初中物理内能实验题

在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图 $a$所示。

（1）小明用铁夹将温度传感器及分别盛有　　相同（选填“体积”、“质量“ $)$的甲、乙两种液体用两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的液体良好接触（如图 $a$所示），通过温度传感器分别测量试管内液体的温度。

（2）液体温度随时间变化关系如图 $b$所示。分析图象可知，　　液体的吸热本领强。

（3）若甲、乙两种液体中，乙液体是水，另种液体的比热容是　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$

（1）如图1所示物体的长度是      cm；题图2中电压表的示数是      V；图3中体温计的示数是      ℃．

（2）为了比较水和食用油的吸热能力，小明做了探究实验，如图4用温度计测量液体吸收热量后升高的温度并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表：

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
煤油	20	6	48

①在表格中填上食用油的质量      g．
②在实验过程中控制加热时间相同，通过比较      来研究水和食用油吸热能力的差异．
③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．
④通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用      这个物理量来描述．

如图甲，在探究“不同物质吸热能力”的实验中：

（1）在两个相同的烧杯中加入初温相同、    相同的水和煤油（ρ水>ρ煤油）。选用相同电加热器的目的是：使水和煤油在相同时间内       。
（2）根据图乙水和煤油温度随时间变化的图像可判断出a物质是      ；      吸热能力强。
（3）本实验采用的主要物理研究方法是    法。

在”观察水的沸腾”实验中，如图甲所示，在烧瓶中加入 $200g$水，加热并从 ${90}^{°}\text{C}$开始记录温度，每隔 $1\mathit{min}$记录一次温度计的示数，直到水沸腾一段时间为止。数据记录表格如下：

记录次数	第一次	第二次	第三次	第四次	第五次	第六次	第七次
温度 ${/}^{°}\text{C}$	90	92	94	95	98	98	98

（1）水在沸腾过程中吸收热量，温度　          　。

（2）水沸腾时，瓶口不断冒出”白气”，该现象的物态变化名称是　        　。

（3）若不考虑水的质量损失，从开始记录温度到水刚沸腾的过程中，水吸收的热量为　      　 $J[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}\right)$。

（4）完成实验后，移走酒精灯，当水停止沸腾时，用连有注射器的橡皮塞塞住烧瓶口，然后向外拉注射器活塞，如图乙所示，会看到烧瓶中的水重新沸腾起来，这是因为　       　。

小夏在探究“物质的放热能力与哪些因素有关”时，分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验，并用图象对实验数据进行了处理，如图所示：实验中，水和另种液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出：     物质为水， 另一种液体的比热容为        J/（kg•℃）

如图所示是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置．

（1）关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是      （填字母）
A．采用相同加热方法（如酒精灯火焰的大小，与烧杯底的距离等）
B．烧杯中分别装入相同体积的水和煤油   
C．使用相同的烧杯
（2）加热过程中，用搅棒搅动的目的是      ；水和煤油吸热的多少是通过      来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）．

为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了如下图所示的实验：在2个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下：

	质量/g	升高10℃所需要时间/s	升高20℃所需时间/s	升高30℃所需时间/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

（1）在此实验中采用了转换法的思想，用加热时间的长短来表示物质      ，请再列举一个类似思想的实验：      （请仿造上面的句式填）．
（2）分析上表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量      （大于/小于）沙子吸收的热量．
（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，       （沙子/水）升高的温度更高，所以白天在海边会吹      （海风/陆风）．
（4）有一次小明在白天进入森林游玩时迷了路，经过思考，他      （顺风/逆风） 走了下去，终于走出了森林．

在探究液体的沸腾实验中，某实验小组用相同的加热器对初温相同的甲 $(100g$水）、乙 $(200g$水）、丙 $(100g$煤油）三杯液体进行加热（三只杯子均相同），直至沸腾。根据实验数据绘制了它们的温度随时间变化图象（如图） $:$

（1）由图象可知，液体的沸点与质量　　（选填“有关”或“无关” $)$；

（2）加热初期，相同时间内，甲、乙两杯液体温度升高不同是因为它们的　　不同，甲、丙两杯液体温度升高不同是因为它们的　　不同。

为了比较物质的吸热情况，小强同学在两只相同的烧杯里分别装入水和食用油，如图甲所示。

（1）小强在实验中分别选用了两只相同的电加热器来加热，目的是为了      。
（2）小强在两只烧杯中所装入的水和食用油的质量应该是       （填“相同”或“不同”）的。
（3）图乙是小强根据实验数据绘出的图像，由图像可知：      （填“a”或“b”）代表水，其依据是              。

某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：

物质	次数	质量 $m/\mathit{kg}$	升高温度△ $t{/}^{°}\text{C}$	加热的时间 $t/\mathit{min}$
甲	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
乙	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

（1）实验中记录加热时间的目的是　                                 　

（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的　        　有关。

（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量　        　（选填“相同”或“不同”）

（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度　      　（选填“相同”或“不同”）。

（5）由上述分析可以得出　        　（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（6）该实验采用的物理学研究方法是　       　和　         　。

根据如图所示的实验，在下面的空格处填入相应的内容．

（1）图1：滴入热水中的墨水比滴入冷水中的墨水扩散的快，说明：      ．
（2）图2：迅速压缩活塞，棉花燃烧，这是通过做功增大内能的，其中的内能增大是利用转换法，通过      现象观察到的．
（3）图3：说明：                ．
（4）图4：验电器的原理是：      ．

如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验，将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔 $2\mathit{min}$记录一次温度。实验记录如表：

加热时间 $/\mathit{min}$		0	2	4	6	8
温度 ${/}^{°}\text{C}$	煤油	20	22	24	26	28
	水	20	21	22	23	24

（1）本次实验采用的科学方法是　　（填“下列选项的标号” $)$

$A$．控制变量法    $B$．理想实验   $C$．比值定义法   $D$．类比法

（2）分析表格数据可知，升高相同的温度，吸收热量少的物质是　　。

请完成与下列实验有关的填空。

（1）如图 $-1$ ，将两个表面磨平的铅块相互紧压，它们会"粘"在一起，甚至无法被重物拉开，是因为铅块的分子间存在 　　。

（2）如图 $-2$ ，在"探究水沸腾时温度变化特点"的实验中，沸腾后继续给水加热，水的温度 　　。

（3）如图 $-3$ ，此时烛焰通过凸透镜在光屏上成清晰、等大的实像。将蜡烛移至 $15\mathit{cm}$ 刻线处，移动光屏使烛焰再次在屏上成清晰的像，则烛焰在屏上成的是倒立、 　　的实像，生活中的 　　（选填"照相机""投影仪"或"放大镜" $)$ 就是利用凸透镜这一成像规律制成的。

大家都知道：“摩擦生热”。那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功 $\left(W\right)$和做功产生的热 $\left(Q\right)$两者之间的比值关系。其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图甲，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高。焦耳通过测量　　和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功 $\left(W\right)$；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热 $\left(Q\right)$。

（1）焦耳做这个实验的目的是　　。

（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系。具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为 $h_{杯}$。

②用天平称量一定质量的水，记为 $m_{水}$，用温度计测出水的温度，记为 $t_1$。

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为 $h_{水}$．计算出 $h_{杯}-h_{水}$，这也就是杯中水下落的高度。

④在保温杯盖子上安装一支分度值为 ${0.1}^{°}\text{C}$的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙。

⑤　　（填写操作），计算出水的重力所做的功 $\left(W\right)$。

⑥测出杯中水的温度，记为 $t_2$，计算出水吸收的热 $\left(Q\right)$。

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系。

小明和小华分别利用图甲所示的相同装置探究水沸腾时温度变化的特点，当水温到 ${90}^{°}\text{C}$后，每隔 $0.5\mathit{min}$记录一次温度并绘制出了如图乙所示的水温与时间关系的图象。

（1）小明实验中发现烧杯中水沸腾后温度计示数稳定不再上升。由此得出的结论是：水在沸腾过程中虽然继续吸热，但　         　。

（2）分析图乙可知，小华将水加热至沸腾的时间明显较长，最有可能的原因是　     　。

（3）小华使用酒精灯加热过程中消耗了 $10g$酒精，则 $10g$酒精完全燃烧时放出的热量是　    　 $J$．（酒精的热值是 $3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

（4）小华改进实验不足并收集多组数据是为了　       　（选填“ $A$”或“ $B$”）。

$A$．减少实验误差 $B$．寻找普遍的规律。