内容正文:
专题一 探究不同物质的吸热能力
一、实验探究题
1.如图甲所示,小明在两只相同的烧杯里装入初温和质量均相同的水和食用油,用规格相同的电加热器给它们加热,探究它们吸热本领的强弱。
(1)在此实验中,除了图甲中所示的器材外,还需要秒表和 。由于水和食用油吸收热量的多少不便用仪器测量,本实验可根据 来反应吸收热量的多少(选填“加热时间”或“升高温度”):
(2)经过实验和记录,得出了图乙所示的坐标。经过观察思考,小明想到了比较不同物质吸热本领的两种方法;
①质量相同的不同物质,升高相同的温度,吸收热量较多的是 ,所以其吸热能力较强;
②质量相同的不同物质,吸收相同的热量,温度变化较大的是 ,所以其吸热能力较 ;
(3)小明根据图乙实验数据绘制的图像,可以得出食用油的比热容是 J/(kg·℃)。
2.为比较实验室中煤油和盐水吸热的情况,小明利用如图甲所示的装置进行探究.
(1)在两个相同的烧杯中分别倒入 (选填“质量”或“体积”)和初温均相同的煤油和盐水;为使两烧杯中的液体每秒吸收的热量相同,应选择规格 (选填“相同”或“不同”)的两个电加热器进行加热.
(2)实验过程中,小明用相同的温度计和停表记录了两液体的加热时间和温度,并将数据记录在表格中.分析实验数据时,小明发现表格的设计存在不足,即各物理量的记录缺少 .
物质
初温
加热时间
末温
煤油
20
5
35
盐水
20
5
30
(3)分析表中数据,小明只需要比较两液体 (选填“加热时间”或“升高的温度”)便可判断出 (选填“煤油”或“盐水”)的吸热能力较强;已知煤油的比热容为2.1×103J/(kg·℃),则该盐水的比热容为 J/(kg·℃)
(4)实验结束后,小明又用该装置探究了水在升高相同的温度时,吸收热量的多少跟质量的关系,得到了如图乙所示的不同质量的水在加热过程中的温度随时间变化的关系图象.由图象可知 (选填“A”或“B”)图线对应的水的质量较大.
3.小明用相同的酒精灯分别给水和某液体加热(如图甲),以探究水和某液体的吸热能力.
(1)在组装器材时应先调整 (选填“A”或“B”)的高度,此时酒精灯应 (选填“点燃”或“不点燃”).
(2)实验中用到天平这一测量工具,目的是控制水和液体的 相同.
(3)实验是通过 (选填“加热时间”或“温度计的示数”)比较物质吸收热量的多少;通过加热相同的时间,比较 来判断物质的吸热能力.
(4)根据实验数据,小明作出了水和某液体的温度随加热时间变化的图象如图乙所示.由图象可知,某液体的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明
(选填“某液体”或“水”)的吸热本领更强.
4. 如图所示,小华利用甲、乙、丙三套完全相同的装置,完成下面实验,已知:c水=4.2×103J/(kg•℃)。
(1)为了比较水和煤油的吸热本领的大小,他应选择 (选填“甲、乙”、“甲、丙”或“乙、丙”)两套装置。实验应控制水和煤油的初温相同、 相同;
(2)小明通过比较 (选填“加热时间”、“温度计上升的示数”)来比较水和煤油吸收热量的多少;
(3)经过实验得出了水和煤油温度随时间变化的图象如图丁所示,则图线 (选填“a”或“b”)对应液体的吸热能力强;
(4)如图丁所示,加热3min时,煤油的温度为 ℃;若不计实验过程中的热量损失,则煤油的
比热容为 J/(kg•℃);
(5)下列示例中与比热容无关的是 ____(填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.空调房间里放盐水可以增加湿度
C.用冷水冷却发动机
5.小明用相同的酒精灯分别给水和某液体加热(如图甲),以探究水和某液体的吸热能力。
(1)在组装器材时应先调整 (选填“A”或“B”)的高度,此时酒精灯应 (选填“点燃”或“不点燃”);
(2)实验中用到天平这一测量工具,目的是控制水和液体的 相同;
(3)实验是通过 (选填“加热时间”或“温度计的示数”)比较物质吸收热量的多少;通过加热相同的时间,比较 来判断物质的吸热能力;
(4)根据实验数据,小明作出了水和某液体的温度随加热时间变化的图像如图乙所示。由图像可知,某液体的温度比水的温度升高得 (选填“快”或“慢”),这表明 (选填“某液体”或“水”)的吸热本领更强。
6.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A、B两种液体分别装入烧杯中,固定在铁架台上,用两个相同的酒精灯同时加热,实验装置如图甲、乙所示,实验时每隔一段时间同时测量并记录A、B的温度。
(1)除了图中的测量工具外,还需要的测量工具是 和 ;
(2)酒精灯加热,使液体温度升高,这是通过 方式来增大液体内能;
(3)由图像可知:升高相同温度,A比B吸收的热量 ;
(4)液体 (选填“A”或“B”)更适合作为家中“暖气”中输运能量的介质。
7.小明用如图所示的装置给水和煤油加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热升温的现象。
(1)在两个烧杯中分别装入初温相同且 相等的煤油和水,燃料种类 (选填:“是”“不”)需要控制相同。
(2)由图乙可知:当它们升高相同温度时, (选填“水”或“煤油”)液体需要吸收的热量更多;都加热10min时,水吸收的热量 (填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,煤油的比热容 J/(kg•℃)。(已知:c水=4.2×103J/(kg•℃))
(4)小花同学认为将两只酒精灯内分别换上相同质量的酒精和煤油,即可以比较酒精和煤油的热值。你赞同吗?说说你的理由。 。
8.图甲、乙、丙中为完全相同的装置,烧杯内液体的初温和质量相同。
(1)为比较不同物质的比热容,应选择 两图进行实验。在此实验中通过比较 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较物质吸收热量的多少。
(2)利用不同物质温度随时间变化的图像比较它们的比热容。加热相同时间,比较温度变化的大小,温度变化 (选填“大”或“小”)的比热容大;升高相同温度,比较加热时间,加热时间长的比热容 (选填“大”或“小”)。
(3)分析图像数据,要在a和b两种液体中选择一种液体作冷却液,你认为选择 (选填“a”或“b”)液体较为合理。
9.为了比较水和煤油的吸热能力,小明利用如图所示的实验装置进行实验,并记录数据如下表所示,请你根据表中的数据回答下列问题:
液体
质量(g)
初温(℃)
末温(℃)
加热时间(min)
水
100
20
45
3
煤油
100
20
45
1.5
(1)实验中,要在甲、乙两个相同的烧杯中分别加入相同 的水和煤油(选填“质量”或“体积”);
(2)在此实验中,为比较水和煤油吸热能力的大小,我们可以加热相同的时间,观察 ;也可以加热水和煤油到相同温度,测量 来反映两者的吸热能力不同;
(3)分析表中的实验数据可知:质量相同的水和煤油,升高相同的温度时, 吸收的热量多,表明其吸热能力大;
(4)如果加热相同的时间,质量相同的水和煤油, 升高的温度更高;
(5)图丙另一小组在完成该实验时根据实验数据画出的图像,其中图线①表示的是 吸热升温情况。
10.某班同学利用如图所示的实验装置探究甲、乙两液体的吸热升温特点,在相同的容器中装入等质量的两种不同液体,用相同的热源加热。
(1)在图中除了所给的实验器材外,还需要的测量工具有秒表和 。加热过程中,甲、乙两液体吸收热量的多少是通过 来判断的;
(2)设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是______;
A.采用完全相同的加热方式 B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的甲、乙液体 D.盛放甲、乙液体的容器相同
(3)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如下表;
小组
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
甲
200
25
40
13.5
乙
200
25
40
6.5
2
甲
200
25
40
12
乙
200
25
40
5.5
通过分析实验数据可知:质量相同的两种液体升高相同的温度, 吸收热量多,说明 的比热容大(选填“甲”或“乙”);
(4)停止加热,忽略质量变化,则甲、乙两杯中液体在降低相同温度的过程中,甲放出的热量与降低的温度之比 乙放出的热量与降低的温度之比。(选填“>”、“<”或“=”)
11.为了比较水和食用油的吸热能力,小芳用两个完全相同的装置做了如图甲所示的实验。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m/g
初始温度T0/℃
加热时间t/min
最后温度T/℃
水
60
20
6
45
食用油
60
20
6
68
(1)在实验过程中一般用控制加热时间相同的方法保证水和食用油吸收的 相同,通过比较它们 (选填“加热时间”或“升高的温度”)来比较水和食用油吸热能力的差异。
(2)实验中应取 (选填“体积”或“质量”)相等的水和食用油倒入两个相同的烧杯中。
(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 加热更长的时间,此过程中水吸收的热量 (填“大于”、“等于”或“小于”)食用油吸收的热量。
(4)实验中发现食用油的温度比水的温度升高得 (填“快”或“慢”),这表明 吸热本领更强。物质的这种特性可以用 这个物理量来描述。
(5)该实验用到的研究方法有: 和 。
(6)在对实验进行反思时,她设计了图乙所示的装置。与原方案相比,该方案的优点是 。(答出一个即可)。
12.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,实验数据记录如下。
物质
质量/g
初始温度/℃
加热时间/min
最后温度/℃
水
60
20
6
65
食用油
60
20
6
68
(1)在安装、调整实验器材时,科学合理的顺序是(甲图中) (选填由“A到B”或“B到A”);
(2)为保证实验结论的可靠性,实验时应控制两套装置中相同的量有:酒精灯中火焰的大小、水和食用油()的 和初温;
(3)实验中食用油和水吸热的多少是通过 (选填“温度计升高的温度”或“加热时间的长短”)来反映的;
(4)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,实验表明 (选填“水”或“食用油”)吸热的能力更强;
(5)请列举一项水的比热容大在生活中的实际应用 。
13.今年暑假小明在爸妈的陪同下去中海湖畔玩耍。他发现赤脚踩在水里清凉舒服,回到岸上踩在沙子上却很烫,对此很好奇,他设计了如图甲所示的装置探究“水和沙子谁的吸热本领大”。实验数据记录如下:
质量m/g
升高的温度℃
加热的时间s
沙子
50
20
120
水
50
20
200
(1)此实验中把沙子或者水吸收热量的多少转换为 (选填“升高温度的多少”或“加热时间的长短”);
(2)分析实验数据可得: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,说明 的吸热本领大;
(3)粗心的小明实验完成后忘记熄灭酒精灯,发现烧杯中的水已经沸腾,此时温度计示数如图乙,请读出此时水的温度是 ℃,可知当地气压 (选填“大于”、“等于”或“小于”)标准大气压。
(4)汽车发动机常用水作为冷却剂,是因为和其它物质相比,水的 较大;寒冷的冬天汽车水箱要加防冻液,这是为了降低水的 。
14.如图甲所示,小明用相同的酒精灯分别给质量和初温均相同的水和煤油加热,以探究水和煤油吸热能力的大小。
(1)在图甲中组装器材时,发现温度计的玻璃泡碰到了烧杯底,应适当将 (选填“A处向上”或“B处向下”)调整;
(2)实验过程中通过 (选填“加热时间”或“升高的温度”)反映两种液体吸热的多少;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象如图丙,由图象可知 (选填“水”或“煤油”)的吸热能力强;
(4)实验结束后,小明又探究了水凝固过程中温度的变化规律,如图丁。在BC段C点物质的内能 (选填“大于”“小于”或“等于”)B点物质的内能;假设相同时间放出相同的热量,且水的质量为500g且保持不变,凝固过程中共放出 J的热量。(水的比热容:4.2×103J/(kg•℃))
答案
1.(1)天平;加热时间
(2)水;食用油;弱
(3)2.1×103
2.(1)质量;相同
(2)单位
(3)升高的温度;盐水;3.15×103
(4)B
3.(1)A;点燃
(2)质量
(3)加热时间;升高的温度
(4)快;水
4.(1)甲、丙;质量
(2)加热时间
(3)a
(4)30;2.1×103
(5)B
5.(1)A;点燃
(2)质量
(3)加热时间;温度计的示数
(4)快;水
6.(1)天平;停表
(2)热传递
(3)少
(4)B
7.质量;是;水;等于;;不赞同,未控制被加热液体的种类相同
8.(1)甲、丙;加热时间
(2)小;大
(3)b
9.(1)质量
(2)水和煤油升高的温度;加热时间
(3)水
(4)煤油
(5)煤油
10.(1)天平;加热时间
(2)B
(3)甲;甲
(4)>
11.(1)热量;升高的温度
(2)质量
(3)水;大于
(4)快;水;比热容
(5)转换法;控制变量法
(6)便于控制相同时间内,水和食用油吸收的热量相同
12.(1)B到A
(2)质量
(3)加热时间的长短
(4)水
(5)用水作为汽车发动机的冷却液
13.加热时间的长短;大于;水;98;小于;比热容;凝固点
14.(1)A处向上
(2)加热时间
(3)水
(4)小于;8.4×104
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