专项03 内能、热机相关实验探究（重难点训练）物理沪科版2024九年级全一册

专项03 内能、热机相关实验探究 一．探究做功对物体内能的改变(共8小题) 二．探究物质的吸热能力(共7小题) 三．比较不同燃料的热值大小(共11小题) 一．探究做功对物体内能的改变(共8小题) 1．（25-26九年级上·广东惠州·阶段练习）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，用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 （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。 2．（26九年级上·河南信阳·阶段练习）25-为了探究做功对物体内能的影响，小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。 如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。 (1)如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能 （增大/不变/减小），这是通过 的方式改变了气体的内能； (2)当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，温度传感器示数 （变大/不变/变小），说明筒内气体对外做功后，内能 （增大/不变/减小），此过程中的能量转化与下列四幅图中， （填字母）展示的冲程的能量转化相同；有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 （填物态变化名称）造成的。 3．（25-26九年级上·山西·开学考试）下面是同学们做的两个实验。请完成下列问题。 【实验一】如图甲所示，先将少许易燃的硝化棉放入透明的有机玻璃筒内，用活塞将筒口密封住，然后将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧。 (1)实验中，根据硝化棉起火燃烧的现象，可知筒内空气分子的热运动 （选填“减慢”或“加快”），这是通过 的方式改变筒内空气的内能； (2)当活塞向下压一段距离后，手上会感到需要用的力越来越大，这表明分子之间存在 （选填“引”或“斥”）力，这种力随着分子之间的距离减小而 。 【实验二】在完成了扩散现象实验后，为了进一步探究扩散现象的快慢与哪些因素有关，如图乙所示，用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精，然后再缓慢地抽取等量的红墨水后迅速用橡皮帽塞紧针头，观察针筒中液体颜色变化的快慢。 (3)扩散现象的本质是分子在不停地做 运动，该实验可能探究的问题是 。 4．（25-26九年级上·全国·随堂练习）如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 （填字母）冲程相似。“白气”属于 （填物态变化的名称）形成的 （选填“固体”“液体”或“气体”）。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功 次。 5．（24-25八年级下·上海长宁·期末）如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 6．（25-26九年级上·全国·随堂练习）下图是小科制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。 (2)铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程中的能量转化与四冲程汽油机的 （填冲程名称）冲程相同。 7．（2025·江苏盐城·二模）打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 8．（2025·江西上饶·一模）【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）。 二．探究物质的吸热能力(共7小题) 9．（25-26九年级上·全国·课后作业）小明为探究“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)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)要完成该实验，除图甲、乙所示的器材外，还需要的测量工具有 和 ； (3)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 的方式来增大液体内能的； (4)此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (5)实验中用两个相同的酒精灯同时加热，可以认为在相同时间内A、B两种液体 相同，然后通过比较 完成实验探究； (6)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； (7)根据实验数据小明绘制出两种液体的温度—时间图像如图丙所示，由图像可知液体 （选填“A”或“B”）的吸热能力更强。液体B在第5min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第3min时的内能； (8)由图像可知，3min内A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量，而A升高的温度比B升高的温度 ，若要它们升高相同的温度，则 需要加热的时间更长； (9)在设计实验方案时，需要控制以下实验变量，你认为其中多余的是_______（填字母）。 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．取相同质量的两种液体 D．盛放两种液体的容器相同 (10)冬天，小明想自制一个暖手袋，从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 （选填“A”或“B”）时保暖时间会更长； (11)小明优化了实验方案，用如图丁所示装置进行实验，将分别装有A、B两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）； (12)新考法  小明将质量和初温都相同的A、B两种液体，分别装入如图戊所示的鸳鸯锅左右两侧锅体中（中间隔挡加装了隔热层），用电磁炉加热。该装置可以较好地控制A、B两种液体在相同加热时间内 相同。加热时，若A液体升温较快，则表明 （选填“A”或“B”）液体吸热本领较强，比热容较大。 10．（25-26九年级上·重庆·阶段练习）假期小媛去海边玩耍，光脚踩在沙滩上感到很烫，踏入水中觉得很凉快，她猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证猜想，进行了如图甲所示的实验。 液体 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 25 40 10 沙子 25 55 4 (1)器材：相同的酒精灯、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、相同质量的水和沙；选取两个相同的酒精灯进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少； (2)为比较水和沙的吸热情况，小媛提出两种方案：a.让两者升高相同的温度，比较加热时间；b.让两者加热相同时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是 （选填“a”“b”或“a和b”）； (3)加热时物质温度升高，这是通过 的方式来增大液体的内能。实验过程中部分数据如表一所示（不考虑热损失），分析数据可知， 的吸热能力更强； (4)如图乙是深圳和新疆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断深圳一天气温变化所对应的曲线是 （选填“A”或“B”）。 11．（25-26九年级上·山东青岛·阶段练习）科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体； (2)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (3)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）； (4)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 ； (5)美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图像丙可以看出，在一年中，青岛应该对应 （选填“a”或“b”）这条曲线； (6)做完实验后，小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验，于是在实验室利用酒精灯加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识，若冰的质量是500g，比热容是，酒精热值为3.0×107J/kg，若加热过程中酒精灯的热效率为50%，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。 12．（25-26九年级上·全国·单元测试）小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用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图甲是小华的实验装置，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，实验中用 表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知 的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为 。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是 （写出一个即可）。 13．（25-26九年级上·河南·阶段练习）为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强，为描述物质的这种能力，物理学把它定义为 。 (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (4)若B是水，则A的比热容为 J/(kg·℃) [水的比热为4.2×103J/(kg·℃) ]。 (5)小明也做了该实验，但是根据数据作出的图像开始部分并不是直线，导致这一现象的原因可能是 ，为了减小这种影响，请你提出一个可行的方法： 。 14．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）为研究水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究： (1)检查装置时发现除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有 和 ； (2)实验中，用 间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较 （前两空均填“加热时间”和“温度变化”）的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。分析数据可知， （选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强； (3)根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）， 煤油的比热容是 J/（ kg·℃）；[c=4.2×10³J/（kg·℃）] 时间/ min 0 2 4 6 8 10 水/℃ 5 7 10 15 25 煤油/℃ 5 9 15 25 35 45 (4)实验结束后撤去酒精灯， 的温度下降得慢，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋作为供热物质，则应该选择 （均选填“水”或“煤油”）； (5)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1>t2），待分别温度稳定（热传递结束）时，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行。 （选填“可行”或“不可行”）； (6)另一实验小组研究甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况，图中横坐标是物体的温度变化，纵坐标是物体吸收的热量。 ①如果甲和乙的质量相同，甲的比热容 乙的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②如果甲、乙是同种物质制成的，甲、乙存在的具体差异可能是 。 15．（24-25九年级上·广东深圳·阶段练习）实验小组利用烧杯、电加热器、温度计等探究“不同物质吸热的情况”，实验装置如图甲所示。 (1)除图甲器材外，还需要的测量工具是天平和 ；温度计在放置时不仅要防止接触烧杯壁和烧杯底，还要防止 。 (2)实验时，为保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同，应该选用 （选填“相同”或“不同”）的电加热器进行实验。 (3)如表所示是实验小组正确实验时记录的实验数据。 液体名称 质量 初温 末温 加热时间 液体1 50 50 2 液体2 50 20 50 1 ①水的初始温度如图乙所示，该示数为 ； ②分析表格数据可知， 的吸热能力更强（选填“液体1”或“液体2”）； (4)通过上述实验结论可知，生活中选用 （选填“液体1”或“液体2”）作为汽车发动机的冷却液效果更好； (5)小明还想知道陈醋和食用油哪个吸热能力强。他将质量和初温均相同的陈醋和食用油分别装入两个相同的试管内，放入沸水中进行加热，如图丙所示，使用该装置的优点是 （写出一条即可）。 16．（2025·河南濮阳·一模）小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： (1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 （选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； (2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少； (3)在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为 ； (4)小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像，根据图像可知，质量相同的水和沙子吸收相同的热量， 的温度升高的多，所以水和沙子相比， 的吸热能力更强，在物理学中用 表示物质的这种性质。 (5)如果水的比热容是，则沙子的比热容是 。 三．比较不同燃料的热值大小(共11小题) 17．（25-26九年级上·四川达州·开学考试）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 。 18．（25-26九年级上·全国·课后作业）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 19．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温都相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中是通过比较 的变化，来比较燃料热值的大小。 (3)在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体 的比热容较大。 (4)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为 。（认为燃料均完全燃烧） 20．（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 (1)安装图1中实验器材时，应采取 （填“从上到下”或“从下到上”）的顺序。实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油。 (2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据可知，升高相同的温度，水的加热时间长，说明 （填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学上，物质吸热能力的强弱用 （填物理量的名称）来描述。 加热时间 0 1 2 3 4 温度 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是___________。（填字母） A．夏天在教室洒水降温 B．汽车的发动机用水来冷却 C．沿海地区昼夜温差较小 (4)酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中加热，使其熔化直至沸腾，其温度随时间变化的关系如图2所示。该物质第7min时的状态为 态；从第11min到第19min，该物质分子无规则运动的剧烈程度将 （填“不变”“增大”或“减小”）。 21．（24-25九年级下·福建厦门·期中）为了探究“不同物质的吸热能力”，实验小组在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图1甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 相同的两种不同液体；可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少； (2)如图乙所示，若液体A是水，则液体B的比热容为 。[] (3)小明还想利用图2甲装置来比较不同液体燃料的热值，他应该在质量相同的燃料燃烧 （相同时间/完毕）后，通过比较 来得出结论；小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图2乙所示的图像a、b（燃料1的图像为a，燃料2的图像为b），则可初步判断燃料 的热值大。 22．（25-26九年级上·全国·单元测试）【探究名称】比较不同物质吸热本领的大小。 【问题】夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的，那么沙子和水的吸热本领有什么不同呢？ 【证据】 （1）为了比较沙子和水吸热本领的大小，小丽设计了图a、b所示的实验。在实验中，如果有图c中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取 两个酒精灯进行实验。 （2）本实验可以用两种方式进行：①等质量的沙子和水升高相同的温度，比较 ；②等质量的沙子和水加热相同的时间，比较 。 （3）小丽实验时，每隔2min读取一次温度计示数并记录在下表中。 加热时间/min 0 2 4 水的温度/℃ 15 21 27 沙子的温度/℃ 15 29 43 【解释】分析表中数据可知， （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。 【交流】 （1）实验中仔细观察的同组同学小华还发现：刚开始加热时，沙子升温较慢。结合沙子与水的特性，你认为产生这种现象可能的原因是 。 （2）本实验中，水和沙子吸收热量的多少是通过 来比较的。 【拓展】小丽同学又利用图a、b所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图a中的沙子换成与图b中质量和初温都相同的水，还应把图a中的酒精灯里的酒精换成 相同的煤油，比较燃料 （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。 23．（2025·江苏南京·二模）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 24．（25-26九年级上·全国·单元测试）小李想测量蜡烛的热值，他利用如图所示的装置进行测量。A容器内装有150g的水，防风罩B的下端开了通气孔。 (1)为完成实验，还需要的测量工具是 和 ； (2)实验中，小李是通过测量 （选填“加热时间”或“水吸收的热量”）间接测量蜡烛燃烧放出的热量； (3)实验中，水的温度升高，内能增加，这是通过 的方式改变物体的内能； (4)实验前后，小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为 J/kg；[] 水的初温/℃ 25 燃烧前蜡烛的质量/g 20.6 水的末温/℃ 40 燃烧后蜡烛的质量/g 20 (5)小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏 。 25．（24-25九年级上·黑龙江绥化·期末）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 (1)某实验小组要“研究不同物质的吸热能力”应选择 两个装置来进行实验； (2)在“研究不同物质的吸热能力”的实验中，是通过 来反映不同物质吸热的多少；（选填“温度计示数”或“加热时间”）； (3)为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图的装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图象，如丁图所示：由丁图分析得出，如果已知a液体的比热容是则b液体的比热容是 ； (4)在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，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”或“偏小”）。 26．（24-25九年级上·广东佛山·期中）小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 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：甲、乙虚线中应选择的器材组合是 （选填“AC”、“AD”、“BC”、“BD”），物质吸收热量的多少通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法叫做 ； (2)在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要 （选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是 （选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 专项03 内能、热机相关实验探究 一．探究做功对物体内能的改变(共8小题) 二．探究物质的吸热能力(共7小题) 三．比较不同燃料的热值大小(共11小题) 一．探究做功对物体内能的改变(共8小题) 1．（25-26九年级上·广东惠州·阶段练习）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，用手沿箭头方向猛推一下瓶子，气泡将 （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)向前运动 (2)液体深度 (3) 降低 压缩 10 【详解】（1）图中，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。 2．（26九年级上·河南信阳·阶段练习）25-为了探究做功对物体内能的影响，小明利用注射器、数字温度传感器等器材进行了如图所示的探究。 如图甲，在注射器前端筒壁上钻一个小孔，将温度传感器的探头插入注射器内，用密封胶将小孔密封，读出此时温度传感器的示数。 (1)如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能 （增大/不变/减小），这是通过 的方式改变了气体的内能； (2)当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，温度传感器示数 （变大/不变/变小），说明筒内气体对外做功后，内能 （增大/不变/减小），此过程中的能量转化与下列四幅图中， （填字母）展示的冲程的能量转化相同；有“白气”喷出是因为筒内气体中的部分水蒸气发生了 （填物态变化名称）造成的。 【答案】(1) 增大 做功 (2) 变小 减小 D 液化 【详解】（1）[1]如图乙，用橡皮帽将注射器的注射口堵住，用力向左推动活塞，传感器的示数逐渐增大，说明温度升高，同一物体温度越高，内能越大，说明活塞压缩筒内气体，使气体内能增大。 [2]用力向左推动活塞，活塞对筒内气体做功，将机械能转化为内能，这是通过做功的方式改变气体的内能。 （2）[1][2]当橡皮帽被喷出时，注射口喷出“白气”，是因为气体对橡皮帽做功，气体内能减小，温度降低，水蒸气液化而成，因此温度传感器示数变小。 [3]橡皮帽被喷出时，是内能转化为机械能，与做功冲程的能量转化相同，即进气门、排气门都关闭，火花塞点火后，燃气推动活塞向下移动做功，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 [4]“白气”是小水珠，橡皮帽被喷出时，是内能转化为机械能，气体温度降低，部分高温水蒸气发生液化而成。 3．（25-26九年级上·山西·开学考试）下面是同学们做的两个实验。请完成下列问题。 【实验一】如图甲所示，先将少许易燃的硝化棉放入透明的有机玻璃筒内，用活塞将筒口密封住，然后将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，发现硝化棉起火燃烧。 (1)实验中，根据硝化棉起火燃烧的现象，可知筒内空气分子的热运动 （选填“减慢”或“加快”），这是通过 的方式改变筒内空气的内能； (2)当活塞向下压一段距离后，手上会感到需要用的力越来越大，这表明分子之间存在 （选填“引”或“斥”）力，这种力随着分子之间的距离减小而 。 【实验二】在完成了扩散现象实验后，为了进一步探究扩散现象的快慢与哪些因素有关，如图乙所示，用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精，然后再缓慢地抽取等量的红墨水后迅速用橡皮帽塞紧针头，观察针筒中液体颜色变化的快慢。 (3)扩散现象的本质是分子在不停地做 运动，该实验可能探究的问题是 。 【答案】(1) 加快 做功 (2) 斥 增大(3) 无规则 扩散现象的快慢是否与液体的种类有关 【详解】（1）[1][2]将活塞迅速压下，当活塞压至接近底部时，硝化棉起火燃烧，向下压活塞时，活塞对筒内空气做功，活塞的机械能转化为筒内空气的内能，是用做功的方式改变物体的内能，此时筒内空气内能增大，温度升高，空气分子的热运动加快。 （2）[1][2]分子间存在引力和斥力，当活塞压下时，空气分子间的距离减小，筒内空气分子间斥力增大，导致手上会感到需用的力越来越大。 （3）[1]扩散现象是分子在不停地做无规则运动的现象。当不同物质相互接触时，彼此进入对方的现象即扩散，它发生在气体、液体和固体之间，是分子无规则运动的直接体现。 [2]用两支相同的针筒分别抽取体积相同的水和酒精，然后再缓慢的抽取等量的红墨水后迅速用橡皮帽塞紧针头，观察针筒中液体颜色变化的快慢。此时其它条件相同，液体种类不同，因此可探究分子运动快慢是否与液体的种类有关。 4．（25-26九年级上·全国·随堂练习）如图甲所示，小李把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用橡皮塞塞紧管口。把一根粗布条缠在管子上并迅速来回拉动摩擦金属管，酒精温度迅速升高，一会儿观察到橡皮塞被顶出，且在管口上方有大量“白气”产生。粗布条摩擦金属管的过程中，将机械能转化为 能。“酒精温度迅速升高”，这是通过 的方式增加了酒精的内能。“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的 （填字母）冲程相似。“白气”属于 （填物态变化的名称）形成的 （选填“固体”“液体”或“气体”）。若图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功 次。 【答案】 内 热传递 C 液化 液体 25 【详解】[1][2]粗布条摩擦金属管的过程中，这是做功的方式使金属管的内能增加，因此将机械能转化为金属管的内能。金属管温度高，放出热量，酒精吸收热量，“酒精温度迅速升高”，因此这是通过热传递的方式增加了酒精的内能。 [3]“橡皮塞被顶出”的过程酒精对橡皮塞做功，酒精的内能转化为橡皮塞的机械能，由乙图可知，A图为吸气冲程，B图为压缩冲程，机械能转化为内能，C图为做功冲程，内能转化为机械能，D图为排气冲程，“橡皮塞被顶出”的过程与图乙中单缸四冲程内燃机的C冲程相似。 [4][5] “白气”人眼可以看见，是小水滴，属于水蒸气液化形成的液体。 [6]转速是3000r/min＝50r/s 四冲程内燃机每转2转对外做功1次，则图乙四冲程内燃机的转速是3000r/min，则每秒钟该内燃机对外做功25次。 5．（24-25八年级下·上海长宁·期末）如图所示，某同学探究物体对外做功时能量的转化情况。他利用酒精灯给试管和水加热，如图甲所示。当水沸腾后，水蒸气会把瓶塞“冲”出去，如图乙所示。在研究过程中发现，若将瓶塞塞得紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，如图丙所示。 (1)观察图甲和图乙（或图甲和图丙），在水蒸气把瓶塞“冲”出去的过程中，水蒸气对瓶塞 ，在此过程中，能量的转化情况是 。 (2)分析比较图乙和图丙的实验现象，可以得出初步结论： 。 【答案】(1) 做功 内能转化为机械能 (2)见解析 【详解】（1）[1][2]观察图甲和图乙（或图甲和图丙），塞子被试管内的水蒸气推出，是水蒸气对塞子做功，此过程中，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 （2）实验中可以通过塞子被冲出去距离的远近反映水蒸气对塞子做功的多少；将瓶塞塞的紧一些，酒精灯对试管和水的加热时间会长一些，水蒸气的内能更大，瓶塞被“冲”出去的距离会远一些，可得出：物体对外做功时，内能越大，转化为的机械能就越大。 6．（25-26九年级上·全国·随堂练习）下图是小科制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 的方式改变水的内能。 (2)铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程中的能量转化与四冲程汽油机的 （填冲程名称）冲程相同。 【答案】(1)热传递 (2)做功 【详解】（1）蜡烛燃烧放出热量被水吸收而增大水的内能，这是通过热传递的方式改变水内能的。 （2）当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动，这个过程的能量转化是：内能减小，机械能增大，内能转化为机械能。这与热机的做功冲程相同。 7．（2025·江苏盐城·二模）打气后的可乐瓶可制成“水火箭”。研究表明：水火箭射程与瓶内液体占总体积比例、瓶内气压和瓶内液体质量等因素有关。为研究水火箭射程与瓶内液体质量的关系，某兴趣小组通过只改变液体的密度来改变其质量，并用图甲装置和有关测量工具进行如下实验。 ①取一可乐瓶作为水火箭内胆，瓶内装入体积为V的水，将其放置在已固定好的发射架上；②用打气筒给水火箭打气，当瓶内气压为p时，打开开关发射；③测出水火箭的射程，多次实验取平均值；④用食盐和水配制A、B、Ｃ三种密度不同的溶液，均取体积为V的溶液替换水，重复上述步骤①②③实验结果如图乙所示。 (1)打气时，瓶内气体内能 ，打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中 冲程； (2)一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，则溶液密度达到 ，在体积相同时， 也最大； (3)本实验结论：相同条件下，瓶内液体质量越 ，水火箭射程越远； (4)某同学认为本实验用相同装置，可只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量更方便。该同学的观点 （正确/错误），理由： 。 【答案】(1) 变大 做功 (2) 最大 液体质量 (3)大 (4) 错误 见解析 【详解】（1）[1][2]打气时，瓶内气体被做功，内能增大；打开开关，水火箭发射，此过程能量转化关系类似于汽油机中做功冲程，均是将内能转化为机械能。 （2）[1][2]一定温度下，用足量的食盐和水配制溶液，若充分溶解后观察到有食盐沉淀在下方，说明溶液已经饱和，则溶液密度达到最大，根据，在体积相同时，液体质量也最大。 （3）根据，在体积相同时，液体密度越大，液体质量也越大。结合图乙可知，相同条件下，瓶内液体质量越大，水火箭射程越远。 （4）[1][2]只用水进行实验，通过改变水的体积来改变质量的同时瓶内液体占总体积比例也发生改变，没有控制变量，所以该同学的观点错误。 8．（2025·江西上饶·一模）【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。 二．探究物质的吸热能力(共7小题) 9．（25-26九年级上·全国·课后作业）小明为探究“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)组装器材时应按照 （选填“自下而上”或“自上而下”）的顺序依次安装； (2)要完成该实验，除图甲、乙所示的器材外，还需要的测量工具有 和 ； (3)实验时，选取 相同、初温相同的A、B两种不同液体，加热时液体温度升高，这是通过 的方式来增大液体内能的； (4)此实验通过 （选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”）来反映液体吸收热量的多少； (5)实验中用两个相同的酒精灯同时加热，可以认为在相同时间内A、B两种液体 相同，然后通过比较 完成实验探究； (6)加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为 ℃； (7)根据实验数据小明绘制出两种液体的温度—时间图像如图丙所示，由图像可知液体 （选填“A”或“B”）的吸热能力更强。液体B在第5min时的内能 （选填“大于”“等于”或“小于”）第3min时的内能； (8)由图像可知，3min内A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量，而A升高的温度比B升高的温度 ，若要它们升高相同的温度，则 需要加热的时间更长； (9)在设计实验方案时，需要控制以下实验变量，你认为其中多余的是_______（填字母）。 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．取相同质量的两种液体 D．盛放两种液体的容器相同 (10)冬天，小明想自制一个暖手袋，从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热介质，选择 （选填“A”或“B”）时保暖时间会更长； (11)小明优化了实验方案，用如图丁所示装置进行实验，将分别装有A、B两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是 （写出一点即可）； (12)新考法  小明将质量和初温都相同的A、B两种液体，分别装入如图戊所示的鸳鸯锅左右两侧锅体中（中间隔挡加装了隔热层），用电磁炉加热。该装置可以较好地控制A、B两种液体在相同加热时间内 相同。加热时，若A液体升温较快，则表明 （选填“A”或“B”）液体吸热本领较强，比热容较大。 【答案】(1)自下而上(2) 天平 秒表(3) 质量 热传递(4)加热时间的长短(5) 吸收的热量 升高的温度 (6)33 (7) B 大于 (8) 等于 高 B (9)B (10)B (11)确保在相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同（合理即可） (12) 吸收的热量 B 【详解】（1）要用酒精灯的外焰加热，所以要先固定铁圈；温度计的玻璃泡不能碰到容器底，所以要确定烧杯位置才能确定温度计的位置。因此组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装。 （2）[1][2]实验中要对相同质量的不同物质进行加热，并记录加热时间，故还需要的测量工具为天平和停表。 （3）[1]本实验探究不同物质的吸热能力，除选用不同液体之外，其余所有条件都要相同，两液体的质量要相同，加热方式要相同，盛装仪器也要相同。 [2]用酒精灯给液体加热，加热过程中，液体吸收热量，温度升高，内能增大，这是通过热传递的方式来增大液体内能的。 （4）相同的加热器在相同的时间内放出相同的热量，物质在相同的时间内吸收相同的热量。此实验通过加热时间的长短来反映液体吸收热量的多少。 （5）[1][2]实验中用两个相同的酒精灯同时加热，相同的时间内酒精放出相同的热量，即在相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同，根据可知，通过比较升高的温度可以比较A、B两种液体的吸热能力。 （6）加热一段时间后，液体B的温度如图乙所示，温度计的分度值为1℃，为0以上温度，示数为33℃。 （7）[1]如图丙所示，升高相同的温度，物质B的加热时间更长，物质B吸收的热量更多，所以物质B的吸热能力更强。 [2]物体吸收热量时内能增大，液体B在第5min时的内能大于第3min时的内能。 （8）[1][2][3]相同的加热器在相同的时间内放出相同的热量，物质在相同的时间内吸收相同的热量。3min内A吸收的热量等于B吸收的热量。由图像可知，A升高的温度比B升高的温度高。若要它们升高相同的温度，则B需要吸收更多的热量，即B需要加热的时间更长。 （9）本实验探究不同物质的吸热能力，除选用不同液体之外，其余所有条件都要相同，所以要采用完全相同的加热方式、取相同质量的两种液体、盛放两种液体的容器相同，但燃料的多少不需要控制。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 （10）升高相同的温度B吸收的热量更多，由公式可知，B的比热容更大，吸热能力更强，同理，相同情况下，保暖时间会更长。 （11）用如图丁所示装置进行实验，将分别装有A、B两种液体的试管放在同一个烧杯中水浴加热，此装置具有的优点是：确保在相同时间内A、B两种液体吸收的热量相同 （12）[1]如图戊所示用电磁炉加热物质，同一个热源相同时间内放出相同的热，该装置可以较好地控制A、B两种液体在相同加热时间内吸收的热量相同。 [2]加热时，质量和初温都相同的A、B两种液体，吸收相同的热量，若A液体升温较快，则B液体升温较慢，表明B液体吸热本领较强，比热容较大。 10．（25-26九年级上·重庆·阶段练习）假期小媛去海边玩耍，光脚踩在沙滩上感到很烫，踏入水中觉得很凉快，她猜想不同物质吸热能力可能不同。为验证猜想，进行了如图甲所示的实验。 液体 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 25 40 10 沙子 25 55 4 (1)器材：相同的酒精灯、烧杯、温度计各两个，以及 （填测量工具）、托盘天平（含砝码）、相同质量的水和沙；选取两个相同的酒精灯进行实验，目的是为了通过比较 来比较物质吸收热量的多少； (2)为比较水和沙的吸热情况，小媛提出两种方案：a.让两者升高相同的温度，比较加热时间；b.让两者加热相同时间，比较升高的温度。你认为可行的方案是 （选填“a”“b”或“a和b”）； (3)加热时物质温度升高，这是通过 的方式来增大液体的内能。实验过程中部分数据如表一所示（不考虑热损失），分析数据可知， 的吸热能力更强； (4)如图乙是深圳和新疆沙漠地区同一天气温变化曲线，请你判断深圳一天气温变化所对应的曲线是 （选填“A”或“B”）。 【答案】(1) 秒表 加热时间 (2)a和b (3) 热传递 水 (4)A 【详解】（1）[1]实验中需要测量加热时间，因此还需要的测量工具是秒表。 [2]选取两个相同的酒精灯，可保证相同时间内两种物质吸收的热量相同，所以通过比较加热时间就能比较物质吸收热量的多少。 （2）方案a：让水和沙升高相同温度，通过比较加热时间，加热时间越长，说明吸收热量越多，能比较吸热能力；方案b：让水和沙加热相同时间（吸收相同热量），通过比较升高的温度，升高温度越小，说明吸热能力越强，也能比较吸热能力，因此可行的方案是a和b。 （3）[1]加热时，物质通过吸收酒精灯传递的热量使温度升高，这是通过热传递的方式增大内能的。 [2]由表格数据可知，水和沙质量相同，水升高 15℃需要加热10min，沙升高 30℃仅需要加热4min；若使两者升高相同温度，水需要的加热时间更长，吸收热量更多，说明水的吸热能力更强。 （4）水的吸热能力比沙子强，吸收或放出相同热量时，水的温度变化较小，沙子的温度变化较大。深圳靠近海洋，水含量多，昼夜温差小；新疆沙漠地区沙子多，昼夜温差大。图中曲线A温度变化平缓，对应深圳一天的气温变化，故填A。 11．（25-26九年级上·山东青岛·阶段练习）科技小组同学用如图甲所示的装置比较不同物质的吸热开温情况。将水和油分别盛在两个相同的试管中，同时用红外加热器加热，温度传感器与电脑相连。电脑上显示温度随时间变化的图线如图乙所示。 (1)实验中需要选取 （选填“质量”或“体积”）相等的水、油两种液体； (2)加热3分钟A吸收的热量 （选填“大于”“小于”或“等于”）B吸收的热量； (3)由图像分析可知 液体是水（选填“A”或“B”）； (4)小华用该装置重新实验，得到水和油的温度随时间变化图线重合均与图乙中的A相同，则小华所取的水和油质量之比为 ； (5)美丽的青岛依山傍海，气候与无大海和湖泊环绕的内陆城市相比存在明显差异。青岛和某一无大海和湖泊环绕的内陆城市年气温变化曲线如图丙所示，从图像丙可以看出，在一年中，青岛应该对应 （选填“a”或“b”）这条曲线； (6)做完实验后，小红想起八年级上学期学过冰熔化的实验，于是在实验室利用酒精灯加热，完成了冰的熔化实验，并描绘出温度随加热时间变化的关系图线如图所示。根据图像丁和相关知识，若冰的质量是500g，比热容是，酒精热值为3.0×107J/kg，若加热过程中酒精灯的热效率为50%，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量是多少 。 【答案】(1)质量 (2)等于 (3)B (4)2︰3 (5)a (6)7×10﹣4kg 【详解】（1）根据控制变量法要求，实验中应控制水和油的质量和初温相同。 （2）实验中用相同的加热方式加热，加热3分钟时，加热时间相同，此时，A吸收的热量等于B吸收的热量。 （3）水的比热容比油的大，水的吸热能力较强，升高相同的温度，水吸收的热量多，即升高相同温度时，水的加热时间长，由图乙可知，由20℃升高到40℃时，A需加热2min，B需加热3min，故B液体是水。 （4）由公式可知，质量相同的水和油，升高相同温度时，吸收的热量之比等于比热容之比，即加热的时间之比等于比热容之比，由图乙可知，水由20℃升高到40℃时，需加热3min，油由20℃升高到40℃时，需加热2min，即 （5）青岛周围水较多，无大海和湖泊环绕的内陆城市多砂石。根据公式可知，质量相同的砂石和水，吸收相同的热量后，升高的温度Δt和比热容c成反比，砂石的比热容小于水的比热容，因此水的温度升得慢，从丙图可以看出吸收相同的热量，曲线b的温度升得高，因此曲线b是内陆城市气温变化所对应的曲线，a是青岛气温变化所对应的曲线。 （6）从第0min至第2min，冰的温度由﹣10℃变为0℃，冰吸收的热量 酒精灯的热效率为50%，即 解得，酒精热值为3.0×107J/kg，则该物质从第0min至第2min消耗酒精的质量为 12．（25-26九年级上·全国·单元测试）小华在家里学习烧饭做菜的过程中，经常要加热食用油和水。因此，她对一些物理现象有了一定的认识，她猜想食用油的比热容比水的小。 (1)下列能够支持她这一猜想的一个事实是________（填字母）。 A．食用油能把食物炸得焦黄，而水不能 B．食用油能漂在水面上 C．食用油比水难蒸发 D．相同条件下，加热时食用油比水热得快 (2)为了验证自己的猜想，小华进行如下探究：将水和食用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图甲是小华的实验装置，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，实验中用 表示物质吸热的多少。 ③小华根据记录的实验数据，绘制了如图乙所示的温度随时间变化的关系图像，由图像可知 的吸热能力较强。已知水的比热容为，则食用油的比热容为 。 ④实验结束后，小华评估实验时认为用图丙中的实验装置进行实验更好，你认为选择电加热器加热的优点是 （写出一个即可）。 【答案】(1)D (2) 没有控制水和食用油的质量相同 加热时间 水 容易控制水和食用油吸收的热量相同 【详解】（1）比热容是反映物质吸热能力的物理量，比热容越小，物质吸收相同热量时温度升高越快，或升高相同温度时吸收的热量越少。 A．食用油能把食物炸焦黄而水不能，是因为食用油的沸点远高于水的沸点（标准大气压下水沸点 100℃，食用油沸点通常 200℃以上），与比热容无关，故A不符合题意； B．食用油漂在水面上，是因为食用油的密度小于水的密度，属于密度特性，与比热容无关，故B不符合题意； C．食用油比水难蒸发，是因为食用油的分子间作用力较大、挥发性较弱，与比热容无关，故C不符合题意； D．相同条件下加热时食用油比水热得快，说明在吸收相同热量（相同加热条件）时，食用油的温度升高更快，根据比热容的物理意义，这表明食用油的吸热能力较弱，即比热容比水小，能支持小华的猜想，故D符合题意。 故选D。 （2）[1]探究不同物质的比热容大小，需根据控制变量法保证除物质种类不同外，其他影响实验的因素均相同，包括物质的质量、初温、加热源规格、烧杯规格等。图甲装置中，两个烧杯内的水和食用油体积相同，由于水和食用油的密度不同，则烧杯中水和食用油的质量不相等，因此明显错误是没有控制水和食用油的质量相同。 [2]实验中使用两个相同的酒精灯加热，相同规格的酒精灯在相同时间内释放的热量相同（不考虑热量损失时），物质吸收的热量等于酒精灯释放的热量。因此，加热时间越长，物质吸收的热量越多，可用加热时间表示物质吸热的多少，采用了转换法。 [3]由温度随时间变化的图像可知，水和食用油从20℃升高到60℃，升高相同温度，水的加热时间为8min，食用油的加热时间为4min。由于加热时间反映吸热多少，说明水吸收的热量是食用油的2倍，水的吸热能量较强。对于水来说，对于食用油来说，故，整理得 [4]图丙装置使用电加热器加热，与酒精灯相比，电加热器的优点在于：电加热器可以精确控制在相同时间内释放的热量完全相同，能更准确地保证水和食用油吸收的热量相同，避免了酒精灯火焰大小不稳定导致的热量供应不均匀问题，减少实验误差 13．（25-26九年级上·河南·阶段练习）为了比较液体吸热能力的大小，如图甲所示，小红在两个相同的试管中，分别装入A、B两种液体，将两个试管放入盛有水的同一烧杯中，用酒精灯加热。 (1)分别在试管中装入的A、B两种液体应保证 （填“体积”或“质量”）相同；当它们吸收热量相同时，通过比较 来判断吸热能力的强弱。 (2)如图乙所示，实验后绘制了两种液体的温度与时间关系图像。在0～4min内：质量相等的A、B两种液体，吸收的热量 （选填“相等”或“不相等”）；分析图像可知 的吸热能力强，为描述物质的这种能力，物理学把它定义为 。 (3)若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质，则应选择 （选填“A”或“B”）液体。 (4)若B是水，则A的比热容为 J/(kg·℃) [水的比热为4.2×103J/(kg·℃) ]。 (5)小明也做了该实验，但是根据数据作出的图像开始部分并不是直线，导致这一现象的原因可能是 ，为了减小这种影响，请你提出一个可行的方法： 。 【答案】(1) 质量 温度变化值 (2) 相等 B 比热容 (3)B (4)2.1×103 (5) 开始加热时烧杯吸收了部分热量 实验前对烧杯进行预热 【详解】（1）[1][2]因为该实验是探究比较液体吸热能力大小的，因此根据物理学中控制变量法，在试管中装入A、B两种液体应保证质量相同，当液体吸收热量相同时，通过比较液体升高的温度来判断吸热能力的强弱。 （2）[1]实验中，用相同的加热装置加热，在0～4min内，相同时间，质量相等的A、B两种液体，吸收的热量相等。 [2]在内，A、B吸收热量相等，根据，m相同，Q相同，B液体温度升高的慢，由可得，小则c大，所以B的吸热能力强。 [3]物理学中就把物质吸热本领的大小用比热容表示，比热容指单位质量升高1℃所吸收的热量或者降低1℃所放出的热量。 （3）由图可知，两种物质温度均升高40℃，质量相等的A、B两种液体，A需要加热4min，B加热8min，则B吸收热量多，吸热能力强，所以应选择B液体装入暖手袋中作为供热物质。 （4）根据可知，在质量和升高的温度相同时，比热容和吸收的热量成正比；由于两种液体温度均升高40℃，A需要加热4min，B加热8min，则A、B两种液体吸收热量之比为1︰2，则比热容之比为1︰2，则A液体的比热容为 （5）[1]导致小明作出的图像开始部分并不是直线的原因是在实验时并未对烧杯进行预热，使得烧杯吸收了一部分热量导致刚开始图像并不是直线的缘故。 [2]为了减小这种影响，可以在实验前对烧杯进行预热，可以减少因烧杯吸热对实验的影响。 14．（24-25九年级上·江苏苏州·期中）为研究水和煤油的吸热能力，小明用如图甲、乙所示两套完全相同的装置进行实验探究： (1)检查装置时发现除了图中所示的器材外，还需要增加的测量工具有 和 ； (2)实验中，用 间接反映水和煤油吸热的多少，通过比较 （前两空均填“加热时间”和“温度变化”）的多少来判断水和煤油吸热能力的强弱的。分析数据可知， （选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强； (3)根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，吸收的热量 （选填“相同”或“不相同”）， 煤油的比热容是 J/（ kg·℃）；[c=4.2×10³J/（kg·℃）] 时间/ min 0 2 4 6 8 10 水/℃ 5 7 10 15 25 煤油/℃ 5 9 15 25 35 45 (4)实验结束后撤去酒精灯， 的温度下降得慢，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋作为供热物质，则应该选择 （均选填“水”或“煤油”）； (5)同组的小华设计如下方法来比较比热容的大小：将两初温均为t1的相同金属块，分别浸没在温度均为t2的水与食用油中（t1>t2），待分别温度稳定（热传递结束）时，测得水温低于食用油的温度，若不计热损失，据此得出水的比热容比食用油大的结论，请评价该设计思路是否可行。 （选填“可行”或“不可行”）； (6)另一实验小组研究甲、乙两个固态物体吸热后温度升高的情况，图中横坐标是物体的温度变化，纵坐标是物体吸收的热量。 ①如果甲和乙的质量相同，甲的比热容 乙的比热容（选填“大于”、“等于”或“小于”）； ②如果甲、乙是同种物质制成的，甲、乙存在的具体差异可能是 。 【答案】(1) 天平 停表(2) 加热时间 温度变化 水(3) 不相同 2.8×103 (4) 水 水(5)可行(6) 大于 质量 【详解】（1）[1][2]本实验需要用天平测质量，用停表测量加热时间，因此还需要天平和停表。 （2）[1][2]用相同规格的电加热器分别给水和煤油加热这样做的目的是通过加热时间反映吸收的热量，这用到了转换法，通过比较温度变化判断水和煤油吸热能力的强弱的。 [3]由表格可知，加热相同的时间（吸收相同的热量），水升高的温度低，所以水吸热能力强。 （3）[1]根据表格数据可知，烧杯中的水和煤油，升高相同的温度时，水的加热时间长，所以水吸收热量多，即二者吸收热量不相同。 [2]根据可知，质量一定的不同物质，升高相同温度时，吸收热量（即加热时间）与比热容成正比，即 当都升高10℃时， 解得 （4）[1]实验结束后撤去加热器，相同时间放出的热量相同，根据Q=cmΔt可知，因水的比热容大，相同质量的水和煤油相比，水的温度下降得慢。 [2]根据Q=cmΔt可知，在质量和降低的温度相同时，水放热多，利用该特性小明想自制一个暖手袋，若只能从水或煤油中选一种装入暖手袋中作为供热物质，则应该选择水。 （5）由题意可知，小华和小明在同一实验小组，实验中所用水和食用油的质量相同，小华所用金属块相同（质量和比热容均相同），其初温也相同（均为t1），水和食用油的初温也相同，但低于金属块的初温，则将相同金属块分别浸没在水与食用油中后，金属块放热，液体吸热； 已知待温度均稳定后测得水温低于食用油的温度，即投入水中的金属块降低的温度更多，水升高的温度较少，不计热量损失，根据Q吸=Q金属放=c金属m金属Δt降低可知在该过程中水吸收的热量多，而水升高的温度小，由Q吸=cmΔt升高可知水的比热容较大，故该方案可行。 （6）[1]如果甲和乙的质量相同，升高相同的温度，甲吸收的热量多，甲的吸热能力强，则甲的比热容大于乙的比热容。 [2]如果甲、乙是同种物质制成的，升高相同的温度，吸收的热量不同，根据Q=cmΔt可知，甲、乙可能存在的具体差异可能是质量。 15．（24-25九年级上·广东深圳·阶段练习）实验小组利用烧杯、电加热器、温度计等探究“不同物质吸热的情况”，实验装置如图甲所示。 (1)除图甲器材外，还需要的测量工具是天平和 ；温度计在放置时不仅要防止接触烧杯壁和烧杯底，还要防止 。 (2)实验时，为保证两种液体在相同时间内吸收的热量相同，应该选用 （选填“相同”或“不同”）的电加热器进行实验。 (3)如表所示是实验小组正确实验时记录的实验数据。 液体名称 质量 初温 末温 加热时间 液体1 50 50 2 液体2 50 20 50 1 ①水的初始温度如图乙所示，该示数为 ； ②分析表格数据可知， 的吸热能力更强（选填“液体1”或“液体2”）； (4)通过上述实验结论可知，生活中选用 （选填“液体1”或“液体2”）作为汽车发动机的冷却液效果更好； (5)小明还想知道陈醋和食用油哪个吸热能力强。他将质量和初温均相同的陈醋和食用油分别装入两个相同的试管内，放入沸水中进行加热，如图丙所示，使用该装置的优点是 （写出一条即可）。 【答案】(1) 秒表 温度计接触电加热器 (2)相同 (3) 20 液体1 (4)液体1 (5)在相同时间内两种液体吸收的热量是相同的 【详解】（1）[1]实验中用加热时间的长短表示吸收热量的多少，要用到秒表； [2]温度计放置时，除了不能接触烧杯壁和底，也不能接触电加热器，否则测量温度不准确。 （2）[1]实验中两种液体吸收的热量并不能直接测出，因此使用了两个完全相同的电加热器，保证相同时间内吸收的热量相同，根据转换法，只需比较加热时间就可以比较液体吸收热量的多少； （3）[1]温度计的分度值为1℃，示数为20℃； [2]根据表格中的数据可知，质量相等的液体1和液体2升高相同的温度，液体1的加热时间长，液体1吸收的热量多，液体1的吸热能力强； （4）根据当它们升高相同温度时，液体1需要吸收的热量更多，若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，液体1冷却效果更好； （5）两个相同的试管，同时放入水中加热，加热方式相同，在相同时间内两种液体吸收的热量是相同的。 16．（2025·河南濮阳·一模）小聪同学暑假期间和家人一起去海边游玩，他发现在白天的时候，沙子被晒得烫脚，而海水却是凉凉的感觉，到了晚上沙子凉凉的，而海水却是温温的，他就想应该是不同的物质吸热能力可能是不相同的，于是他找来了一些实验器材，用图甲所示的装置做了如下的实验： (1)用两只相同的烧杯分别取初温度和 （选填“体积”或“质量”）相同的水和沙子； (2)用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，实验过程中我们可以通过 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来衡量水和沙子吸收热量的多少； (3)在第4分钟时，温度计显示沙子的温度如图乙所示，其读数为 ； (4)小聪根据所测得的数据，绘制出了等质量的水和沙子在相同加热条件下温度随时间变化的图像，根据图像可知，质量相同的水和沙子吸收相同的热量， 的温度升高的多，所以水和沙子相比， 的吸热能力更强，在物理学中用 表示物质的这种性质。 (5)如果水的比热容是，则沙子的比热容是 。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)43 (4) 沙子 水 比热容 (5) 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力的实验中，采用控制变量法：用两只相同的烧杯，水和沙子的初温和质量相同，相同的加热装置。 （2）本实验采用转换法，用两个相同的酒精灯来加热水和沙子，通过加热时间的长短来反映吸收热量的多少，加热时间相同，物质吸收的热量相同。 （3）温度计的分度值是，图乙中温度计的示数是。 （4）从图丙可知，加热时间相同即吸收的热量相同时，沙子比水上升的温度高，说明水吸收热量的能力强，在物理学中用比热容来表示物质吸热能力强弱这一物理量。 （5）根据水和沙子加热时间都是时，吸收的热量相同，即 沙子的比热容 三．比较不同燃料的热值大小(共11小题) 17．（25-26九年级上·四川达州·开学考试）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 。 【答案】(1) 甲乙 燃料都烧完后 (2) 甲丙 加热时间 2.0×103 【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可知，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]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]相同的燃料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]根据Q=cmΔt可知，在质量和升高温度相同时，比热容与吸收热量（加热时间）成正比。由图丁可知，升高80℃时，吸收热量之比为 所以二者比热容之比 液体a的比热容是 18．（25-26九年级上·全国·课后作业）为探究不同燃料燃烧放热能力的差异，小华设计了如图甲、乙所示的两组对比实验，实验装置完全相同，燃料的质量都是。 (1)实验中应按照 （选填“自上而下”或“自下而上”）的顺序安装实验器材。 (2)实验中需要控制被加热水的 和初温均相同，还需要的测量工具是 。 (3)本实验中通过观察 来比较燃料燃烧放出热量的多少，这运用了 法。 (4)实验数据如下表。根据数据计算：完全燃烧燃料1放出的热量为 ；燃料2的热值为 。[] 燃料 加热前水的温度/℃ 燃料燃尽时水的温度/℃ 燃料的热值/ 1 15 35 2 15 25 (5)通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏 （选填“大”或“小”），出现这种情况的主要原因是 。 【答案】(1)自下而上 (2) 质量 天平 (3) 温度计示数的变化 转换 (4) (5) 小 见解析 【详解】（1）在安装实验器材时，为了保证酒精灯的外焰能充分加热石棉网和烧杯，并且温度计的玻璃泡要正确放置在水中，应按照自下而上的顺序安装实验器材。 （2）[1][2]在探究不同燃料燃烧放热能力的实验中，根据控制变量法，需要控制被加热水的质量和初温均相同，这样才能通过水温度的变化准确比较燃料燃烧放出热量的多少。因为要控制水的质量相同，所以还需要用天平来测量水的质量。 （3）[1][2]燃料燃烧放出的热量无法直接观察和测量，而水吸收热量后温度会升高，通过观察温度计示数的变化就能知道水吸收热量的多少，从而比较出燃料燃烧放出热量的多少，这种将不易测量的量转换为容易测量的量的方法叫做转换法。 （4）[1]燃料1的热值为，完全燃烧燃料1放出的热量为 [2]根据实验设计水的质量相同，设水的质量为m，不计热量损失，两次实验燃料放出的热量等于水吸收的热量，则有 即 解得 （5）[1][2]在实际实验中，燃料不可能完全燃烧，同时燃料燃烧放出的热量也没有全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，水吸收的热量偏小，在质量一定时，根据，通过实验得到的燃料热值与实际值相比偏小。 19．（25-26九年级上·全国·单元测试）如图所示，甲、乙、丙三图中装置完全相同，燃料的质量都是，烧杯内的液体质量和初温都相同。 (1)实验装置的组装顺序应该是 （选填“由上到下”或“由下到上”）。 (2)比较不同燃料的热值，应选择 两图进行实验，实验中是通过比较 的变化，来比较燃料热值的大小。 (3)在比较不同物质的比热容时，得到液体a、b的温度随时间变化的图像如图丁所示，则液体 的比热容较大。 (4)若在研究不同燃料热值的实验时，记录的数据如表： 燃料 加热前液体温度/℃ 燃料燃尽时液体温度/℃ 燃料的热值 1 15 35 2 15 25 根据表中数据计算，燃料2的热值为 。（认为燃料均完全燃烧） 【答案】(1)由下到上 (2) 甲、乙 温度计示数 (3) (4) 【详解】（1）需用外焰加热，所以要先确定铁圈的高度；而温度计的玻璃泡要浸没到液体中，但不能碰到容器壁和容器底，所以放好烧杯后，再调节温度计的高度，因此应按照由下到上的顺序进行组装。 （2）[1][2]为了比较热值大小要用不同的燃料，应加热同一种液体，让液体的质量相同，通过比较温度计示数的变化，比较吸热多少，进而比较热值大小，因此应选择甲、乙两图进行实验。 （3）由图丁可知，液体质量相同，加热相同时间，即吸收相等热量时，b升高的温度较低，由可知，液体b的比热容较大。 （4）实验中认为，对于燃料1： 即① 对于燃料2： 即② 联立①②两式可得 20．（2025·黑龙江齐齐哈尔·模拟预测）用图1中的实验装置探究水和煤油吸热能力的强弱。 (1)安装图1中实验器材时，应采取 （填“从上到下”或“从下到上”）的顺序。实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、 相同的水和煤油。 (2)本实验选用两个相同的酒精灯同时进行加热，实验中上下反复缓慢地提拉搅拌器，每隔一分钟记录一次温度，记录的数据如下表。分析表中实验数据可知，升高相同的温度，水的加热时间长，说明 （填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。在物理学上，物质吸热能力的强弱用 （填物理量的名称）来描述。 加热时间 0 1 2 3 4 温度 煤油 20 22 24 26 28 水 20 21 22 23 24 (3)下列现象不能用本实验的结论来解释的是___________。（填字母） A．夏天在教室洒水降温 B．汽车的发动机用水来冷却 C．沿海地区昼夜温差较小 (4)酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值将 （填“变大”“变小”或“不变”）。 (5)将某种固态物质放入加热功率恒定的装置中加热，使其熔化直至沸腾，其温度随时间变化的关系如图2所示。该物质第7min时的状态为 态；从第11min到第19min，该物质分子无规则运动的剧烈程度将 （填“不变”“增大”或“减小”）。 【答案】(1) 从下到上 质量 (2) 水 比热容 (3)A (4)不变 (5) 固液共存 增大 【详解】（1）[1]安装图1中实验器材时，因要用酒精灯的外焰加热，应采取从下到上的顺序。 [2]根据比较不同物质吸热能力的两种方法，要控制不同物质的质量相同，故实验前应该在两个相同的烧杯中分别加入初温相同、质量相同的水和煤油。 （2）[1][2]分析实验数据可知：升高相同的温度，水的加热时间长，即水吸收的热量多，说明水的吸热能力更强；在物理学上，物质吸热能力的强弱用比热容来描述。 （3）A．夏天，在教室的地面上洒水，由于水蒸发从周围吸热，会使人感觉凉爽，与水比热容大小无关，故A符合题意。 B．因为水的比热容较大，相同质量的水和其它物质比较，升高相同的温度，水吸收的热量多，所以用水冷却汽车发动机，故B不符合题意； C．在沿海地区，水是比较多的，因为水的比热容较大，白天，相同质量的水和沙石比较，吸收相同的热量，水的温度升高的少；夜晚，放出相同的热量，水的温度降低的少，使得昼夜的温差小；而新疆地区温差变化比较大，故C不符合题意。 故选A。 （4）热值是燃料本身的一种特性，与物质的种类有关，不随物质质量的变化而变化，所以酒精灯内酒精用掉一半后，剩下酒精的热值不变。 （5）[1]由图2可知，4~11分钟吸热但温度不变，为熔化过程，所以该物质第7min时的状态为固液共存态。 [2]温度越高分子热运动越剧烈，所以从第11min到第19min，因温度升高，该物质分子无规则运动的剧烈程度将增大。 21．（24-25九年级下·福建厦门·期中）为了探究“不同物质的吸热能力”，实验小组在两个相同的容器中分别装入初温相同的两种液体A、B，并且用相同的装置加热，如图1甲所示。 (1)实验中，应该向两个烧杯中加入 相同的两种不同液体；可以通过比较 来反映两种液体吸收热量的多少； (2)如图乙所示，若液体A是水，则液体B的比热容为 。[] (3)小明还想利用图2甲装置来比较不同液体燃料的热值，他应该在质量相同的燃料燃烧 （相同时间/完毕）后，通过比较 来得出结论；小明选用了燃料1和燃料2进行实验。当燃料燃尽后，小明根据各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图2乙所示的图像a、b（燃料1的图像为a，燃料2的图像为b），则可初步判断燃料 的热值大。 【答案】(1) 质量 加热时间 (2) (3) 完毕 温度计示数变化 2 【详解】（1）[1][2]在探究不同物质的吸热能力的实验中，为了便于比较，应控制两种不同液体的质量相等；加热两种液体的装置完全相同，酒精灯相同时间放出的热量相同，可以看成相同时间两种液体吸收的热量相同，因此可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少，这种方法叫转换法。 （2）由图乙可知，在加热5min时，AB吸收相同的热量，A升高的温度为20℃，B升高的温度为40℃， A的比热容为，B的比热容 （3）[1][2]比较不同液体燃料的热值，实验时应让相同质量的燃料1和燃料2完全燃尽，通过比较温度计示数变化来比较燃料的热值，液体升高的温度越高，说明燃料提供的热量越多，燃料的热值越大。 [3]由图丁可知，燃料完全燃烧后，燃料2加热的液体升高的温度高，吸收的热量多，说明燃料2放出的热量多，由可知，燃料2的热值大。 22．（25-26九年级上·全国·单元测试）【探究名称】比较不同物质吸热本领的大小。 【问题】夏天我们在海边玩耍时，会觉得沙子烫脚，而海水却凉凉的，那么沙子和水的吸热本领有什么不同呢？ 【证据】 （1）为了比较沙子和水吸热本领的大小，小丽设计了图a、b所示的实验。在实验中，如果有图c中甲、乙、丙三个酒精灯，则应选取 两个酒精灯进行实验。 （2）本实验可以用两种方式进行：①等质量的沙子和水升高相同的温度，比较 ；②等质量的沙子和水加热相同的时间，比较 。 （3）小丽实验时，每隔2min读取一次温度计示数并记录在下表中。 加热时间/min 0 2 4 水的温度/℃ 15 21 27 沙子的温度/℃ 15 29 43 【解释】分析表中数据可知， （选填“沙子”或“水”）的吸热本领更强。 【交流】 （1）实验中仔细观察的同组同学小华还发现：刚开始加热时，沙子升温较慢。结合沙子与水的特性，你认为产生这种现象可能的原因是 。 （2）本实验中，水和沙子吸收热量的多少是通过 来比较的。 【拓展】小丽同学又利用图a、b所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图a中的沙子换成与图b中质量和初温都相同的水，还应把图a中的酒精灯里的酒精换成 相同的煤油，比较燃料 （选填“燃烧相同时间”或“燃尽后”）两个烧杯中水升高的温度。 【答案】 乙、丙 加热时间 升高的温度 水 沙子受热不均匀 加热时间的长短 质量 燃尽后 【详解】【证据】 （1）[1]根据转换法，用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，在此实验中，如果有图（c）中甲、乙、丙三个酒精灯，乙、丙酒精灯火焰几乎相同，则应选取乙、丙两个酒精灯进行实验。 （2）[2]等质量的沙子和水升高相同的温度，比较吸收的热量（加热时间），加热时间长的吸收的热量多，吸热能力强。 [3]等质量的沙子和水加热相同的时间，比较升高的温度，升高温度少的，吸热能力强。 （3）[4]由表格数据知：等质量的沙子和水加热相同的时间，沙子的温度上升得多，根据比较吸热能力的方法知，水的吸热本领更强。 【交流】 （1）[5]实验中，沙子与水相比，水具有更好的流动性，所以水受热比沙子更均匀。故刚开始加热时，沙子升温较慢的原因可能是：沙子开始受热不均匀。 （2）[6]本实验中，使用相同的酒精灯通过加热时间的长短来比较吸热多少，所以水和沙子吸收热量的多少是通过加热时间的长短来比较的。 【拓展】 [7][8]小丽同学又利用图（a）、（b）所示的装置探究酒精和煤油的热值是否相等。要完成该实验，除了把图（a）中的沙子换成与图（b）中质量和初温相同的水之外，还应把图（a）中的酒精灯里的酒精换成质量相同的煤油，比较它们燃料燃尽后两个烧杯中水升高的温度。 【点睛】 23．（2025·江苏南京·二模）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。 24．（25-26九年级上·全国·单元测试）小李想测量蜡烛的热值，他利用如图所示的装置进行测量。A容器内装有150g的水，防风罩B的下端开了通气孔。 (1)为完成实验，还需要的测量工具是 和 ； (2)实验中，小李是通过测量 （选填“加热时间”或“水吸收的热量”）间接测量蜡烛燃烧放出的热量； (3)实验中，水的温度升高，内能增加，这是通过 的方式改变物体的内能； (4)实验前后，小李测量的数据如表所示，则蜡烛的热值约为 J/kg；[] 水的初温/℃ 25 燃烧前蜡烛的质量/g 20.6 水的末温/℃ 40 燃烧后蜡烛的质量/g 20 (5)小李跟同学讨论后，认为实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏 。 【答案】(1) 温度计 天平 (2)水吸收的热量 (3)热传递 (4)1.575×107 (5)小 【详解】（1）[1][2]实验需要测量水的温度（计算水吸收的热量）和蜡烛的质量（计算燃烧蜡烛的质量）。所以还需要的测量工具是温度计和天平。 （2）实验中，蜡烛燃烧放出热量，水吸收热量，通过计算水吸收的热量，以此间接反映蜡烛燃烧放出的热量。通过测量水吸收的热量间接测量蜡烛燃烧放出的热量。 （3）热传递是由于温度差引起的能量传递现象，蜡烛燃烧使周围温度升高，水吸收热量，温度升高，内能增加，这是通过热传递的方式改变物体的内能。 （4）水吸收的热量 蜡烛燃烧的热量 则蜡烛的热值 （5）在实际实验中，蜡烛燃烧放出的热量不可能全部被水吸收，会有一部分热量散失到周围环境中，导致计算出的水吸收的热量比蜡烛实际燃烧放出的热量少，根据，在质量准确的情况下，测量偏小，所以实验中测出的蜡烛的热值与真实值相比偏小。 25．（24-25九年级上·黑龙江绥化·期末）如图所示，甲、乙、丙三个实验装置完全相同，燃料的质量都为10g，烧杯内液体的质量都相同。 (1)某实验小组要“研究不同物质的吸热能力”应选择 两个装置来进行实验； (2)在“研究不同物质的吸热能力”的实验中，是通过 来反映不同物质吸热的多少；（选填“温度计示数”或“加热时间”）； (3)为了研究不同物质的吸热能力，利用其中两幅图的装置进行实验，根据记录的数据做出了两种液体的温度随时间变化的图象，如丁图所示：由丁图分析得出，如果已知a液体的比热容是则b液体的比热容是 ； (4)在甲装置中，若燃料为酒精，烧杯内的液体为水，其质量为200g，点燃燃料直至燃料烧完，温度计的示数由20℃上升到70℃，再结合“10g”燃料这一数据，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”或“偏小”）。 【答案】(1)甲、丙 (2)加热时间 (3)2.7×103 (4)偏小 【详解】（1）比较两种液体的吸热能力的大小，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，根据温度计的示数判断两种液体吸热能力的大小关系，应选择甲、丙两图进行实验。 （2）实验中选用相同的加热装置，则相同时间内被加热物质吸收的热量是相同，因此用加热时间来表示不同物质吸热的多少。 （3）据丁图可知，两种液体加热10min，a液体升高的温度为 b液体升高的温度为 两种液体吸收的热量相等，即，由于，可得 解得b液体的比热容是 （4）水吸收的热量为 燃料的质量为10g，则燃料的热值为 因此算出的热值与实际相比偏小。 26．（24-25九年级上·广东佛山·期中）小明利用如图装置，可完成两个探究实验： 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：甲、乙虚线中应选择的器材组合是 （选填“AC”、“AD”、“BC”、“BD”），物质吸收热量的多少通过比较 （选填“升高的温度”或“加热时间”）来反映的，这种研究方法叫做 ； (2)在探究实验二时：小明选用了燃料a和燃料b进行实验，当燃料燃尽时，小明记下了各个时刻烧杯中的水温，绘制了如图所示的图像，则可初步判断燃料 （选填“a”或“b”）的热值大，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要 （选填“偏小”或“偏大”）；为比较两种燃料的热值，不必控制相同的是 （选填“烧杯内液体的质量”、“燃烧的时间”或“燃料的质量”）。 【答案】(1) BC 加热时间 转换法 (2) b 偏小 燃烧的时间 【详解】（1）[1]为了探究不同物质吸热升温的现象，需要用相同的热源加热质量和初温相同的不同液体，故应选择的器材组合是BC。 [2][3]实验中用相同的热源加热，根据转换法，物质吸收热量的多少是通过比较加热时间来反映的，加热时间越长，吸收热量越多。 （2）[1]比较质量相等的不同燃料燃烧放出的热量时，由图像可知，燃料b使得水温升高得多，说明燃料b的热值大。 [2]因为存在热损失，利用此实验方法算出来的燃料热值将比真实值要偏小。 [3]根据控制变量法，要控制烧杯内液体的质量、燃料的质量相同，不必控制燃烧的时间相同。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $