初中物理内能实验题

实验桌上有如图所示的实验器材：弹簧测力计、有挂钩的长方体木块一块，一端安装了定滑轮的长木板一块，六个质量相同的钩码，细线若干。请选用以上实验器材，设计一个实验证明“当运动物体与接触面间的粗糙程度保持不变时，物体受到的滑动摩擦力f_摩擦力与物体对接触面压力N的关系为：f_摩擦力＝kN（k为常数）”。请写出实验步骤，画出实验数据记录表。

如图所示，将一个弹性较好的钢片固定在桌边，在钢片上用细线挂钩码，使钢片受力而发生如图甲、乙、丙、丁的4种形变

甲            乙         丙            丁
(1)通过比较图甲和图乙中钢片的形变程度，可以发现：力的作用效果与力的__ ____有关。
(2)通过比较图甲和图丁中钢片的弯曲方向，可以发现：力的作用效果与力的___ ___有关。
(3)在图甲与图丙的实验中，控制_________不变，研究力的作用效果与力的________之间的关系，这种研究问题的方法，在物理学上叫作____________法。

用力将端面已锉平的两块铅柱紧压在一起，然后将它们悬挂起来，并在下方挂一重物，发现两铅柱不分开（如图甲）．对此现象，小金有疑惑：两铅柱不分开的原因是大气压力造成还是其他引力造成？于是小金将图甲所示的铅柱与重物固定在一个玻璃钟罩内（如图乙），逐渐抽出钟罩内的空气．

（1）在抽气的过程中钟罩内气体的压强　　（选填“逐渐变小”“一直不变”或“逐渐变大” $)$．

（2）如果在抽气的过程中，钟罩内两铅柱分开了，则　　（选填“能”或“不

能” $)$确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在．

（3）如果在抽成真空时，钟罩内两铅柱也不分开，则　　（选填“能”或“不能” $)$确定图甲所示的两铅柱间有其他引力存在．

(5分)为了比较水和沙子吸热本领的大小，小明做了如图所示的实验：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，实验数据记录如下表：

(1)在此实验中，用加热时间的长短来表示水和沙子       ．
(2)在实验中，应不停地用搅拌棒搅动水和沙子，其目的是：       ．
(3)分析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，水吸收的热量     (选填”大于”或”小于”)沙子吸收的热量．
(4)可以推想，如果给质量相同的水和沙子加热相同的时间，则      (选填”沙子”或”水”)升高的温度会更高些.
(5)实验中，有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)的结论不符，你认为可能的原因是_   _ ．

现代人的生活节奏越来越快，常用电压力锅煮食物，又快又省电，如图是电压力锅和它的工作电路图。其正常工作时电压为U＝220V，加热时只有R₁工作，保温时只有R₂工作。保温时的额定功率为40W，R₁＝48.4Ω，S₁为压力开关，当压强达到设定值时S₁会自动断开S₂为限时开关，可以设定保温时间。（当S₁闭合时，S₂断开。当S₁断开后，S₂可限时闭合或断开）求：

（1）当锅内气压为150kPa时，锅内气体对锅盖（假设受力面积为400cm²）的压力。

（2）保温电阻R₂的阻值。

（3）现用电压力锅煮食物，锅内的水和食物总质量是1.5kg，初温是30℃，加热到110℃时食物煮好，所用时间是5min，已知水和食物混合物的比热容c＝2.0×10³J/（kg•℃），则此次电压力锅煮食物的效率是多少？

（1）如图所示，在胶卷盒中滴入几点酒精后密封，在下方电火花发生器产生电火花后看到的现象是____  __，该过程模拟的是______（发电机/电动机/热机）的工作原理。
（2）图中燃料1与燃料2质量相同，水与油的质量相同，则比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验（填写ABC字母符号）；比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验（填写ABC字母符号）．

小明在研究物体吸收的热量与哪些因素有关时，他在两只相同的杯子里，装入质量相等的A、B两种不同的液体，用两个相同的加热器给它们加热，如图甲所示．用温度计测出两种液体在不同时刻的温度，并画出它们温度随时间变化的图象，如图乙所示．

（1）根据实验物体吸收热量的多少可能与      和      有关．
（2）热量是一个抽象的物理量．本实验将“物体吸收热量的多少”转化为通过比较      来实现，这种方法称为“转换法”．
（3）以下描述中同样采用“转换法”的是      ．
A．水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流；
B．根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态；
C．研究导体的电阻与导体的长度，横截面积，材料是否有关系；
D．通过观察木桩被重物打入沙子的深度，可比较重物重力势能的大小．

用图甲所示装置“比较不同液体吸热升温特点”．在两个相同烧杯中分别加入初温、体积相同的水和食盐水，用相同酒精灯加热直到沸腾．
（1）分别测量出水和食盐水的沸点，发现食盐水的沸点比水高．其中水沸腾时温度计的局部放大图如乙图所示，水的沸点为　_________　℃．
（2）实验中加热食盐水到沸腾需要的时间长，说明食盐水吸收的热量比水　_________　（选填“多”或“少”）．
（3）能否仅由“加热食盐水到沸腾需要的时间长”得出食盐水比热容大的结论？
答：　_________　；其原因是：　_________　．

如图所示，用活塞式打气筒为自行车轮胎打气的过程中，会发现气筒的上部筒壁只是略有发热，而气筒的下部筒壁，特别是底部附近筒壁的温度较高，甚至烫手．对于筒壁发热现象，有两个方面的原因：

a、打气时活塞压缩气体做功使气体的内能增加，升温的气体通过热传递使筒壁温度升高；
b、打气过程中活塞与筒壁之间不断地摩擦生热使筒壁的内能增加、温度升高，但这两个使筒壁发热的原因中有一个是主要原因．
根据上述筒壁发热现象的描述：
（1）你猜想      是主要原因（填“a“或“b”）；
（2）你猜想的依据是：      ．

在下图所示的实验电路中，两个烧瓶完全相同，用两个相同的电热丝给质量相同的物质A和B加热，实验记录表如下：

时间/min	0	2	4	6	8	10
A的温度/℃	20	21	22	23	24	25
B的温度/℃	20	21.5	23	24.5	26	27.5

从记录数据表分析
（1）比较A、B物质的温度升高的情况，______的温度升高的较快，你认为出现这个现象的可能原因是由于_________________________。
（2）本实验中，将两电阻丝的连接改为并联是______（可行/不可行）的。

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，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
食用油	60	20	6	68

 
（1）在实验中，使用相同的装置的目的是为了用____________比较吸热多少。加热相同时间，通过比较          来研究水和食用油吸热能力的差异．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给            加热更长的时间，从而看出水的吸热能力          （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油的吸热能力．
（3）物质的这种特性用          这个物理量来描述．

为了比较物质的吸热能力，张亮做了如图所示的实验：在两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，实验数据记录如下表：


（1）在此实验中，用加热时间的长短来反映物体                  。
（2）比较物质的吸热能力有两种方法：
方法一：加热相同时间比较升高的温度
方法二：升高相同温度比较加热的时间，
根据表中实验数据分析，张亮选择的是      (“方法一”或“方法二”)。
（3）分析表甲中第1、2次或第3、4次数据，可以得出初步结论是同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物体的           有关。由实验1和3可得出的初步结论是：            。
（4）实验中张亮认为，沙子受热不均，会影响实验，想用水和另一种液体来探究物质的吸热能力。部分物质的比热容如表乙所示。从实验现象最明显的角度，你帮他选择的另一种液体是         。

小明在做“比较不同物质吸热的情况”的实验时，使用相同的电加热器分别给水和煤油加热。电加热器每秒放出的热量是一定的，可以用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少。小明设计了下面的表格，并记录下实验数据。

煤油的质量m/kg	升高的温度Δt/℃	加热的时间t/min
0.1	10	1
0.2	10	2
0.3	10	3
水的质量m/kg	升高的温度Δt/℃	加热的时间t/min
0.1	10	2
0.2	10	4
0.3	10	6

分析实验数据，得出的结论是：
（1）同种物质升高相同的温度，质量大时，吸收的热量          。（选填“多”或“少”）
（2）质量相同的水和煤油，升高相同的温度时，                       。

小明上初中了，妈妈总是很早就起床给小明做早餐。为了让妈妈多睡一会儿，小明就想找到一种让物体快速冷却的方法。为此小明进行了如下的探究：
小明注意到妈妈是把饭菜放在空气中冷却的，而厨房中适合用来冷却的另一种物质就是水。水和空气哪个的导热性能好呢？为此小明用两个相同的牛奶瓶，都装入热牛奶，一个放在温度与室温相同的水中，另一个就放在空气中，为了尽量减少其他因素的影响，他把两个瓶都用木块垫起来，放在同一个桌面上。如图所示，实验时他每隔一定的时间记录一次甲、乙两温度计的示数，得到的数据如下表：

时间/min	0	2	4	6	8	10	12	14	16	18
甲的示数/℃	70	60	53	47	42	39	37	35	34	33
乙的示数/℃	70	66	61	58	55	52	50	48	46	44

(1)对甲、乙两个瓶中的牛奶，小明要控制它们的__________（填物理量）相同。
(2)小明通过实验，得到的正确结论是__________________________________________________
(3)进一步分析表中甲的示数，小明又发现，在冷却过程中，牛奶冷却的快慢前后并不一致，是越来越_______的。小明想用“冷却速度”(用字母v代表)来定量表示冷却的快慢程度，请你给冷却速度下个定义：_____________________________叫做冷却速度。

在“探究水吸收的热量与哪些因素有关”的实验中，记录的实验数据如下表所示（在相同时间内物质吸收的热量相同）。

实验次数	质量m/kg	初温 t/℃	末温 t/℃	加热时间t/min
1	0.1	20	30	2
2	0.2	20	30	4
3	0.3	20	30	6
4	0.3	20	40	12
5	0.3	20	50	18

（1）该实验中，利用加热时间表示     。
（2）上表中     （填序号）三次实验，是探究水吸收的热量与水的质量是否有关。
（3）通过数据分析，水吸收的热量除了与质量有关，还与     有关。
（4）为了进一步探究，给一定质量的冰加热，利用实验数据描绘出冰的温度随时间变化的图像甲和乙，你认为正确的是    ；可见物质吸收热量的能力还与该物质的    有关。

（5）生活中人们利用水来取暖或制冷，就是利用了水的吸放热能力     （选填“强”或“弱”）的特点。