初中物理内能实验题

一些同学观察到建筑物的支柱一般都为圆柱或棱柱，他们想了解支柱的最大承受压力是否与支柱的形状有关，为此甲、乙、丙三位同学分别进行了如下实验：

①每人各选三张相同的白纸，按图a所示分别折成空心的四棱柱、圆柱、三棱柱（如图b），接合处用双面胶粘住；
②三位同学分别在四棱柱上放一硬质塑料板，然后：
甲同学往塑料板上不断添加砝码，直到支柱被压塌，记录添加砝码的总质量（如图c）；
乙同学往塑料板上不断添加钩码（每个钩码质量为50克），直到支柱被压塌，记录添加钩码的总质量；
丙同学往塑料板上不断添加细沙，直到支柱被压塌，用天平称出添加细沙的总质量并记录。
③三位同学再分别用圆柱和三棱柱重复实验步骤②，并记录相关实验数据。
（1）此实验中甲同学添加砝码的合理顺序应该是___________（选填“从大到小”或“从小到大”）。
（2）最能精确反映支柱所能承受最大压力的是________同学所做的实验。
（3）根据下表丙同学测得的数据，可得到的实验结论是：__________________________。

(1)图中，物体M的重力     N
(2)图中，电阻箱的读数为     Ω。

(3)如图所示是水沸腾时观察到的实验情景，本实验中水的沸点是________℃，已知标准大气压下，水沸腾时的温度是100℃，则此实验环境的大气压________（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压，水沸腾过程中需要不断吸收热量，但温度_______（选填“保持不变”、“升高”或“降低”）。 图是三位同学画出的水沸腾前后温度随时间变化的图像，其中正确的是_____图.

如图所示，用F=20N的水平拉力拉着边长l=10cm的正方体铁块在水平地面上做匀速直线运动，在t=10s内运动了s=46cm的路程，[c_铁=0.46×10³J/（kg•℃） ρ_铁=7.9×10³kg/m³]求
（1）水平拉力F做的功W是多少？
（2）水平拉力F做功的功率P是多少？
（3）此过程有等于水平拉力做的功的内能产生，其中的79%被铁块吸收，铁块将升高多少温度？

小华同学在学习做饭的过程中，经常加热油和水．她猜想油的比热容比大小，为了验证猜想，她做了以下探究实验：
（1）向两个同样的烧杯里分别倒入　 　相同的水和油，并测量它们的初始温度，两温度计示数相同，如图所示，它们的初始温度为　 　℃；
（2）在同样条件下分别给水和油加热，如果在　 　相同时，可以通过比较　   　来比较它们比热容的大小．

小明设计了如图所示的实验装置来探究水和食用油的吸热本领．
（1）写出调整实验器材的方法步骤．
（2）依据小明的探究方案，实验探究过程中，除了选用相同规格的烧杯和酒精灯，还需要控制不变的量有哪些？
（3）实验探究记录数据如下表．

加热时间t/min	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
水的温度/℃	30	31	32	33	34	35	36	37	38	39	40
食用油的温度/℃	30	32.5	35	37.5	40	42.5	47	47.5	50	52.5	55

某物理实验小组的同学在探究“物体所受重力大小与物体质量的关系”的实验记录如右表：
（1）在实验过程中，需要的测量工具有：　  　．
（2）根据实验测得的数据可知：物体所受重力G与物体质量m的比值为　 　N/kg．
（3）分析表中试验数据，得出的结论是：　            　．

实测物体	物体质量m/kg	重力G/N
物体1	0.5	4.9
物体2	1	9.9
物体3	2	19.4

 

小佳同学利用运动鞋进一步探究“滑动摩擦力与压力大小的定量关系”．
（1）如图所示，他用弹簧测力计水平拉着运动鞋在水平桌面上做匀速直线运动，其目的是　　；此时弹簧测力计的示数为　　N．
（2）再往鞋子里添加砝码并均匀摆放，改变的是鞋对桌面的　　，重复上述实验步骤进行多次实验，并将实验数据记录在下表中．

实验次数	压力F/N	测力计示数/N
l	2.3
2	3.3	2.6
3	4.3	3.4
4	5.3	4.2

（4）分析图象可得结论：　　．
（5）若他拉着运动鞋匀速前进的速度由0.02m/s变为0.04m/s，在其他情况不变时鞋受到的滑动摩擦力将　　．（选填“变大”、“不变”或“变小”）

在电学实验中，电流表应 （1）在电路中，电压表应 （2）在电路中（均选填“串联”或“并联”）。如图所示，弹簧测力计的量程为 （3）牛，此时的读数为 （4） 牛。

中国是礼仪之邦，接待客人时常常会泡上一杯热茶．某同学用热水泡茶时发现茶叶很快就会沉入水底，他想如果用冷水来泡茶情况又是怎样的呢？为此他做了用不同温度的水泡茶的实验，并测出了茶叶从加水到下沉所需的时间，结果如表所示．

温度（℃）	20	40	60	80	100
时间	220	130	25	10	4

【现象分析】茶叶吸水膨胀，它的重力增大，浮力　　，由于重力大于浮力，所以下沉．
【原因解释】由上表可知，温度越高，茶叶从加水到下沉的时间越短，请从微观角度解释其可能的原因：　　．
【实际应用】夏季到了，又是电蚊香大显身手的时候．使用时，接上电源，使蚊香片温度升高，香味很快散发到空气中．请你再举出一个上述原理在生活中应用的例子：　　．

如图1所示说明力可以改变物体的                                。
如图2所示，棉被被晒得暖乎乎的，这说明通过               的方法能改变物体的内能。
   

小华总结所做的物理探究实验发现：
（1）当要研究的物理量不易直接测量时，都要想办法把它们的大小间接表示出来，这种研究物理问题的方法叫转换法．

探究动能的大小与哪些因素有关         比较水和沙子吸热本领的大小 
如图22：甲实验中小球动能的大小是通过观察比较物块B         反映出来的．
乙实验中水和沙子吸收热量的多少是用      （选填“加热时间”或“温度计示数”）来反映的．
（2）当要研究的物理量与多个因素有关时，都要采用控制变量法．
如图22：甲实验研究小球动能的大小与速度的关系就要多次改变      的大小，同时控制小球的     不变．乙实验中只有物质的     不同，其他因素必须控制相同（例如烧杯的规格相同、水和沙的     相等、酒精灯加热方式相同等）．

写出下列测量仪器的读数或演示实验所揭示的结论.

甲                乙                 丙              丁
甲:________________________________  乙:________________________________
丙:________________________________  丁:________________________________

研究流体的粘滞性
（1）如图所示，让一摞整齐的纸从斜面滑下，发现纸张变得不齐了，这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样，让液体在管道中流动，液体也可以看作是由许多片液层组成的，各片层之间也存在着___________，产生液体内部的阻力，这就是液体的粘滞性。

（2）晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性，做了如下实验。
在温度相同的情况下，测得1s内通过细管的液体体积如下：

实验次数	液体种类	细管半径/mm	细管两端压强差	通过细管的液体体积/mm^3
1	水	1	P	100
2	油	1	P	2
3	水	2	P	1600
4	油	2	P	32
5	水	3	P	8100
6	水	1	2P	200

①可见，在相同条件下，通过细管的水的体积__________通过细管的油的体积。这说明不同液体的粘滞性不同，我们用液体的粘滞系数η表示。η水＜η油。
②下面是几种流体的粘滞系数表：

温度/℃	蓖麻籽油的η/Pa·s	水的η/×10^－3Pa·s	空气的η/×10^－6Pa·s
0 20 40 60	5.3 0.986 0.231 0.080	1.792 1.005 0.656 0.469	17.1 18.1 19.0 20.0

 可见：一般情况下，液体的粘滞系数随温度的升高而____________。
③在晓丽用油做的实验中，若细管半径是3mm，1s内通过细管的油的体积是40.5mm³，则细管两端的压强差是__________________。

下表是一种家用蒸汽电熨斗的铭牌．汽烫时，水箱中的水滴入被加热的底板汽室，迅速汽化产生向下的蒸汽．

额定电压	220V	功能	汽烫、干烫
额定频率	50Hz	蒸汽方式	滴下式
额定功率	1000W	水箱容积	300mL

 
⑴ 如果在熨斗水箱中注满水，则所注水的质量为多少千克？
⑵ 用熨斗汽烫衣服应先预热，使金属底板的温度从20℃升高到220℃，这时温控开关自动断开．已知金属底板的质量为1kg，金属底板的比热容为0.46×10³J／（kg·℃）．则蒸汽电熨斗预热过程中金属底板吸收的热量为多少焦耳？
⑶ 汽烫时，水滴入汽室，由于水升温汽化带走热量，当金属底板温度降到190℃时，温控开关自动闭合，电熨斗开始加热．当温度达到220℃时，温控开关自动断开，停止加热．如此反复，蒸汽电熨斗汽烫衣服时的工作情况按如图所示的规律变化．若汽烫一件衣服用时12min，则需消耗多少焦耳电能？

小强利用如图所示装置，探究“物体处于平衡状态时各力的关系”。他根据实验数据绘制了台秤的示数F_N随弹簧测力计的示数F_T变化的图像，如图所示。请你根据图像分析：当弹簧测力计的示数F_T＝0.8N时，台秤的示数F_N＝________N。