第十章 思维方法专题 专题一 转换法和控制变量法在探究比热容的大小中的应用-【教材解读】2023秋九年级全一册初三物理（北师大版)

物理　九年级　上册 ６０　 思维方法专题 专题一　转换法和控制变量法在探究比热容的大小中的应用 "?A １．转换法 对于一些看不见摸不着的现象或不易 直接测量的物理量,通常用一些非常直 观的现象去认识或用易测量的物理量 间接测量,这种方法就是转换法.例如 在探究不同物质的吸热情况时,将物质 吸收热量的多少转换成加热时间的 长短. ２．控制变量法 当研究某一个物理量与多个因素之间 的关系时,只使一个因素变化而控制其 他因素不变,从而探究出此物理量与所 有因素之间的关系的方法,就是控制变 量法.例如在探究不同物质的吸热情 况时,采用相同的热源加热,物质的质 量、初温相等,比较升高相同温度时的 加热时间,或比较加热相同时间时升高 的温度,从而得出结论. M 【例】(辽宁鞍山中考)某同学在探究不同 物质吸热情况的实验中,将水和煤油 分别装在两个相同的烧杯中,用两个 相同的酒精灯加热,每隔２min记录一 次温度. (１)图甲是这位同学的实验装置,其中 有一处明显错误,请指出错误之处:　 　. (２)纠正错误后继续实验,加热过程中 某 时 刻 水 的 温 度 如 图 乙 所 示, 为 ℃. (３)实验中用　　　　　　　　　　 表示物质吸收热量的多少. (４)某同学根据记录的实验数据,绘制 了如图丙所示的温度随时间变化的关 系图像,由图像可知 的吸热 能力 强.已 知 水 的 比 热 容 为 ４．２× １０３J/(kg􀅰℃),则煤油的比热容为 J/(kg􀅰℃). 甲 30 30
20 20 乙 　 丙 试题分析 (１)图甲中液面相平,液体的体 积相同,由于液体的密度不相同,根据 m＝ρV 可知液体的质量不相同,故图 甲中的错误是没有控制液体的质量相 同,考查了对控制变量法的理解及应 用.(２)图 乙 中 温 度 计 的 分 度 值 为 １℃,液柱在０℃以上,温度计的示数 为２７℃.(３)加热过程中,水和煤油吸 收热量的多少是通过加热时间长短来 反映的,运用了转换法.(４)由图丙可 知,相同质量的水和煤油,在升高相同 的温度时,水吸收的热量多,故水的吸 第十章　机械能、内能及其转化 ６１　 热能力强.煤油吸收的热量是水的１ ２ , 根据Q＝cmΔt可知,在质量和升高的 温度相同的情况下,吸收的热量与比 热容成正比,故煤油的比热容是水的比 热容的 １ ２ ,即c煤油 ＝ １ ２c水 ＝ １ ２×４．２× １０３J/(kg􀅰℃)＝２．１×１０３J/(kg􀅰℃), 考查了逻辑推理能力. 答案 (１)没有控制液体的质量相同 (２)２７ (３)加热时间长短 (４)水　２．１×１０３ １．在探究不同物质的吸热情况的实验中: (１)甲、乙两套装置选择　　　　装置, 原因是 　. 甲 乙 (２)加热３min时,b液体比a液体的温 度高,那么b液体吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)a液体 吸收的热量. (３)本实验除了采用控制变量法外,还 采用相同的热源,通过比较 来 比较两种液体吸收热量的多少,这种解 决物理问题的方法叫 法. ２．在实验课上,为比较不同物质的吸热情 况,各实验小组用如图所示的实验装置 完成实验.(实验过程中水和食用油的 温度均未达到沸点) (１)小明设计的实验表格如下,在表格 中横线处补全缺少的项目. 物质 质量/ kg 初温/ ℃ 升高的 温度/℃ 加热 时间/ min 水 食用油 (２)为了测量水和食用油的质量,小明 先将天平放在　　　　桌面上,再用调 好的天平测出质量相等的水和食用油. (３)在实验中,小明选用了相同的电加 热器.加热时间越长,物质吸收的热量 越　　　　. (４)小明通过实验发现在加热时间相同 时,食用油的温度变化较大.根据这个 现象可知,升高相同的温度,水和食用 油相比较,　　　　吸收的热量更多. 物理九年级上册 103J/(kg·℃)×0.4kg×(90℃-50℃) V-Qx 6×105J =0.015m3. 4.8×101J。 q 4.0×102Jm 由题意知，该物质在0~2min内吸收的热 2.(1)1.26×10°J(2)52℃ 量Q82=24X10小 解析：(1)酒精的质量 m酒特=42g=0.042kg, 由Q1=c1m△1知， 42g酒精完全燃烧放出的热量 Q 2.4×10J Q我=qtm海特=3.0×10J.kg×0.042kg c1= m△t 0.4kg×(50℃-10℃) 1.26×105J. 1.5×103J/(kg·℃). (3)BC段酒精放出的热量 ×100%可得水吸收的热量 (2)由7=Q Q#=3.0×10J/kg×10×103kg=3×10J. Q=7Q#=70%×1.26×105J=8.82× 则转化放牵-8×100%=16%， 10J, 由Q级=c