第十四章 内能的利用（实验题21道）-【刷好题】2024-2025学年九年级物理上册热点题型专练（2024人教版）

第14章 内能的利用（实验题21道） 1．制作简易热机模型 （1）准备材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就 。 2．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。 3．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同； （2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg； 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点） 4．小明组装了下图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽后水的温度/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 (1)小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整： 。 (2)为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当 （选填“大”或“小”）一些。 (3)由表中记录数据可知， 的热值大。 5．如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程如下：用电子秤取30g水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取0.7g花生米穿在细铁丝上，点燃花生米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)） (1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示； (2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的目的是 ； ②根据乙图像，粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟，这会导致测得的热值 真实值。 6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，甲、乙烧杯内的液体质量相同。 (1)若比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； (2)质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 。 7．如图所示，烧杯中液体的质量和初温均相同，燃料的质量也相同，燃料燃烧完后，烧杯内液体温度，（液体均未沸腾）分析可知，液体a和液体b的比热容 ；燃料1和2的热值 。（以上两空均选填“”“”或“”） 8．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。    (1)比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在 （选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大； (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两图进行实验； ②液体吸收的热量通过 （选“温度计上升示数”或“加热时间”）来反映； ③如图丁所示，若液体a的温度曲线为A，液体b的温度曲线为B，且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ； (3)小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 9．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 液体a 0 40 82 126 液体b 0 18 40 64 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量 （选填“必须”或“无须”）相等； (2)若要比较不同燃料的热值大小，应选择图甲和图 进行实验；实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少； (3)某同学选用甲、丙两图进行实验，所得数据如表所示，分析表中数据，你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 （选填“a”或“b”）液体。 10．根据图所示实验回答下列问题。 (1)如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。加热时是通过 方式改变水内能的；水蒸气把塞子冲出去过程中的能量转化和四冲程汽油机的 冲程相同； (2)如图所示，用酒精灯、烧杯、试管、温度计等器材比较水和煤油的吸热情况。试管中的水和食用油的 相同，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的，煤油的温度升高的多，说明 的比热容大。 11．小明利用如图装置，完成以下两个课本实验： 实验一：探究不同物质吸热升温的现象； 实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。 (1)在探究实验一时：除了图示的器材外，还需要的测量工具有 ；实验中通过 来反映物质吸收的热量； (2)在探究实验二时：应选用 （选填“甲”、“乙”或“丙”）两组器材。实验中液体温度随时间的变化如图丁所示，设实验中燃料完全燃烧、且放出的热量全部被液体吸收，则燃料1和2的热值之比是 ； (3)关于这两个实验，下列说法正确的是______（填序号） A．燃料的质量都要相等 B．被加热液体的质量都要相等 C．都可以根据温度计上升示数得出正确结论 12．俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 （填“铁圈”或“铁夹”）的位置； 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水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是 （填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较 （填“强”或“弱”）； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （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 （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。 13．【探究名称】探究影响水火箭飞行的水平距离的因素。 【问题】小明和同学们用可乐瓶制作了一个水火箭，水火箭的外观和结构示意图分别如图甲、乙所示。将水火箭置于地面，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水沿打气管向后喷出，水火箭迅速飞起。同学们猜想水火箭飞行的水平距离可能与加水的质量有关。于是做了如下探究： 【证据】小明使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压 （选填“相同”或“不同”）的次数后，调整箭体与水平地面的夹角为40°，实验时无风，测量出发射点到落地点的水平距离，并记录在下表中： 水的质量/g 0 50 100 150 200 250 水平距离/m 3.28 36.33 45.80 67.00 57.03 45.83 【解释】分析表中数据可得：在其他条件相同时，当所加水的质量为 g时，水火箭飞行的水平距离最远，故猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； 【交流】（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的；瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的 冲程相同； （2）当水火箭竖直向上发射时，若无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况； （3）除上述猜想外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的水平距离： （写出一条即可）。 14．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节 （选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择 两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知， 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验。 15．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质吸热升温的特点，物质吸热的多少是通过 （温度计示数/加热时间）来反映的； (2)若图甲烧杯中为50mL的水，则10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为 J/kg； (3)如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出， 液体的比热容较大。若b物质的比热容是2.4×103J/（kg•℃），则a物质的比热容是 J/（kg•℃）。 16．物理兴趣小组为了探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，设计了两种改变瓶内液体质量的方案：方案一，相同体积只改变液体的密度；方案二，同种液体只改变液体的体积。 经查阅资料得知：水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。他们决定采用方案一，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 实验步骤： ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为 V 的水，将其放置在已固定角度的发射架上； ②用打气筒给水火箭打气，直至瓶内气压为p； ③打开开关，可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出，水火箭向前飞出； ④测出水火箭的射程，多次实验取平均值； ⑤用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液，均量取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③。 实验结果如图乙所示。 (1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 ； (2)下图汽油机冲程中与步骤③能量转化相同的是 ； A． B． C． D． (3)本实验可得出的结论是 ； (4)请分析方案二是否合理并说明理由 。 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)比较不同物质的吸热能力，应选择甲和 两个实验； (2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像，由图像可知，液体 的比热容小；如果已知a的比热容为0.9×103J/(kg·℃)，则b的比热容为 J/(kg·℃)； (3)比较不同燃料的热值，应选择 和 两个实验； (4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，若a、b液体的比热容已知，并记录相应的实验数据，利用公式Q=cm(t-t0)计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是 。 18．如图为探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。 (1)小明组装的器材如图甲所示，该装置的错误之处是 ；用纸板给烧杯加盖减少热量散失节省时间，但是增大了烧杯内的气压，影响沸点，解决办法是 。 (2)图乙中图像A、B是两个小组的同学根据实验数据做出的图像，由图像可知当地水的沸点是 ℃，说明当地气压 一标准大气压；他们用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验，图像不同的原因可能是水的 不同。 (3)小华烧水时发现，水沸腾时壶嘴上方冒白气，这是 现象，且水蒸气会把壶嘴处的盖子冲起来，如图丙。盖子被水蒸气冲起的能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同，水蒸气的 能转化为盖子的机械能。 19．生活处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如下几个有趣的实验： (1)如图，矿泉水装水，接近装满时留一小气泡，在瓶中间画一十字标记。把它平放在检查面上，若气泡在十字处说明被检查面是 的；用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 运动（选填“向后运动”、“向前运动”或“保持静止状态”）； (2)如图一开口的矿泉水瓶侧壁A、B处各扎一个小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，可以看到从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与 有关； (3)如图一只空瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力地扭动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞，瓶口和瓶内出现白雾，出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。图中②过程中能量转化的过程与四冲程内燃机的 冲程类似。若一台单缸汽油机，飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。 20．为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），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 （选填“质量”或“体积”）必须相同。 (2)比较不同液体的比热容，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，有ca cb（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2，有q1 q2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (4)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 根据表中数据计算：燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （填“大”或“小”燃料不能完全燃烧或燃烧放出热量大于液体吸收热量）。 21．课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座（如图所示，它能直接测量电水壶的实际功率）。实验前，同学们提出猜想：电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想，分小组进行实验探究，在每次实验开始时，保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。 0.5 1.5 17 17 100 100 1555 1555 135 350 ① ② （1） 根据实验数据分析，该电水壶的热效率η较高的应是 ；（选填“①”或“②”） （2）请根据表格中实验数据，归纳出实验结论： 。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第14章 内能的利用（实验题21道） 1．制作简易热机模型 （1）准备材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。 （2）向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就 。 【答案】转动起来 【详解】酒精灯加热易拉罐内的水，产生大量水蒸气，使罐内气压增大，高温高压的水蒸气从笔管尖端高速喷出，冲击小风扇的扇叶，对扇叶施加力的作用，使扇叶转动起来，将水蒸气的内能转化为扇叶的机械能。 2．在“比较酒精和碎纸片燃烧时放出热量”的实验中，以下五个方面： ①烧杯内液体种类；②烧杯内液体质量；③加热时间；④烧杯内液体的温度变化量；⑤酒精和碎纸片的质量。其中不需要控制相同的是 （填写序号）。小美发现根据实验数据算出燃料的热值 真实值，原因是实验过程中有 。燃料在燃烧过程中热值 （变大/变小/不变）。 【答案】 ③④ 小于 热量损失 不变 【详解】[1]在比较不同燃料热值的实验中，应控制燃料燃烧的质量相同，因为燃料的热值指的是单位质量的某种燃料完全燃烧时放出的热量；通过升高温度显示热量，必须控制烧杯内液体种类和烧杯内液体质量相同，其中不需要控制相同的是③④。 [2][3]刚开始加热时，铁圈和石棉网都要被加热，会吸收热量，在加热过程中，燃料燃烧放出的热量不可能全部被液体吸收，所以根据实验数据计算出的燃料的热值比真实值小。 [4]热值是燃料的一种特性，与燃料质量无关，因此燃烧时质量减小，热值不变。 3．学习了燃料的热值后，小王自己设计实验来探究酒精和碎纸片的热值大小。 （1）为保证实验结论的可靠，以及方便比较，小王同学在实验中应保持被加热液体的种类、质量，燃料的质量以及两个烧杯都应相同； （2）实验数据记录如表，根据表中数据，计算出碎纸片的热值是 J/kg； 燃料 加热前水温℃ 燃料燃尽时水温℃ 燃料的热值J/kg 酒精 15 35 碎纸片 15 25 ？ （3）通过实验得到的燃料热值与实际相比是偏 （大/小），出现这样情况的主要原因是 。（写出一点） 【答案】 小 有热量损失 【详解】[1]相同质量的酒精和碎纸片燃烧放热，酒精燃烧放出的热量可以将水的温度升高20℃，碎纸片燃烧放出的热量可以将水的温度升高10℃，可见酒精放出的热量是碎纸片放出热量的两倍，根据可知，酒精的热值是碎纸片的2倍，所以碎纸片的热值为。 [2][3]因为烧杯、空气也吸收热量，并且燃料不可能完全燃烧，故测得的放出的热量偏小，根据可知，测得的热值会偏小。 4．小明组装了下图所示的装置探究煤油和菜籽油的热值大小。 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽后水的温度/℃ 10g煤油 20 80 ① 20 50 (1)小明设计的实验数据表格如上表，其中①处内容漏写了，请你帮他补充完整： 。 (2)为使实验现象明显，烧杯中水的质量应适当 （选填“大”或“小”）一些。 (3)由表中记录数据可知， 的热值大。 【答案】(1)10g菜籽油 (2)小 (3)煤油 【详解】（1）要比较煤油和菜籽油这两种燃料的热值，根据控制变量法的思想，煤油和菜籽油的质量必须相等；所以①处添加：10g菜籽油。 （2）比较煤油和菜籽油热值，通过质量相同的燃料完全烧尽后水升高的温度来比较热值大小，烧杯中水的质量应该小一些，原因是水的比热容较大，温度变化不明显。 （3）由表中记录数据可知，煤油加热的水温度计升高的温度多，由Q吸=cmΔt知，煤油中水吸收的热量多，即煤油放出的热量较多；消耗燃料的质量相同，由知，燃料煤油的热值大。 5．如图甲所示，小明用该装置粗测花生米的热值，过程如下：用电子秤取30g水放入烧杯中，将温度传感器插入水中，并连接电脑；取0.7g花生米穿在细铁丝上，点燃花生米，立即移到烧杯正下方，给水加热，传感器获得温度一时间的图像如图乙所示。（c水=4.2×103J/(kg·℃)） (1)实验中花生米燃烧放出的热量是通过 来显示； (2)①实验过程中老师提醒小明要适当转动花生米，这样做的目的是 ； ②根据乙图像，粗略测得花生米的热值为 J/kg。在实验中小明看到花生米燃烧冒大量的黑烟，这会导致测得的热值 真实值。 【答案】(1)水升高的温度 (2) 使花生米燃烧充分 5.4×106 小于 【详解】（1）本实验采用转换法，通过水升高的温度来间接表示花生米燃烧放出热量的多少。 （2）[1]实验过程中适当转动花生米，可以使花生米燃烧充分。 [2]根据乙图像，根据Q=cmΔt可以求得，水吸收的热量Q吸=c水m(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×0.03kg×(44.6℃-14.6℃)=3.78×103J 不计热量损失，则有Q吸=Q放，粗略测得花生米的热值为 [3]由于花生燃烧放出的热量没有全部被水吸收，因此这种计算方法不准确，计算结果与真实值相比偏小。 6．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是，甲、乙烧杯内的液体质量相同。 (1)若比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验； (2)质量和初始温度均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为 。 【答案】(1)甲、乙 (2) 【详解】（1）比较不同燃料的热值，方法是使质量相同的不同燃料燃烧，给质量相同的同种液体加热，比较燃料燃烧完之后液体升高的温度，所以应选择甲、乙两图进行实验。 （2）由图像可知，相同加热条件下，A液体温度比B液体温度升高的更快，说明A液体的比热容小于B液体的比热容，所以B液体是水。从开始加热到温度升高到80℃，A所用的加热时间是B的一半，则A吸收的热量是B的一半，A、B质量相等，根据公式可知，A液体的比热容是水的一半，为 7．如图所示，烧杯中液体的质量和初温均相同，燃料的质量也相同，燃料燃烧完后，烧杯内液体温度，（液体均未沸腾）分析可知，液体a和液体b的比热容 ；燃料1和2的热值 。（以上两空均选填“”“”或“”） 【答案】 【详解】[1]比较液体a和b的比热容：使用相同燃料1时，液体a的末温t甲高于液体b的末温t乙（t甲>t乙）。吸收相同热量（来自燃料1），温度升高越小，比热容越大。因此，液体b升温较少，说明其比热容较大，即ca > cb。 [2] 比较燃料1和2的热值：对同种液体a，使用燃料1时温度达到t甲，使用燃料2时温度达到t丙（t甲>t丙）。燃料质量相同，液体a升温越高，说明燃料释放的热量越多，热值越大。因此，燃料1使液体升温更多，说明其热值较大，即q1 > q2。 8．如图，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料质量都是10g，烧杯内液体的初温和质量相同。    (1)比较不同燃料的热值：应选择 两图进行实验，实验时，点燃燃料加热液体，在 （选填“相同时间后”或“燃料都烧完后”）测量液体温度，温度越高，说明燃料的热值越大； (2)比较不同物质吸热升温的特点： ①应选择 两图进行实验； ②液体吸收的热量通过 （选“温度计上升示数”或“加热时间”）来反映； ③如图丁所示，若液体a的温度曲线为A，液体b的温度曲线为B，且液体b的比热容是 液体a的比热容是 ； (3)小明利用丙图实验装置，结合液体b的比热容求出了燃料1的热值。小明计算出的结果跟真实值相比 （选填“偏大”或“偏小”），原因是： 。 【答案】(1) 甲乙 燃料都烧完后 (2) 甲丙 加热时间 2.0×103 (3) 偏小 热量散失 【详解】（1）[1]要比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类和质量相同，改变燃料种类，所以选择甲、乙两图进行实验。。 [2]燃料完全燃烧放出的热量才是其全部能量，所以要在燃料都烧完后测量液体温度，根据Q=cmΔt，质量和比热容相同情况下，温度越高，说明燃料放出热量越多，热值越大。 （2）[1]要比较不同物质吸热升温特点，应控制燃料相同，改变液体种类，所以选择甲、丙两图。 [2]用相同燃料加热，相同时间内燃料放出热量相同，液体吸收热量也相同，所以液体吸收热量通过加热时间来反映。 [3]由图丁知，加热相同时间（吸收相同热量），m相同，Q吸相同，根据Q吸=cmΔt，Δta=90℃−10℃=80℃，Δtb​=90℃−10℃=80℃，ca​mΔta=cb​mΔtb，可得 （3）[1][2]因为在实际实验中，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，存在热量散失，所以计算结果小于真实值。 9．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，图中搅拌器未画出。燃料的质量都为10g，烧杯内的液体初温相同。 温度/℃ 20 30 40 50 加热时间/s 液体a 0 40 82 126 液体b 0 18 40 64 (1)在实验中，三个烧杯中a、b液体的质量 （选填“必须”或“无须”）相等； (2)若要比较不同燃料的热值大小，应选择图甲和图 进行实验；实验中，用 （选填“加热时间”或“升高温度”）来表示液体吸收热量的多少； (3)某同学选用甲、丙两图进行实验，所得数据如表所示，分析表中数据，你认为a、b两种液体中，比热容较大的是 （选填“a”或“b”）液体。 【答案】(1)必须 (2) 乙 升高温度 (3)a 【详解】（1）在探究不同燃料热值或不同物质比热容的实验中，需要控制变量，改变烧杯内物质的种类或者燃料种类，需要其他因素相同，所以烧杯中a、b液体质量必须相等。 （2）[1]要比较不同燃料的热值大小，应控制被加热的液体种类、质量相同，燃料不同，所以应选择图甲和图乙进行实验（甲中燃料1，乙中燃料2，液体都是a且质量相同）。 [2]要比较不同燃料的热值大小实验中，是通过比较燃料燃尽后液体升高温度的多少来表示液体吸收热量的多少，升高的越多，吸收的热量越多，意味着燃料放出的热量越多，从而比较出热值的大小。 （3）甲、丙两图中，燃料相同（燃料1），则相同时间内放出热量相同，即单位时间内液体a和b吸收的热量相同。根据热量公式，质量m相同、Δt相同时，Q越大，c越大。 由表格数据，升高相同温度（如从20℃到30℃），液体a加热时间40s，液体b加热时间18s，a吸收的热量更多，所以a的比热容较大，即比热容较大的是a液体。 10．根据图所示实验回答下列问题。 (1)如图所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。加热时是通过 方式改变水内能的；水蒸气把塞子冲出去过程中的能量转化和四冲程汽油机的 冲程相同； (2)如图所示，用酒精灯、烧杯、试管、温度计等器材比较水和煤油的吸热情况。试管中的水和食用油的 相同，加热过程中，水和煤油吸收热量的多少是通过 来判断的，煤油的温度升高的多，说明 的比热容大。 【答案】(1) 热传递 做功 (2) 质量 加热时间 水 【详解】（1）[1]加热时水吸收热量，温度升高，内能增大，是通过热传递方式改变水的内能。 [2]水蒸气把塞子冲出去过程中水蒸气对塞子做功，内能转化为机械能，能量转化和四冲程汽油机的做功冲程相同。 （2）[1]比较水和煤油的吸热能力的实验中，根据控制变量法，要控制试管中的水和食用油的质量相同。 [2]实验中用同一热源加热，单位时间内水和煤油吸收热量相同，根据转换法，水和煤油吸收热量的多少是通过加热时间来判断的。 [3]加热相同时间，吸收相同热量，煤油的温度升高的多，说明水的比热容大。 11．小明利用如图装置，完成以下两个课本实验： 实验一：探究不同物质吸热升温的现象； 实验二：比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量。 (1)在探究实验一时：除了图示的器材外，还需要的测量工具有 ；实验中通过 来反映物质吸收的热量； (2)在探究实验二时：应选用 （选填“甲”、“乙”或“丙”）两组器材。实验中液体温度随时间的变化如图丁所示，设实验中燃料完全燃烧、且放出的热量全部被液体吸收，则燃料1和2的热值之比是 ； (3)关于这两个实验，下列说法正确的是______（填序号） A．燃料的质量都要相等 B．被加热液体的质量都要相等 C．都可以根据温度计上升示数得出正确结论 【答案】(1) 天平和停表 加热时间 (2) 甲、乙 5∶3 (3)BC 【详解】（1）[1][2]探究不同物质吸热升温的现象，方法一是质量相等的不同物质加热相同时间比较升高的温度；方法二是质量相等的不同物质升高相同的温度比较加热的时间。所以除了图示的器材外，还需要的测量工具有天平、停表；测量加热时间的目的是：通过加热时间来反映物质吸收的热量，这种方法叫转换法。 （2）[1][2]在探究实验二时：需燃烧相同质量的不同燃料，给质量相同的同种液体加热，比较液体升高的温度，所以应选用甲、乙两组器材；由图丁可知，燃料1所加热液体a温度升高50℃，燃料1所加热液体a温度升高30℃，且液体质量相同，比热容相同，根据公式可知，两次实验液体a吸热的热量之比为 燃料放出的热量全部被液体吸收，则燃料1与燃料2完全燃烧放出的热量之比为 燃料质量相同，则燃料1和2的热值之比是 （3）A．探究不同物质吸热升温的现象，需要燃烧的燃料种类相同，但所加燃料的质量不一定相等；比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，燃料的质量要相等，故A错误； B. 不论是探究不同物质吸热升温的现象还是比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，都要控制被加热液体的质量相等，故B正确； C. 探究不同物质吸热升温的现象，通过加热时间的多少反映出物质吸收热量的多少，质量相等的不同液体，加热相同时间，吸收相等热量，温度计示数变化小的吸热能力强；比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映燃料放出热量的多少，再结合质量相等得出结论，故C正确。 故选BC。 12．俊俊同学在实验室对热学中的相关实验进行探究。 (1)俊俊同学用相同的酒精灯分别给水和煤油加热（如图甲所示），探究水和煤油的吸热能力。 ①组装实验装置时，放置陶土网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置的调节非常重要。实验时他应当先调整固定 （填“铁圈”或“铁夹”）的位置； 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水和煤油的温度随时间变化的图像如图乙所示。根据图乙可判断：a物质是 （填“水”或“煤油”），b物质吸热能力较 （填“强”或“弱”）； (2)如图丙所示，为比较酒精和碎纸片的热值，俊俊用两个相同规格的烧杯装相等质量的水，取质量 （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 （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。 【答案】(1) 铁圈 质量 吸收相等的热量 水 弱 (2) 相等 水升高的温度 【详解】（1）[1]由于需要用酒精灯的外焰加热，所以实验装置应按自下而上的顺序组装，应当先调整固定铁圈的位置。 [2][3]为了达到实验目的前提条件是：在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和煤油，选取相同的酒精灯可以在相同的时间内提供的热量相同，使水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。 [4][5]由图乙可知，a、b两物质加热相同时间后（吸热相同），b物质的温度变化的快，b物质的吸热本领弱，b物质是煤油，a物质是水。 （2）[1]燃料燃烧释放的热量既与燃料的质量有关，又与燃料的热值大小有关，所以在设计实验时应控制燃料的质量相同。 [2]将酒精和碎纸片放入两个燃烧皿中，分别给烧杯加热，直到酒精和碎纸片完全燃烧，通过比较水升高的温度比较热值的大小，水升高的温度比较多，说明该燃料的热值较大。 13．【探究名称】探究影响水火箭飞行的水平距离的因素。 【问题】小明和同学们用可乐瓶制作了一个水火箭，水火箭的外观和结构示意图分别如图甲、乙所示。将水火箭置于地面，当瓶内气压足够大时，打开阀门，瓶内的水沿打气管向后喷出，水火箭迅速飞起。同学们猜想水火箭飞行的水平距离可能与加水的质量有关。于是做了如下探究： 【证据】小明使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压 （选填“相同”或“不同”）的次数后，调整箭体与水平地面的夹角为40°，实验时无风，测量出发射点到落地点的水平距离，并记录在下表中： 水的质量/g 0 50 100 150 200 250 水平距离/m 3.28 36.33 45.80 67.00 57.03 45.83 【解释】分析表中数据可得：在其他条件相同时，当所加水的质量为 g时，水火箭飞行的水平距离最远，故猜想是 （选填“正确”或“错误”）的； 【交流】（1）瓶内的水向下喷出的同时水火箭向上运动，这是因为力的作用是 的；瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的 冲程相同； （2）当水火箭竖直向上发射时，若无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地的 来间接反映发射的高低情况； （3）除上述猜想外，你认为还有哪些因素可能会影响水火箭飞行的水平距离： （写出一条即可）。 【答案】 相同 150 正确 相互 做功 时间 见解析 【详解】[1]根据控制变量法，使用同一支水火箭，改变加水的质量，每次用同样的打气筒加压相同的次数。 [2][3]由表中数据可知，其它条件相同时，水的质量是150g，水平距离是67.00m，飞行的水平距离最远，水的质量不同，飞行的水平距离不同，故猜想是正确的。 （1）[4][5]瓶内的水向下喷出，火箭对水施加力的同时，水火箭受到向上的力，水火箭向上运动，说明力的作用是相互的，瓶内的水向下喷出时内能转化为机械能，四冲程内燃机的做功冲程将内能转化为机械能，瓶内的水向下喷出时的能量转化情况与四冲程内燃机的做功冲程相同。 （2）[6]当水火箭竖直向上发射时。无法直接测量水火箭发射的最大高度，这时可以测量水火箭从发射到落地时的时间来间接反映发射的高低情况，时间越长，表示火箭发射的最大高度越高。 （3）[7]影响水火箭的飞行距离可能还有空气流速、水火箭自身重力、瓶塞塞入的深度等。 14．为“比较不同物质吸热的情况”和“探究煤油和菜籽油热值大小关系”，小依同学组装了如图所示的实验装置。 物质 质量m/g 初温t1/℃ 加热时间t/min 末温t2/℃ 水 100 25 10 50 色拉油 100 25 10 78 (1)在安装调整实验器材时，应先调节 （选填“A”或“B”）； (2)若要比较不同物质吸热的情况应选择 两图的装置进行实验； (3)小依同学在老师指导下进行实验，收集的实验数据记录如表：通过分析表中数据可知， 的吸热能力较强（选填“水”或“色拉油”）。物理学上引入了 这个物理量表示物体吸热能力的大小； (4)若要探究“煤油和菜籽油热值大小关系”，应选择 两图的装置进行实验。 【答案】(1)B (2)甲乙 (3) 水 比热容 (4)甲丙 【详解】（1）为了利用酒精灯的外焰给烧杯充分加热，安装器材时需要先固定B的位置，然后再调整A的位置。 （2）为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间，进而判断两种比热容的大小关系，应选择甲和乙两图进行实验。 （3）[1]比较物质吸热能力的2种方法：①使相同质量的不同物质升高相同的温度，比较吸收的热量（即比较加热时间），吸收热量多的吸热能力强；②使相同质量的不同物质吸收相同的热量（即加热相同的时间），比较温度的变化，温度变化小的吸热能力强。通过分析表中数据知道，质量相同的水和色拉油，加热相同的时间，色拉油的末温高，升高的温度多，说明色拉油的吸热能力弱，水的吸热能力强。 [2]不同物质的吸热本领不同，比热容是描述物质吸热本领大小的物理量。 （4）比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热质量相同的同种液体，应选择甲、丙两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过温度计示数的变化来反映的。 15．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验；比较不同物质吸热升温的特点，物质吸热的多少是通过 （温度计示数/加热时间）来反映的； (2)若图甲烧杯中为50mL的水，则10g酒精完全燃烧后，温度计示数升高了20℃，若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则可求出酒精的热值为 J/kg； (3)如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体采用相同燃料供热，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图丁所示，由图可以看出， 液体的比热容较大。若b物质的比热容是2.4×103J/（kg•℃），则a物质的比热容是 J/（kg•℃）。 【答案】(1) 甲、乙 加热时间 (2)4.2×105 (3) b 1×103 【详解】（1）[1]比较不同燃料的热值，应控制被加热物质的种类相同，燃料的种类不同，因此应选择甲、乙两图进行实验。 [2]实验中运用转换法通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。 （2）甲烧杯中为50mL的水，水的质量为 水吸收的热量为 若酒精燃烧放出的热量全部被水吸收，则酒精放出的热量为 酒精的热值为 （3）[1]据丁图可知，质量和初始温度均相同的a、b两种液体，升高相同的温度，b物质需要加热的时间长，吸收的热量多，说明b物质的吸热能力强。 [2]由丁图可知，a物质加热5min，物质升高的温度为 b物质加热6min，升高的温度为 则，由于可得， 解得 16．物理兴趣小组为了探究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，设计了两种改变瓶内液体质量的方案：方案一，相同体积只改变液体的密度；方案二，同种液体只改变液体的体积。 经查阅资料得知：水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。他们决定采用方案一，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 实验步骤： ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为 V 的水，将其放置在已固定角度的发射架上； ②用打气筒给水火箭打气，直至瓶内气压为p； ③打开开关，可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出，水火箭向前飞出； ④测出水火箭的射程，多次实验取平均值； ⑤用食盐和水配制A、B、C三种密度不同的溶液，均量取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③。 实验结果如图乙所示。 (1)实验中用于测量水火箭射程的工具是 ； (2)下图汽油机冲程中与步骤③能量转化相同的是 ； A． B． C． D． (3)本实验可得出的结论是 ； (4)请分析方案二是否合理并说明理由 。 【答案】(1)卷尺 (2)B (3)其他条件一定时，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远 (4)见解析 【详解】（1）水火箭射程比较远，实验中用于测量水火箭射程的工具是卷尺。 （2）步骤③中，打开开关，可乐瓶内的高压气体推动水向后喷出，水火箭向前飞出，内能转化为机械能。 A图中进气门打开，排气门关闭，活塞下行，是吸气冲程；B图中气门都关闭，活塞下行，是做功冲程，内能转化为机械能；C图中气门都关闭，活塞上行，是压缩冲程，机械能转化为内能；D图中进气门关闭，排气门打开，活塞上行，是排气冲程。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 （3）根据，体积相同时，密度越大，质量越大。由图乙可知，液体的密度越大，射程越远。所以本实验可得出的结论是：其他条件一定时，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远。 （4）水火箭射程还与瓶内液体占总体积的比例、瓶内气压和发射角度等因素有关。方案二，同种液体只改变液体的体积，没有控制瓶内液体占总体积的比例不变，不符合控制变量法思想，所以不合理。 17．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量都是10g,烧杯内的液体质量和初温也相同： (1)比较不同物质的吸热能力，应选择甲和 两个实验； (2)根据记录的数据作出了如图丁所示的图像，由图像可知，液体 的比热容小；如果已知a的比热容为0.9×103J/(kg·℃)，则b的比热容为 J/(kg·℃)； (3)比较不同燃料的热值，应选择 和 两个实验； (4)实验前用天平测出了烧杯中液体的质量及燃料的质量，若a、b液体的比热容已知，并记录相应的实验数据，利用公式Q=cm(t-t0)计算出了液体吸收的热量，通过这些数据计算出某种燃料的热值 （选填“偏大”、“偏小”或“不变”），理由是 。 【答案】(1)丙 (2) a 1.8×103 (3) 甲 乙 (4) 偏小 见解析 【详解】（1）比较不同物质的吸热能力，必须控制燃料的种类相同，改变液体的种类，控制液体的质量相同，根据温度计的示数高低得出吸热多少，从而判断物质的吸热能力的大小关系，因此应选择甲、丙两图进行实验。 （2）[1][2]由图示图象可知，a和b升高相同的温度，温度都升高40℃，a需要的时间是10min，b需要的时间是20min，b需要更长的加热时间，b吸收的热量为a吸收热量的2倍，这也就说明了b的吸热能力强一些，a的吸热能力弱，所以a液体的比较容较小，b液体的比热容较大；根据Q吸=cmΔt可知，在液体的质量相同，升高相同的温度时，比热容与吸收的热量成正比，b吸收的热量为a吸收热量的2倍，则b的比热容为a的比热容的2倍，即b的比热容cb=2×0.9×103J/(kg·℃)=1.8×103J/(kg·℃) （3）[1][2]比较不同燃料的热值，应控制被加热液体的种类相同而燃料不同，故应选择甲、乙两图进行实验。 （4）[1][2]由于存在热损失，实验中液体吸收的热量比燃料完全燃烧时放出的热量少，而实验中将液体吸收的热量当作燃料燃烧放出的热量，则计算得到的放出的热量偏少，据Q放=mq求得的热值比实际值小。 18．如图为探究水沸腾时温度变化特点的实验装置。 (1)小明组装的器材如图甲所示，该装置的错误之处是 ；用纸板给烧杯加盖减少热量散失节省时间，但是增大了烧杯内的气压，影响沸点，解决办法是 。 (2)图乙中图像A、B是两个小组的同学根据实验数据做出的图像，由图像可知当地水的沸点是 ℃，说明当地气压 一标准大气压；他们用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验，图像不同的原因可能是水的 不同。 (3)小华烧水时发现，水沸腾时壶嘴上方冒白气，这是 现象，且水蒸气会把壶嘴处的盖子冲起来，如图丙。盖子被水蒸气冲起的能量转化情况与四冲程汽油机的 冲程相同，水蒸气的 能转化为盖子的机械能。 【答案】(1) 温度计的玻璃泡接触了烧杯壁 在纸板上打个孔 (2) 96 低于 质量 (3) 液化 做功 内 【详解】（1）[1]使用温度计时，玻璃泡要完全浸没在被测液体中，且不能碰到容器底和容器壁。图甲中温度计的玻璃泡接触了烧杯壁，这样测量的温度会受烧杯底部温度的影响，导致测量不准确。 [2]用纸板给烧杯加盖可减少热量散失，但会增大杯内气压，使水的沸点升高。在纸板上扎一个小孔，能使烧杯内外气压相通，保持气压接近外界大气压，从而避免对水沸点的影响。 （2）[1]水沸腾时温度保持不变，这个不变的温度就是水的沸点。从图乙中可以看出，温度上升到 96℃后不再升高，所以当地水的沸点是 96℃。 [2]在标准大气压下，水的沸点是 100℃。液体的沸点随气压的降低而降低，现在水的沸点是 96℃，说明当地气压低于一标准大气压。 [3]用相同的酒精灯和相同的烧杯进行实验，加热装置相同。根据Q=cmΔt，在相同的加热条件下，水的质量越大，升高相同温度需要吸收的热量越多，加热时间就越长。图像中A、B加热到沸腾的时间不同，可能是水的质量不同。 （3）[1]水沸腾时壶嘴上方冒 “白气”，是因为从壶嘴喷出的高温水蒸气遇到周围较冷的空气，放热液化成小水滴，这些小水滴聚集形成 “白气”，所以这是液化现象。 [2]四冲程汽油机的做功冲程中，高温高压的燃气膨胀对外做功，将内能转化为机械能。水蒸气把壶嘴处的盖子冲起来，是水蒸气对盖子做功，将水蒸气的内能转化为盖子的机械能，其能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相同。 [3]水蒸气冲起盖子的过程中，水蒸气的内能减少，盖子获得了机械能，所以是水蒸气的内能转化为盖子的机械能。 19．生活处处有物理。小明利用矿泉水瓶做了如下几个有趣的实验： (1)如图，矿泉水装水，接近装满时留一小气泡，在瓶中间画一十字标记。把它平放在检查面上，若气泡在十字处说明被检查面是 的；用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 运动（选填“向后运动”、“向前运动”或“保持静止状态”）； (2)如图一开口的矿泉水瓶侧壁A、B处各扎一个小孔，用橡皮塞塞住，给瓶里充满水，将瓶放在足够高的桌面上，然后把橡皮塞同时拔出，可以看到从不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与 有关； (3)如图一只空瓶中装入少量的水，拧紧瓶盖，用力地扭动瓶身几下，稍稍旋开瓶盖，就听到“砰”的一声且瓶盖被气体冲飞，瓶口和瓶内出现白雾，出现白雾说明瓶内气体温度 （选填“升高”“降低”或“不变”）。图中②过程中能量转化的过程与四冲程内燃机的 冲程类似。若一台单缸汽油机，飞轮的转速为1200r/min，则该汽油机每秒钟做功 次。 【答案】(1) 水平 向前运动 (2)液体深度 (3) 降低 压缩 10 【详解】（1）[1]图中，由于瓶中的水受到的重力的方向竖直向下，若气泡在十字处说明被检查面是水平的。 [2]用手沿箭头方向猛推一下瓶子，瓶中的水由于惯性会“挤”向瓶底，因此气泡将向前运动。 （2）图中，看到从深度不同的孔向外喷水的水平射程不同，从而说明了液体内部压强与液体的深度有关。 （3）[1]瓶口和瓶内出现白雾，是水蒸气遇冷液化形成，出现白雾说明瓶内气体温度降低。 [2]图中②过程中，在压缩瓶内气体体积，瓶子机械能转化为气体内能，能量转化的过程与四冲程内燃机的压缩冲程类似。 [3]四冲程单缸汽油机的飞轮转速为1200r/min，则该飞轮每秒钟转20圈；因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程，做功1次，所以，1s内飞轮转20圈，活塞往复运动20次，共10个工作循环，做功10次。 20．为了比较两种未知燃料的热值以及两种未知液体的比热容的大小，小明同学设计的实验如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内的液体初温相同。当燃料燃烧完时（烧杯内的液体均未沸腾），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 （选填“质量”或“体积”）必须相同。 (2)比较不同液体的比热容，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，有ca cb（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (3)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，燃料1的热值q1与燃料2的燃料值q2，有q1 q2（选填“＞”、“＝”或“＜”）。 (4)若在研究不同燃料热值的实验中记录数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值/（J/kg） 1 15 35 2.4×106 2 15 25 根据表中数据计算：燃料2的热值是 。通过实验得到的燃料热值与实际相比要偏 （填“大”或“小”燃料不能完全燃烧或燃烧放出热量大于液体吸收热量）。 【答案】(1)质量 (2) 甲、丙 < (3) 甲、乙 > (4) 1.2×106 小 【详解】（1）根据控制变量法的要求， 在探究两种未知燃料的热值的实验中，需使用不同的燃料加热质量相等的两种液体；在探究两种未知液体的比热容的大小在实验中，需用相同的燃料加热质量相同的不同液体，所以实验中三个烧杯中a、b液体的质量必须相等。 （2）[1]比较不同液体的比热容的实验中，需用相同的燃料加热不同液体，根据图可知，应选甲、丙两图。 [2]由题意可知，a、b两种液体的初温相等，末温T甲>T丙，所以两种液体的温度变化为Δt甲>Δt丙；甲、丙燃料相同，燃料燃烧完时所用时间相同即两种液体吸收的热量相等；根据Q=cmΔt可知，在质量、吸热热量相同时，由于Δt甲>Δt丙，所以ca<cb。 （3）[1]为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热质量相同的同一种液体，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，故应选择甲、乙两图进行实验。 [2]由题意知，甲、乙两实验烧杯中液体的初温相等，末温T甲>T乙，则Δt甲>Δt乙；由图甲、乙所示实验可知，两烧杯中的液体种类即比热容c、质量m都相等，由公式Q=cmΔt可知，Q甲>Q乙，燃料燃烧释放的热量被烧杯中的液体吸收，则燃料释放的热量Q1>Q2，由于甲、乙两实验所使用的燃料质量m相同而种类不同，由Q=mq可知，q1>q2。 （4）[1]完全燃烧的燃料质量相等，甲、乙两图中质量相等的液体a升高的温度之比为T甲∶T乙=(35℃-15℃)∶(25℃-15℃)=2∶1 不计热量损失，有m燃料q=cm液体Δt 在m燃料、c、m液体相等时，q与Δt成正比，由于所以T甲∶T乙=2∶1，所以燃料1、2的热值之比为q1∶q2=2∶1，由于燃料1的热值为2.4×106 J/kg，所以燃料2的热值为 [2]因燃料不能完全燃烧，且存在热散失，燃料燃烧放出的热量没有全部被液体吸收，所以测得的热值会偏小。 21．课外小组的同学们想探究“影响电水壶热效率的因素”。实验桌上备有温度计、电子秤、电水壶、停表、功率计量插座（如图所示，它能直接测量电水壶的实际功率）。实验前，同学们提出猜想：电水壶的热效率可能与电水壶的保温性、功率、装水的质量、环境温度等有关。同学们按照不同猜想，分小组进行实验探究，在每次实验开始时，保证电水壶和水的初温与室温相同。下表为一小组同学用同一只电水壶进行两次实验所记录的实验数据。 0.5 1.5 17 17 100 100 1555 1555 135 350 ① ② （1） 根据实验数据分析，该电水壶的热效率η较高的应是 ；（选填“①”或“②”） （2）请根据表格中实验数据，归纳出实验结论： 。 【答案】 ② 其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高 【详解】（1）[1]第一次实验，水吸收的热量 第一次实验消耗的电能 第一次实验的热效率 第二次实验时水吸收的热量 第二次实验消耗的电能 第二次实验的热效率 根据实验数据分析，该电水壶的热效率较高的应是②。 （2）[2]由以上计算可知，在电水壶的保温性、功率、环境温度等因素相同的情况下，装的水质量较大时，电水壶的热效率也较高，所以可得出结论，电水壶热效率与装水的质量有关，其它因素一定时，装水的质量越大，电水壶的效率越高。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$