第十三章 思维方法专题一 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（人教版)

物理　九年级　上册 ３４　 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 量间接测量的方法.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,先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.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】(鞍山)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 系图象,由图象可知 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 　 乙 丙 思路分析 (１)题图甲中液面相平,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 题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)题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)相同 质量的水和煤油,在升高相同的温度 时,煤油吸收的热量是水的１ ２ ,煤油的比 热容是水的比热容的 １ ２ ,c煤油＝ １ ２c水＝ 第十三章　内能 ３５　 １ ２×４．２×１０ ３J/(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、乙两套装置你选择　　　　装 置,原因是 　. (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. 甲 乙 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. 参考答案 ２３１　 度 Δt ＝ Q放 cm ＝ ４．２×１０５J ４．２×１０３J/(kg􀅰℃)×１０kg ＝１０ ℃; 水 的 初 温 为 ５０ ℃,则 水 的 末 温 为 ４０℃. ９．０．４６×１０３　无关 中考真题解读 １０．冰比钢(不锈钢)的比热容大,由Q吸＝ cmΔt可知,相同质量的不锈钢块和冰 块,升高相同温度时,冰块吸收的热量 多,所以相同质量的不锈钢块和冰块 相比,冰块降温效果更好. １．C　２．D　 ３．乙　２．１×１０３　解析 题图中当时间t＝ １５min时,甲、乙温度分别降低了２０℃ 和４０ ℃,根 据 热 量 的 计 算 公 式 Q＝ cmΔt,有c甲 mΔt１＝c乙 mΔt２,解 得 c甲＝２c乙 ;由于水的比热容较大,故甲 是水,乙是该种液体,其比热容为水的 一半,即２．１×１０３J/(kg􀅰℃). ４．(１)停表　(２)控制变 量　(３)A　 (４)C ５．(１)３．４２７２×１０５J　(２)３６℃ 解析 (１)此刀具在炉火中吸收的热量 Q合吸＝c合金钢m合金钢(t－t０) 解得Q合吸＝３．４２７２×１０５J. (２)将 煅 烧 后 的 刀 具 迅 速 取 出 放 入