时，做了以下的三个实验：
实验一：用弹簧秤拖动木块在水平木板上运动
实验二：用弹簧秤拖动木块在垫有毛巾的水平木板上运动
实验三：用弹簧秤拖动放有砝码的木块在水平木板上运动
回顾课堂上的实验过程回答问题：

（1）该实验的原理是什么？________________。
（2）拖动木块应做什么运动？_________________。
（3）实验一、二为什么要用同一木块？实验可得出什么结论？________________________________。
（4）实验一、三为什么要用同一水平木板？实验可得出什么结论？_______________________________。

小强认为：“物体的运动方向总是与其受力的方向相同。”请你只利用一个乒乓球，设计一个简单实验，证明小强的观点是错误的。要求：简述实验步骤、实验现象并简要说明。