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中考物理复习实验《比较不同物质吸热的情况》
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【知识回顾】
《比较不同物质的吸热情况》常考问题:
(1)实验研究方法: 和 。
①控制变量法:控制物质的质量和初温都相同,改变物质种类,比较不同物质吸热能力。
②转换法: 。
(2)测量工具: 。
(3)选取相同的热源加热的目的: 。(在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定)。使用电加热器代替酒精灯的好处: 。
(4)玻璃棒的作用:通过搅拌使物质 。
(5)实验设计中的要点:
①用天平称量质量相等的水和煤油。
②用相同的加热器加热。( )
③加热相同时间,比较两种物质升高的温度。( )
④或升高相同温度,比加热时间。加热时间长的物质比热容大。
(6)实验数据或图像判断比热容大小:①升高温度相同, ;②加热时间相同(即吸收热量相同), 。
(7)为寻找普遍规律,应换用 。
(8)实验结论:
① ;
②质量相同的不同物质, ;
③质量相同的不同物质, 。
(9)实验相关拓展:
①根据图像计算比热容,如图乙:已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为 。(由和结合计算得出结果)
②因水比热容大的应用:如汽车发动机常用水作为 ;寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的凝固点。
③加热过程中沙子和水的 ,是通过 方式使物体 。
④使两种液体快速升温的方法:(1) ;(2) 。
⑤实验中,如果被比较物质质量m、加热时间t、物体升高温度△t都不等,可以用的比值大小来判断。(t表示加热时间长短,即吸收热量多少。)
【精练】
1、如图所示,为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质 量均为10g, 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为t 甲、t乙、t 丙,且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a 、b 液 体 的 必须相同;
(2)比 较a、b 两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,本次实验中用 衡量两种液 体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ,ca cb (选填“>”、“=”、“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比, q1 q2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”)。
2、如图所示,为比较 a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同,当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别记录在表格中。
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/ kg)
甲
15
35
2.4×106
乙
15
25
丙
15
20
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 必须相同;
(2)在研究1、2两种不同燃料热值实验时,记录数据如表:不计能量损失根据表中数据计算,燃料 乙 的热值为 ;
(3)比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,液体a的比热容 ca与液体 b 的比热容cb相比,ca cb(选填“>”“=”或“<”);
(4)比较 1、2 两种燃料的热值,应选甲乙两图进行实验,燃料 1 的热值q1 与燃料 2 的热值 q2 相比,q1 q2(选填“>”“=”或“<”);
(5)在甲图装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 ( 选填“ 偏大 ”、“ 偏小”), 理由是 。
3、在如图所示的热学实验中:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
①如图甲所示的实验装置,安装顺序应该是 (选填“自下而上”或“自上而下”);
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 。
③水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是 (选填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较 (选填“强”或“弱”)。
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值:
①小明用两个相同规格的烧杯均装50g水、取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较 (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
②酒精在燃烧过程中,质量减小,热值 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。通过实验正确测得水和酒精的相关数据,计算出酒精的热值与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 。
(3)做完上面实验,小明想起一次在吃干锅排骨时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,如图所示,B为下部开了许多通气孔的罩子。实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t0,末温为t1,蜡烛燃烧前的质量为m0,燃烧后的质量为m1,A桶吸收的热量经测量后计算为QA,已知水的比热容为c水,则蜡的热值q= (不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
4、生活中常将牛奶放在热水中(即“水浴法”)加热,如图1所示。小明想知道牛奶的沸点,实验装置如图2所示。
(1)实验中还需要添加的测量工具是 ,应使用酒精灯的 焰对纸杯加热;小明用酒精灯给牛奶加热,当温度接近90℃,每隔0.5min记录一次温度,数据如表所示;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
(2)牛奶沸腾时,内部涌出大量气泡,在表面堆积,不易破裂,需不断搅拌气泡;可见,牛奶的沸腾也是一种剧烈的 现象;同时奶香四溢,这属于 现象;
(3)实验表明,牛奶在沸腾过程中,温度 ,用酒精灯持续加热,表明牛奶沸腾需要 热量;
(4)小明发现牛奶的沸点与水的沸点接近,但极容易溢出(俗称“潽(pū)锅”),用“水浴法”加热牛奶的好处是 (写出一条)。
(5)小明又做了另外实验,探究“比较不同物质吸热的情况”,实验装置如图3所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
通过实验,记录数据如表格所示,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙。(选填“大于”、“小于”或“等于”);分析实验数据可知 物质的更适合作发动机的冷却剂。
5、在“探究物质的吸热能力”实验中,实验装置如图1所示。
(1)加热丝加热液体是利用电流的 来工作的;
(2)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(3)闭合开关,对甲、乙两种液体加热,该过程中忽略液体蒸发且加热丝产生的热量全部被液体吸收。前6min甲、乙两种液体吸收的热量情况如图2所示,则:
①R加热丝1 (选填“>”“<”“=”或“无法比较”)R加热丝2;
②已知R加热丝1=100Ω,电路中的电流为 A。
(4)实验中每隔一段时间记录一次甲、乙两种液体的温度,并做出温度随时间变化的规律图像,如图3所示,则两种液体的比热容c甲 (选填“>”“<”“=”或“无法比较”)c乙,判断的依据是 。
6、如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 (填一种即可)。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据。
(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙所示)。由图乙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)加热过程中,可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾,水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),加热到3min时冰处于 状态,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
参考答案:
《比较不同物质的吸热情况》常考问题:
(1)实验研究方法:控制变量法和转换法。
①控制变量法:控制物质的质量和初温都相同,改变物质种类,比较不同物质吸热能力。
②转换法:物体吸收热量多少通过加热时间长短比较。
(2)测量工具:天平、温度计、秒表。
(3)选取相同的热源加热的目的:保证相同加热时间内物质吸收的热量相同。(在比热容实验中吸热多少由加热时间来决定)。使用电加热器代替酒精灯的好处:更易控制相同时间提供热量相同。
(4)玻璃棒的作用:通过搅拌使物质受热均匀。
(5)实验设计中的要点:
①用天平称量质量相等的水和煤油。
②用相同的加热器加热。(相同时间提供热量相同)
③加热相同时间,比较两种物质升高的温度。(加热相同时间,即吸收相同热量,温度升的高的比热容小)
④或升高相同温度,比加热时间。加热时间长的物质比热容大。
(6)实验数据或图像判断比热容大小:①升高温度相同,加热时间长(即吸收热量多)的比热容大;②加热时间相同(即吸收热量相同),温度升的高的,比热容小。
(7)为寻找普遍规律,应换用不同物质多次实验。
(8)实验结论:
①不同物质的吸热能力不同;
②质量相同的不同物质,加热相同的时间,温度变化大的吸热能力弱,即比热容小;
③质量相同的不同物质,升高相同的温度,加热时间长的吸热能力强,即比热容大。
(9)实验相关拓展:
①根据图像计算比热容,如图乙:已知水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),则煤油的比热容为2.1×103 J/(kg·℃)。(由和结合计算得出结果)
②因水比热容大的应用:如汽车发动机常用水作为冷却剂;寒冷的冬天水箱要加防冻液,这是为了降低水的凝固点。
③加热过程中沙子和水的温度升高,是通过热传递方式使物体内能增加。
④使两种液体快速升温的方法:(1)加个盖子;(2)减少液体的质量。
⑤实验中,如果被比较物质质量m、加热时间t、物体升高温度△t都不等,可以用的比值大小来判断。(t表示加热时间长短,即吸收热量多少。)
【精练】
1、如图所示,为比较a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质 量均为10g, 烧杯内的液体初温相同。当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别为t 甲、t乙、t 丙,且有t甲 >t乙>t丙。
(1)在实验中,三个烧杯中a 、b 液 体 的 必须相同;
(2)比 较a、b 两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,本次实验中用 衡量两种液 体吸收热量的多少(填“升高的温度”或“加热时间”);液体 a 的比热容ca与液体b的比热容cb 相比 ,ca cb (选填“>”、“=”、“<”);
(3)比较1、2两种燃料的热值,应选择 两图进行实验,燃料1的热值q1 与燃料2的热值q2 相比, q1 q2(选填“>”、“=”、“<”);
(4)在甲装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”)。
【答案】(1)质量
(2)甲、丙 加热时间 <
(3)甲、乙 >
(4)偏小
2、如图所示,为比较 a、b 两种液体的比热容及1、2两种燃料的热值,甲、乙、丙三图中的装置相同,燃料的质量均为10g,烧杯内的液体初温相同,当燃料燃尽时,立即读取相应温度计的读数,分别记录在表格中。
加热前液体温度/℃
燃料燃尽时液体温度/℃
燃料的热值/(J/ kg)
甲
15
35
2.4×106
乙
15
25
丙
15
20
(1)在实验中,三个烧杯中a、b液体的 必须相同;
(2)在研究1、2两种不同燃料热值实验时,记录数据如表:不计能量损失根据表中数据计算,燃料 乙 的热值为 ;
(3)比较a、b两种液体的比热容,应选择 两图进行实验,液体a的比热容 ca与液体 b 的比热容cb相比,ca cb(选填“>”“=”或“<”);
(4)比较 1、2 两种燃料的热值,应选甲乙两图进行实验,燃料 1 的热值q1 与燃料 2 的热值 q2 相比,q1 q2(选填“>”“=”或“<”);
(5)在甲图装置中,若燃料为酒精,烧杯内的液体为水,测出水的质量和燃料烧尽时水升高的温度,再结合燃料的质量这一数据,计算出燃料的热值,通过实验算出的热值与实际相比 ( 选填“ 偏大 ”、“ 偏小”), 理由是 。
【答案】(1)质量
(2)1.2×106J/kg
(3) 甲、丙 <
(4)>
(5) 偏小 烧杯也会吸收热量,导致计算出的酒精放出的热量偏小
3、在如图所示的热学实验中:
(1)小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,以探究水和煤油的吸热能力。
①如图甲所示的实验装置,安装顺序应该是 (选填“自下而上”或“自上而下”);
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 相同的水和煤油,实验中用相同的酒精灯加热的目的是:使水和煤油在相同时间内 。
③水和煤油温度随时间变化如图乙所示,根据图乙可判断出a物质是 (选填“水”或“煤油”),b物质吸热能力较 (选填“强”或“弱”)。
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值:
①小明用两个相同规格的烧杯均装50g水、取质量 (选填“相等”或“不相等”)的酒精和碎纸片,分别放入两个燃烧皿中,分别给烧杯加热,直到酒精和碎纸片完全燃尽,通过比较 (选填“加热时间”或“水升高的温度”)来确定酒精和碎纸片热值的大小;
②酒精在燃烧过程中,质量减小,热值 (选填“变大”、“变小”、“不变”)。通过实验正确测得水和酒精的相关数据,计算出酒精的热值与实际相比 (选填“偏大”、“偏小”或“一样”),理由是 。
(3)做完上面实验,小明想起一次在吃干锅排骨时,碗的下方有点燃的蜡烛在给菜加热,如图所示,B为下部开了许多通气孔的罩子。实验收集的数据为:A桶中水的质量为m水,水的初温为t0,末温为t1,蜡烛燃烧前的质量为m0,燃烧后的质量为m1,A桶吸收的热量经测量后计算为QA,已知水的比热容为c水,则蜡的热值q= (不计热损失,用题中给定的物理量符号表示)。
【答案】(1) 自下而上 质量 吸收的热量相同 水 弱
(2) 相等 水升高的温度 不变 偏小 燃烧及给水加热的过程中存在热量散失
(3)
4、生活中常将牛奶放在热水中(即“水浴法”)加热,如图1所示。小明想知道牛奶的沸点,实验装置如图2所示。
(1)实验中还需要添加的测量工具是 ,应使用酒精灯的 焰对纸杯加热;小明用酒精灯给牛奶加热,当温度接近90℃,每隔0.5min记录一次温度,数据如表所示;
时间/min
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
温度/℃
90
92
94
96
98
100
100
100
100
(2)牛奶沸腾时,内部涌出大量气泡,在表面堆积,不易破裂,需不断搅拌气泡;可见,牛奶的沸腾也是一种剧烈的 现象;同时奶香四溢,这属于 现象;
(3)实验表明,牛奶在沸腾过程中,温度 ,用酒精灯持续加热,表明牛奶沸腾需要 热量;
(4)小明发现牛奶的沸点与水的沸点接近,但极容易溢出(俗称“潽(pū)锅”),用“水浴法”加热牛奶的好处是 (写出一条)。
(5)小明又做了另外实验,探究“比较不同物质吸热的情况”,实验装置如图3所示。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
30
34
38
42
46
乙的温度/℃
10
18
26
34
42
通过实验,记录数据如表格所示,甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲 Q乙。(选填“大于”、“小于”或“等于”);分析实验数据可知 物质的更适合作发动机的冷却剂。
【答案】(1)秒表;外;(2)汽化;扩散;(3)不变;吸收;(4)受热均匀;(5)等于;甲。
5、在“探究物质的吸热能力”实验中,实验装置如图1所示。
(1)加热丝加热液体是利用电流的 来工作的;
(2)在两个相同的烧杯中加入初温相同、 (选填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体;
(3)闭合开关,对甲、乙两种液体加热,该过程中忽略液体蒸发且加热丝产生的热量全部被液体吸收。前6min甲、乙两种液体吸收的热量情况如图2所示,则:
①R加热丝1 (选填“>”“<”“=”或“无法比较”)R加热丝2;
②已知R加热丝1=100Ω,电路中的电流为 A。
(4)实验中每隔一段时间记录一次甲、乙两种液体的温度,并做出温度随时间变化的规律图像,如图3所示,则两种液体的比热容c甲 (选填“>”“<”“=”或“无法比较”)c乙,判断的依据是 。
【答案】(1)热效应;(2)质量;(3)<;2;(4)<;相同时间内,甲吸收的热量少,但甲的温度变化量大,所以比热容小。
6、如图甲所示是小东探究“不同物质吸热规律”的实验装置。
(1)该实验是通过 来反映烧杯中液体吸收热量的多少的。该实验采用的实验方法是 (填一种即可)。
(2)实验中选用相同的加热装置分别给初温相同且 (选填“质量”或“体积”)相同的水、煤油两种液体进行加热,并记录实验数据。
(3)根据实验数据,小东作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙所示)。由图乙可知,煤油的比热容 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的比热容。
(4)加热过程中,可以通过观察水中气泡的变化来确定水是否沸腾,水沸腾前水中气泡在上升过程中逐渐 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)为了进一步探究,给一定质量的冰加热,利用实验数据绘出冰的温度随时间变化的图象如图丙所示。分析图象可知,冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”),加热到3min时冰处于 状态,物质吸收热量的能力还与该物质的 有关。
【答案】(1)加热时间 转换法
(2)质量
(3)小于
(4)变小
(5)晶体 固液共存 状态
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