初中物理内能实验题

(8分)用图甲所示装置“观察水的沸腾”实验：

（1）图甲所示烧瓶中水的温度为     ℃。
（2）水沸腾后，继续加热，温度计的示数   （选填“变大”、“变小”或“不变”）
（3）沸腾一段时间后，撤去酒精灯，发现水停止沸腾，这时一组同学用橡皮塞塞住烧瓶口并将其倒置，向烧瓶底部浇冷水，如图乙所示，结果发现水又重新沸腾了，这是因为          ；另一组同学在烧瓶口上放置一乒乓球，继续加热，发现乒乓球被顶起，在此过程中水蒸气的   能转化为乒乓球的机械能。

某班同学利用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。

（1）在图甲中除了所给的实验器材外，还需要的测量工具有天平和　　。加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过　　来判断的。

（2）实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表

实验组别	液体	质量 $/g$	初温 ${/}^{°}\text{C}$	末温 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$
1	水	200	25	40	13.5
	煤油	200	25	40	6.5
2	水	200	25	40	12
	煤油	200	25	40	5.5

通过分析实验数据，能够得出的结论是：　　。

（3）图乙是第1组同学绘制的“吸收热量一时间”和“温度一时间”图象，能正确描述该实验真实情况的图象是　　（选填序号）。

（4）使质量相同的水升高相同的温度，加热时间应该相同，但1、2两组的同学在交流实验数据时发现：第1小组的加热时间明显偏长，其原因可能是　　。

（5）这两组同学对图甲的装置进行了改进，将分别装有水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水加热，如图丙所示，而不是用两个酒精灯分别加热，这样做的好处是　　。

阅读图文，回答问题。
这是一个著名物理学家发现一个伟大定律的实验装置!仔细观察后回答：

（1）如图，装置中的两个配重重力不等，释放后大配重下降，小配重上升；通过反复对调左右两个配重，会使动叶轮不停地转动，从而导致热量计中水的温度________（填变化情况），原因是：________________________，实现的能量转化是：________________________。
（2）科学家某次实验测得数据如下：小配重重力G_小＝100N，大配重重力G_大＝520N，每升降一次配重各自移动的距离h＝1m，热量计中水的质量m＝500g，升降次数与水温变化的关系为：

升降次数	1	2	3	4	5	6
温度变化／℃	0.2	0.39	0.59	0.78	0.98	1.18

通过分析数据，科学家得出了结论：在上述现象中能量是守恒的!请你帮他补出计算、判断过程（只需分析一次实验）：
（3）知道吗？这个著名物理学家叫焦耳!这个伟大的定律叫能量守恒!刚才你所经历的正是这个伟大工作的一个缩影。请就此谈一点你的感受。

在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中，所用实验装置如图甲所示．

（1）要在两个相同的烧杯中加入初温和      都相同的甲、乙两种不同液体，用两个相同的酒精灯同时进行加热．
（2）在组装器材时应先调节      （选填“A”或“B”）的高度，调节它的高度是为了      ．
（3）实验中用玻璃棒不断搅拌，目的是让液体      ．
（4）分别加热相同的时间，比较两种液体      ，得出结论．要完成该实验，除图甲所示的器材外，还需要测量工具有      和      ．
（5）图乙是实验中甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体      温度升高的快，甲乙两种液体的比热容的大小关系是c_甲      c_乙．

某实验小组利用如图所示的实验装置粗略测量蜡烛的热值q，图中A为穿有小木棍的容器（内装有水），B为下部开了许多通气孔的罩子。

（1）观察实验装置可知，实验小组同学是通过测量________________________间接测量蜡烛燃烧放出的热量；
（2）要完成本实验，除了图中的实验器材，还必需的测量工具是________________________和________________________；
（3）某次实验测得的数据如下表，则粗略测得这支蜡烛的热值q＝________J／kg。

物理量	测量值
容器中水的质量m／g	150
容器中水的初温t1／℃	25
容器中水的末温t2／℃	40
燃烧前蜡烛的质量m1／g	20.6
燃烧后蜡烛的质量m2／g	20

（4）本实验测出的热值会比真实值更________，造成这一偏差的原因是________________（写一条即可）。

在深圳某科技节上，某同学自己动手制作了一个牛奶加热器，设计电路简图如图所示，已知滑动变阻器R ₀的最大阻值为100Ω，用于加热的电阻丝R ₁的阻值为55Ω．求闭合开关S后：

（1）电路中的最小电流（结果保留1位小数）；

（2）电热丝的最大加热功率；

（3）在最大加热功率下，用时100s可以将1kg常温牛奶温度升高多少？[不考虑热量损失，牛奶的比热容为c＝2.5×10 ³J/（kg•℃）]

小明为比较“不同物质的吸热能力”设计了如下的实验方案：将质量相同的水和煤油分别装入烧杯中，固定在铁架台上，用两个相同的酒精灯同时加热水和煤油，实验装置如图所示，实验时每隔一段时间同时测量水和煤油的温度。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（图甲中）：先调整固定________位置，再调整固定________的位置（两空均选填“A”或“B”）。
（2）下表是小明记录的数据，由表格可知，小明是通过观察比较________的多少，来比较水和煤油的吸热能力的，小明得出的结论是________________________________________
________________________________________________________________________。

物质	次数	质量m／kg	升高的温度 Δt／℃	加热的时间 t／min
水	1	0.1	10	2
2	0.2	10	4
煤油	3	0.1	10	1
4	0.2	10	2

（3）若水的比热容为4.2×10³J／（kg·℃），请你计算出第一次实验中，水吸收的热量是________J。

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关系．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1分钟记录了杯中水的温度（见表）．

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）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有      和      等．
（2）通过表中记录本的数据，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？      ，这是由于？      ．

在“比较不同液体的吸热能力”实验中：

（1）除了图中所示器材，还需要的测量仪器有天平和　    　。

（2）在甲装置中，分别给初温相同且　       　相等的水和食用油加热。

（3）在甲装置中，用相同酒精灯给两种液体加热相同时间，其目的是为了保证两种液体　      　相同。

（4）在甲装置中，两种液体升高相同的温度，给　         　加热时间更长。

（5）乙装置中两个相同烧杯装有相同质量的水，灯中煤油和酒精的质量相等，进行“比较煤油和酒精的热值大小关系”实验，假设6分钟两种燃料全部烧完，实验数据如表：

加热时间 $/\mathit{min}$	0	1	2	3	4	5	6
$A$杯水温 ${/}^{°}\text{C}$	25	27	29	32	34	36	38
$B$杯水温 ${/}^{°}\text{C}$	25	26	27	28	29	30	31

分析数据可知：热值较大的是　       　。

（6）通过实验数据直接计算出燃料的热值将　       　（选填“偏大”或“偏小”）。

小明在“探究不同液体的吸热情况”试验中，用了如图甲所示的两套完全相同装置。他按实验要求分别对甲和乙两种液体物质进行加热。实验数据记录如下表。

物质	初温/℃	加热时间/min	末温/℃
甲	20	6	45
乙	20	6	68

（1）按实验要求，甲和乙的质量_________（选填“相同”或“不相同”）。
（2）在此实验中，如果要使甲和乙的最后温度相同，就要给          （选填“甲”或“乙”）加热更长的时间，此时，甲吸收的热量________（选填“大于”或“小于”或“等于”）乙吸收的热量。
（3）根据实验数据分析得知，_____________（选填“甲”或“乙”）的比热容大。
（4）物质甲从温度由20℃加热到45℃的过程中，它的内能            （选填“增大”或“减小”）。这是采用       方式改变物体内能的。

为了比较水和沙子容热本领的大小，小明做了下列的实验：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：

加热时间（min）	0	1	2	3	4	5
水	20℃	22℃	24℃	26℃	28℃	30℃
沙	20℃	22℃	25℃	30℃	36℃	42℃

（1）在此实验中，用加热时间的长短来表示物质      的多少．
（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．
（4）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与（3）结论不符，你认为可能的原因是：      ．

如图所示，A、B、C三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同．

（1）比较不同燃料的热值应选择      两个装置（选填装置序号A、B、C），当温度计的示数变化相同时，燃料剩下的越多，则该燃料的热值      ．（选填“越大”或“越小”）
（2）比较不同物质的吸热能力应选择      两个装置（选填装置序号A、B、C），当燃料燃烧相同的时间，温度计示数变化越大的那杯液体的比热容      ．（选填“越大”或“越小”）

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酒精的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每燃烧1g燃料记录了杯中水的温度（见下表）。

（1）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：燃料的            和水的           。
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料中，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灯中燃料的质量，并记录数据、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酒精的热值。你认为他的计算结果可靠吗?         。为什么?

为了比较酒精和食用油的吸热能力，小明做了如图所示的实验，在两个相同的烧杯中分别装有酒精和食用油，分别用两个相同的电加热器对它们加热．

（1）实验中对酒精和食用油的要求是      一样．
（2）此实验中对酒精和食用油的加热时间相同，说明酒精吸收的热量      （选填“大于”、“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）加热相同时间发现食用油温度升高的更多，则      的吸热能力更强，在物理学中通常用物理量      表示物质的这种性质．

为了比较水和煤油的吸热能力，江涛用两个相同的装置做了如图所示的实验．

（1）在两个相同的烧杯中应加入初温相同、             相同的水和煤油；
（2）实验中搅拌器的作用是：使液体      ；选用相同酒精灯加热的目的是：使水和煤油在相同时间内      ；
（3）实验中发现煤油的温度比水的温度升高得    （选填“快”或“慢”），这表明        吸热本领更强。