内容正文:
期中冲刺(实验题30道)
1.在“探究并联电路中电压规律”的实验中,小明同学连接的实物电路如图甲所示(电压表尚未连接)。
(1)闭合开关S,小灯泡、都 (选填“亮”或“不亮”)。
(2)小明只将导线②接e点的一端改接到 点就连成了正确的电路。
(3)小明分别测出灯、以及电源两端的电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。实验结论:并联电路中, 。
(4)为了使实验结论具有普遍性,你的建议是 。
【答案】(1)不亮
(2)f
(3) 2.6 并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压
(4)换不同规格的灯泡多次测量
【详解】(1)如图连接,导线把两个小灯泡都短路了,造成电源短路,两个小灯泡都不亮,会造成电路中电流增大,烧坏电源。
(2)要连成正确的并联电路,小明只将导线②接e点的一端改接到f点,这样电流就能分别通过、,形成并联电路。
(3)[1]由图可知,电源电压是两节干电池,一节1.5V,本电路的电源电压为3V,该电压表选择的是小量程,所以分度值是0.1V,所以电压表的示数为2.6V。
[2]小明分别测出灯、以及电源两端的电压,电压表示数相同,所以实验结论:并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。
(4)只根据一次实验就得出的结论有偶然性,该实验结论不科学,我们应多次更换规格不同的灯泡进行实验,以便寻找普遍规律。
2.在“连接串联电路”实验中,实验电路图如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两个灯泡都不亮,她用一根导线接在灯泡L1两端,两个灯泡仍然不亮,将导线接在灯泡L2两端,灯泡L1亮,则故障可能是 (选填“L1灯丝断了”或“L2灯丝断了”);
(2)小莉想探究“在并联电路中开关的位置是否会影响它的控制作用”,于是她找来了器材并按如图乙所示电路连接实物进行实验;
①把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,发现它可以控制 ;
②把开关连接在一条支路的b处,闭合、断开开关,发现它可以控制 , 的工作不受影响;
③再把开关连接在另一条支路的c处,闭合、断开开关,发现它可以控制 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”);
④通过以上实验分析得出结论:在并联电路中,干路开关控制 ,支路开关控制 。
【答案】(1)L2灯丝断了
(2) L1和L2 L1 L2 L2 整个电路 本支路的用电器
【详解】(1)闭合开关S,L1、L2两只灯泡都不亮,电路一定为断路;用一根导线接在灯泡L1两端,仍然都不亮,说明L2断路或L1、L2同时断路;将导线接在灯泡L2两端,灯L1亮,说明L1是完好的。所以故障为L2灯丝断了。
(2)[1]把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,灯L1、L2亮或灭,发现它可以控制灯L1、L2,故干路开关控制所有的用电器。
[2][3]把开关连接在一条支路b处,闭合、断开开关,发现它可以控制L1,L2不受影响,故支路开关只控制所在支路的用电器。
[4]把开关再连接在另一条支路c处,闭合、断开开关,发现它可以控制L2,L1不受影响,故支路开关只控制所在支路的用电器。
[5][6]通过以上实验分析得出结论:在并联电路中干路开关控制所有的用电器,支路开关控制本支路的用电器。
3.小林同学设计了如图甲所示电路探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将电路连接完整 ,要求电压表测量灯L1两端的电压;
(2)小林在连接电路前,发现电压表的指针偏转情况如图乙所示,接下来他应对电压表进行的操作是 ;
(3)排除故障后,正确测量了L1两端电压U1、L2两端电压U2及电源电压U,并将数据记录在下表中。分析数据可得出的结论:并联电路中 ,且等于 两端电压;
U1/V
U2/V
U/V
1.5
1.5
1.5
(4)实验存在的不足之处是 。
【答案】(1)
(2)对电压表调零
(3) 各支路用电器两端的电压相等 电源
(4)实验次数太少,结论具有偶然性
【详解】(1)要求电压表测量灯L1两端的电压,电源电压不高于3V,所以电压表选择小量程与L1并联接入电路,两灯泡并联接入电路,如图:
(2)若开关闭合前,小林发现电压表的指针如图乙所示,这是因为电压表未调零。接下来他应对电压表进行的操作是对电压表进行调零,使指针指在零刻度线上。
(3)[1][2]根据表格数据可知,L1、L2两端的电压相等,且等于电源电压,故并联电路中,各部分电路两端的电压相等,且等于电源电压。
(4)实验只进行了一次测量,得出的结论具有偶然性,应该更换不同规格的灯泡进行多次实验,使结论更具有普遍性。
4.在热学实验中:
(1)可用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力:
①实验装置应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 (选填“质量”或“体积”)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 ;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,可用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量 (选填“相等”或“不等”)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烧。通过比较 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来比较酒精和碎纸片热值的大小。
【答案】(1) 自下而上 质量 吸收相同的热量 水
(2) 相等 温度计升高的示数
【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。
[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]如乙图所示,在质量和吸收热量(加热的时间)相同时,b物质升高的温度较多,b物质吸热能力弱,a物质升高的温度较少,a物质吸热能力强,水的吸热能力强,所以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,通过比较升高的温度比较热值的大小,升高的温度比较多,说明该燃料的热值较大。
5.(教材题改编)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,并慢慢向上提弹簧测力计,这时会发现弹簧测力计的示数变 ,因为分子间存在 力。
【答案】 大 引
【详解】[1]玻璃板水平接触水面后,在向上提的过程中,由于分子间存在引力,水分子与玻璃分子之间产生吸引力,导致弹簧测力计需要克服额外的分子引力,因此示数会变大。
[2]分子间同时存在引力和斥力,但此时玻璃板与水分离时主要表现为引力作用,所以弹簧测力计示数变大是由于分子间存在引力。
6.在测量定值电阻的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小) 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.断路 D.短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是 V,则此次测量中,的阻值为 。为使测量结果更准确,接下来应进行的操作是 。
【答案】(1)
(2) B C
(3) 1.8 9 移动滑片,再测几组数据
【详解】(1)电源由两节干电池组成,电源电压大约是3V,电压表的量程选择0~3V,电压表和电阻并联,根据滑动变阻器的滑片向右移动时,电路中的电流变小,连入电路的电阻变大,确定变阻器的A接线柱连入电路,如图所示:
(2)[1]为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至阻值最大处,即B端。
[2]电流表没有示数,说明电路可能断路;电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的支路断路了,故障可能是Rx断路,故选C。
(3)[1]图甲中,电压表选择小量程,分度值是0.1V,由图乙可知,电压表的示数是1.8V。
[2]Rx的阻值为
[3]为使测量结果更准确,移动变阻器的滑片,测量多组电压值和电流值,求出多组电阻值,求平均值,可以减小误差。
7.教材图片
知识点运用
一滴红墨水滴入水中,能使整杯水变色,说明 ;如图所示,在等质量的冷水中和热水中各滴入一滴红墨水, (选填“冷水”或“热水”)中红墨水扩散得快,这一现象可以说明分子运动的快慢与 有关
【答案】 分子在不停息地做无规则运动 热水 温度
【详解】[1]一滴红墨水滴入水中,能使整杯水变色,这是因为红墨水分子在水中不断运动,进入到水分子的空隙中,这种现象叫做扩散现象,它表明分子在永不停息地做无规则运动。
[2][3]通过实验现象可知在等质量的冷水中和热水中各滴入一滴红墨水,热水中红墨水扩散得快。这一现象说明分子运动的快慢与温度有关,温度越高,分子无规则运动越剧烈。热水的温度高,分子运动更剧烈。
8.斜面在物理实验中有很多应用。
(1)图甲是利用斜面测量小车的平均速度,实验时应保持斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”),可减小测量时间时造成的误差;
(2)图乙是“探究动能与哪些因素有关”的实验,实验中使同一小车从斜面不同高度静止滑下,是为了探究动能与 的关系;若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验,还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测力计、④棉布中选择 (填序号)两件实验器材。
【答案】(1)较小
(2) 速度 ②④
【详解】(1)实验时,应该使斜面的坡度较小一些,可以增加小车下滑的时间,方便计时,减小测量时间的误差。
(2)[1]使同一小车从斜面不同高度由静止滑下,小车的质量不变,高度不同,到达水平面时的速度是不同的,所以是为了探究动能大小与速度的关系。
[2]探究“阻力对物体运动的影响”要改变接触面的粗糙程度,所以需要选择与接触面粗糙程度有关的毛巾和棉布,所以要选择②④。
9.利用图甲的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)打开酒精灯帽,可以闻到酒精的气味,这是 现象;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃;
(4)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,由图乙可知此时水的沸点是 ℃,水沸腾时温度变化的特点是 。
【答案】(1)扩散
(2)需要
(3)93
(4) 99 温度保持不变
【详解】(1)打开酒精灯灯帽,会闻到酒精的气味,这是因为酒精分子不停地做无规则运动散发到空气中,是扩散现象。
(2)实验时,需要利用酒精灯的外焰加热,所以组装实验装置时,需要点燃酒精灯,观察火焰的外焰与铁圈的位置来调整铁圈B的高度。
(3)由图甲可知,温度计的分度值为1℃,则温度计示数为93℃。
(4)[1][2] 根据实验现象可知,液体沸腾时的特点是温度不变、继续吸热,由图乙可知,水沸腾时保持99℃不变,故水的沸点为99℃。
10.用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选( )
A.0~3V B.0~6V C.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至不同位置,并将相应的电压表和电流表示数记录在下表中。建立I-U坐标系并描点,根据描点情况,小绵同学说,表中数据有一组是明显错误的,可能是读取不当造成的。这组数据序号是 ;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流I/A
0.04
0.08
0.11
0.26
0.20
0.24
0.29
②删除这组数据后,根据实验数据绘制的I-U图像如图乙所示,分析图像初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(3)探究电流与电阻的关系:
断开开关,将5Ω的定值电阻换为另一只定值电阻,为使定值电阻两端的电压保持1.2V不变。小绵同学提出两种操作:
甲:先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为1.2V。
乙:先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V。你认为哪种操作合理: 。
【答案】(1)A
(2) 4 正比
(3)乙
【详解】(1)电源是一节干电池,电压约为1.5V,因而电压表选择0-3V的量程。
故选A。
(2)[1]根据表格数据,基本上是电压增大几倍,电流也增大几倍,即电压与电流的比值保持不变,只有第4组数据不符合此规律,故是错误的。
[2]剔除后可以得出电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)为了保护电路,闭合开关前,把滑动变阻器调到电阻最大位置,先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V,故选乙。
11.如图(a)所示为研究分子热运动的实验装置,甲、乙两个瓶子中,一个装有红棕色的二氧化氮气体,一个装有空气。已知二氧化氮的密度大于空气的密度,则 瓶中装有二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,过一段时间,两个瓶子中的气体颜色基本一致,这属于 现象,这种现象说明气体的分子在不停地 ,也说明分子间存在 。如图(b)所示,同时在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴墨水,可以看到:墨水在 (选填“热水”或“冷水”)中扩散得快,这说明 。
【答案】 乙 扩散 做无规则的运动 间隙 热水 温度越高,分子热运动越剧烈,扩散越快
【详解】[1]由于二氧化氮密度大于空气密度,若将二氧化氮放在上方,受重力会下沉,不能说明分子的无规则运动,所以应将二氧化氮放在下方,这样抽掉玻璃板后,二氧化氮分子向上运动,能体现分子热运动,故乙瓶中装有二氧化氮气体。
[2][3][4]抽掉玻璃板后,两种气体逐渐混合,颜色变得均匀,这是扩散现象 。扩散现象表明气体的分子在不停地做无规则运动 ;同时两种气体分子能彼此进入对方,也说明分子间存在间隙 。
[5][6]在冷水和热水中滴入墨水,由于温度越高,分子无规则运动越剧烈,所以墨水在热水中扩散得快,这说明温度越高,分子的无规则运动越剧烈,扩散越快。
12.小明想知道家庭电路中微波炉高温挡工作时的热效率,他利用家中电能表(表头如图所示)、温度计等工具进行了如下实验:
A.在杯中装有质量为的冷水,测出水的初温为
B.把杯子放进微波炉,并选择高温挡;
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置,同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数为
D.加热结束后,迅速测出水的末温
①以上实验中,还缺少一个步骤,请你补上这个步骤: ;
②电能表指示灯闪烁一次,用电器消耗的电能 J;
③微波炉热效率的表达式 (用字母表示).
【答案】 关闭家内其他用电器,只让微波炉工作; 1.125×103J;
【分析】(1)测微波炉的效率,只让微波炉工作;
(2)利用电能表参数和闪烁次数求出消耗电能;利用利用水的吸热公式和消耗的电能结合效率公式求出效率,
【详解】①以上实验中,还缺少一个步骤:关闭家内其他用电器,只让微波炉工作;
②电能3200imp/kW⋅h,表示电能表指示灯闪烁3200次,消耗的电能为1kW⋅h,闪烁一次用电器消耗的电能为:E0=×3.6×106J=1.125×103J;
③水吸收的热量为Q=cm(t−t0),
消耗得电能为E=nE0;
故微波炉的效率为:η==;
13.在“探究小灯泡的亮度与实际功率关系”实验中,实验电路如图甲所示,其中电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数变 ,灯泡的亮度变 ;
(2)实验相关数据记录在下面表格中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
实验次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
1.5
0.24
6.25
0.36
较暗
2
2.5
正常
3
3.0
0.32
9.38
0.96
很亮
(3)分析实验数据及现象,可以得出结论:小灯泡的亮度随着实际功率的增大而 ;
(4)通过分析还可以得出结论:小灯泡的电阻随着实际功率的增大而 。
【答案】(1) 大 亮
(2)0.75
(3)变亮
(4)变大
【详解】(1)[1][2]如图甲所示,电压表与小灯泡并联,滑动变阻器与小灯泡串联,滑片向右滑动时,滑动变阻器的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,根据分压原理,灯泡两端的电压变大,电压表示数变大。
(2)图乙中电流表选用小量程,分度值为,电流表的示数为,则小灯泡的额定功率为。
(3)由表中数据可知,小灯泡的实际功率越大,小灯泡越亮,因此可得结论:小灯泡的亮度随着实际功率的增大而变亮。
(4)由表中可知,在第2次实验时,电压为,电流为,根据欧姆定律可知,电阻为,对比表中数据可知,实际功率增大时,电阻增大,故说明小灯泡的电阻随着实际功率的增大而变大。
14.
实验思路
实验思路如下甲、乙两个装置,每个装置中的两个透明容器中都密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化
探究电热与电阻的关系实验中,电流相同、电阻不同,通电时间
相同探究电热与电流的关系实验中,电流不同、电阻相同,通电时间相同
实验装置
在电流I相同、通电时间t相同的情况下,一段电阻丝的电阻越大,这段电阻丝产生的热量
在电阻R相同、通电时间t相同的情况下,通过一段电阻丝的电流越大,这段电阻丝产生的热量
【答案】 越多 越多
【详解】[1]由题意可知U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化,也反映了电阻丝产生热量的多少,由图甲可以看出10Ω电阻连接的U形管中液面高度差更大,说明产生的热量越多。因此,在电流I相同、通电时间t相同的情况下,一段电阻丝的电阻越大,这段电阻丝产生的热量越多。
[2]图乙中,右边并联了一个5Ω电阻,因为并联分流,所以此时右边透明容器中的电流小于左边的电流。由图乙可以看出左边容器中5Ω电阻连接的U形管中液面高度差更大,说明产生的热量更多。所以,在电阻R相同、通电时间t相同的情况下,通过一段电阻丝的电流越大,这段电阻丝产生的热量越多。
15.在“伏安法测电阻”的实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏设计并连接了图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是 。
(3)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 。
(4)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出图乙所示的电流表示数,并计算出定值电阻的阻值 Ω。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
【答案】(1)
(2) 右 保护电路
(3)定值电阻R断路
(4) 10 未多次测量求平均值,测量结果可能存在较大误差
【详解】(1)电压表和电阻并联,如图所示:
(2)[1][2]闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最阻值最大处,即最右端,目的是保护电路。
(3)闭合开关,电压表示数接近电源电压,说明电压表接在电源上,又因为电流表无示数,经检查,电流表及各接线处均完好,说明电路中存在断路,即定值电阻R断路。
(4)[1]由乙图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表示数为0.12A,因为得定值电阻的阻值
[2]“伏安法测定值电阻”,未多次测量求平均值,测量结果可能存在较大误差,需要多次测量取平均值,目的是减小误差。
16.小明用如图甲所示的电路,做“练习使用电流表”实验,请回答下列问题。
(1)实验开始前,首先应对电流表进行 ;连接电路时,开关应保持 (选填“断开”或“接通”)状态。
(2)电路检查无误后,闭合开关,电流表示数如图乙所示,其示数为 ,但小明读出的数值为,造成小明读数与实际数值不符的原因是 。
(3)小明想继续测量通过灯泡的电流,他将图甲的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上,这种做法 (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
【答案】(1) 调零 断开
(2) 0.2 电流表接的是小量程,小明按照大量程进行了读数
(3) 不可行 电流表的正、负接线柱反接了
【详解】(1)[1] 实验开始前,首先应对电流表进行调零,这样才能保证电流表测量的准确性。
[2] 连接电路时,开关应保持断开状态,这是为了防止电路连接过程中出现短路等故障,保护电路元件。
(2)[1]由图乙可知,电流表使用的是0 - 0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.2A。
[2] 小明读出的数值为1A,造成小明读数与实际数值不符的原因是看错了量程,把0 - 0.6A量程当成了0 - 3A量程来读数。
(3)[1][2] 这种做法不可行。理由是电流表的正负接线柱接反了,这样会导致电流表指针反向偏转,无法正确测量电流,甚至可能损坏电流表。
17.小珠用图1所示实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V,三个定值电阻的阻值分别为、、,两个滑动变阻器规格分别为“ ”和“ ”
(1)按照如图1所示连接电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)小珠依次使用三个定值电阻进行实验,每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使 (选填“电流表”或“电压表”)示数与前次实验相同,记录三组数据并绘制出图像如图2所示,第一次实验时电压表的示数为 V。
(3)将阻值和的定值电阻串联后相当于一个阻值的定值电阻,小珠按照图3所示连接电路进行第四次实验.连接电压表的导线a端应与 (选填“e”或“f”)端相连,实验中,电流表指针如图4所示,示数为 。
(4)通过实验数据可以得到的结论是: 。
(5)实验中小珠选择的滑动变阻器规格应为 (选填“ ”或“ ”)。
【答案】(1)右
(2) 电压表 2.4
(3) f 0.12
(4)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5)“ 1A”
【详解】(1)在连接电路时,为了保护电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。由图1可知,滑动变阻器下面接的是左端的接线柱,所以滑片应移至最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(2)[1]在探究电流和电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压不变。所以每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数与前次实验相同。
[2]由图2可知,当时,,根据欧姆定律,电压表的示数
(3)[1]将阻值5Ω和15Ω的定值电阻串联后相当于一个阻值20Ω的定值电阻,探究电流和电阻的关系时,电压表要测定值电阻两端的电压,所以连接电压表的导线a端应与f端相连。
[2]观察图4可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.12A。
(4)分析图2中的数据,当电压一定时,电阻增大为原来的几倍,电流就减小为原来的几分之一,所以可以得到的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)电源电压为4.5V,实验中要控制定值电阻两端的电压为2.4V,则滑动变阻器两端的电压为
当接入15Ω的定值电阻时,由图2可知,此时电流为0.16A,此时滑动变阻器接入电路的电阻
所以实验中小珠选择的滑动变阻器规格应为 “20Ω 1A”。
18.实验装置
实验方法
(1)转换法
①升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少,加热时间长的物质吸热能力 或吸收的热量 。
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力 。
③控制变量法:使用质量相同、种类不同的物质,且加热源相同。
实验过程与现象分析
(2)水和煤油的要求: 相等。
(3)实验中用相同规格的两个电加热器给水和煤油加热的目的:在相同的时间内保证水和煤油 相同。
(4)热量的计算: 。
某次实验数据如下表所示
物质
质量/kg
升高的温度
加热时间/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
(5)实验结论:对质量相同的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,对水加热需要的时间更 ,水的吸热能力更强。不同种类的物质的吸热本领 。
交流与评估
与酒精灯相比,用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处;①更容易控制相同时间内提供的热量相同;②内部加热,热量损失少。
(6)换用水和沙子进行实验时,使用搅拌棒不断搅拌的目的是使物质 。
(7)小明用质量、初温相同的水和食盐水进行实验,他根据加热食盐水到沸腾的时间更长判断得出食盐水的比热容比水大的结论,他的结论 ,原因是食盐水和水 不同,没有控制它们升高的温度相同。
(8)小花用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理,如图丙所示。分析图像可知,都加热4min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,物质 (选填“a”或“b”)为煤油,煤油的比热容为 [已知]。
【答案】(1) 强 多 弱
(2)质量
(3)吸收的热量
(4)
(5) 长 不同
(6)受热均匀
(7) 不正确 沸点
(8) 等于 a
【详解】(1)[1]本实验采用转换法判断物质吸热能力,当物质升高相同温度时,加热时间长短反映其吸收热量的多少。加热时间越长,说明物质在升高相同温度过程中需要吸收更多热量,而吸收热量越多,意味着该物质阻碍温度升高的能力越强,即吸热能力强。
[2]由于实验中使用相同规格的加热源(如相同电加热器),在相同时间内提供的热量相同,因此加热时间越长,物质吸收的热量就越多。所以当升高相同温度时,加热时间长的物质吸收的热量多。
[3]当加热时间相同时,说明两种物质吸收的热量相同。根据吸热能力的物理意义,吸收相同热量时,温度变化越快,表明物质的温度越容易被改变,其阻碍温度变化的能力越弱,即吸热能力弱。
(2)实验中探究的是 “不同种类物质的吸热能力”,根据控制变量法,需要保证除物质种类不同外,其他可能影响实验结果的因素均相同。质量是影响物质吸热的重要因素(质量越大,升高相同温度所需热量越多),因此水和煤油的质量必须相等,才能排除质量差异对实验结论的干扰,确保实验结果仅由物质种类不同导致。
(3)实验中使用相同规格的两个电加热器,其核心目的是控制“相同时间内提供的热量相同”,从而保证水和煤油在相同时间内吸收的热量相同。
(4)物体温度变化时,吸收或放出热量的计算公式为。
(5)[1]根据表格数据,水和煤油的质量均为0.1kg,升高的温度均为10℃,此时水的加热时间为2min,煤油的加热时间为1min。由于使用相同规格加热源,加热时间越长,吸收的热量越多,因此对水加热需要的时间更长。
[2]从实验数据可知,质量相同的水和煤油,升高相同温度时,吸收的热量不同(水吸收热量更多),说明不同种类的物质,在质量、升高温度相同的情况下,吸收的热量不同,即它们的吸热本领不同。
(6)在用水和沙子进行实验时,沙子是固体,其导热能力相对较弱,若不搅拌,加热过程中沙子内部容易出现“局部温度过高、局部温度过低”的现象,导致测量的温度不能准确反映沙子整体的温度变化。使用搅拌棒不断搅拌,可使沙子各部分与加热源充分接触,让沙子整体温度均匀升高,确保测量的温度数据真实、准确,避免因局部温度差异影响实验结论。
(7)[1]小明的结论不正确。比热容的定义是“单位质量的物质升高(或降低)单位温度所吸收(或放出)的热量”,比较比热容大小需控制“质量相同、升高的温度相同”,通过比较吸收的热量(加热时间)判断。而小明的实验中,食盐水和水的沸点不同(食盐水沸点高于水),加热到沸腾时,两者升高的温度不同(食盐水升高的温度更大),未满足“控制升高温度相同”的条件,因此无法通过加热时间长短直接判断比热容大小。
[2]水的沸点在标准大气压下为100℃,而食盐水是混合物,其沸点会高于水的沸点(溶液沸点升高原理)。小明将两种物质均加热到沸腾,导致食盐水升高的温度大于水升高的温度,违反了控制变量法的要求,这是其结论错误的根本原因。
(8)[1]实验中使用规格相同的电加热器,加热时间均为4min(相同时间),因此水和煤油吸收的热量相等。
[2]从图像(丙图,结合实验规律)可知,吸收相同热量(加热相同时间)时,比热容小的物质温度变化更快。已知水的比热容大于煤油的比热容,因此温度变化快的物质为煤油。图像中,加热相同时间时,物质a的温度变化比物质b大,故物质a为煤油。
[3]根据表格数据或已知条件,水的比热容。设加热4min时,水和煤油吸收的热量均为Q。由图像可知,加热相同时间(如4min),煤油升高的温度是水升高的温度的2倍, 对于水来说,对于煤油来说,故,整理得
19.如图所示,实验中可供选用的器材有:6V电源、5Ω发热电阻两只、10Ω发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
(1)要探究“比较不同物质的吸热能力”,应选择图 (选填“甲”或“乙”)所示装置进行实验。
(2)家用电暖器发热管热的发红,而串联的电源线却不热,应选择图 (选填“甲”或“乙”)所示装置进行实验。
(3)两电阻产生热量的多少可以通过观察 来比较。
【答案】(1)乙
(2)甲
(3)温度计的示数
【详解】(1)要探究“比较不同物质的吸热能力”,要用同的加热装置加热质量相同的不同液体,则应选择图乙所示装置进行实验。
(2)家用电暖器发热管热的发红,而串联的电源线却不热,是因为通过发热管与电源线电流、通电时间相同,发热管的电阻远大于电源线的电阻,则应选择图甲所示装置进行实验。
(3)两电阻产生热量的多少可以通过观察温度计的示数来比较,温度计的示数变化越大,说明水升高温度越多,水的质量相同,由得,温度计的示数变化,水吸收的热量越多,说明电阻产生的热量越多。
20.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关。
B.可能与盐水的液柱长度有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”);根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小,这种研究方法是 ;
(2)探究猜想A时,为了增加盐水的浓度,可向玻璃管中添加 (选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀。探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮,这一实验过程 (选填“能”或“不能”)验证猜想B;
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是 同学,理由是 。
【答案】(1) 导体 转换法
(2) 盐 能
(3) 乙 可以起到保护电路的作用
【详解】(1)[1]将适量盐水从注水口倒入玻璃管中并闭合开关,观察到小灯泡发光,说明盐水容易导电,所以盐水是导体。
[2]盐水浓度不同,灯泡的亮度不同,可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小,运用了转换法。
(2)[1]要增加盐水的浓度,应该往盐水中加盐,并搅拌。
[2]探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,保持了横截面积、盐水的浓度不变,盐水的长度变短,灯泡的亮度逐渐变亮,表明盐水的电阻大小与长度有关,即这一实验过程能验证猜想B。
(3)[1][2]将灯泡换为电流表,盐水的电阻变化会引起电路中的电流的变化,但是,当盐水的电阻过小时,电流会过大,电路可能会被烧坏;在原电路中串联一个电流表,灯泡可以起到保护电路的作用,因此乙同学的方案更好。
21.实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)伏安法测电阻的实验原理是 。
(2)连接好电路后闭合开关,改变电阻两端的电压,进行了三次测量,测量数据如下表所示。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
平均值/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
(3)根据实验数据可知,的阻值应为 Ω。(计算过程中若有除不尽的数,保留整数)
(4)实验中滑动变阻器的作用: 。
【答案】(1)
(2)0.48
(3)5
(4)保护电路;改变待测电阻两端的电压和通过的电流
【详解】(1)根据可计算出电阻,可以利用伏安法测量未知电阻的阻值。
(2)如图乙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.48A。
(3)第三次测量中阻值为
为减小误差,应求平均值,所以的阻值应为
(4)开始实验前都要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,目的是为了保护电路;同时实验中要多次测量取平均值,所以滑动变阻器还可以改变待测电阻两端的电压和通过的电流,从而得到多组数据。
22.在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
电流I/A
0.10
0.32
0.44
0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
【答案】(1)
(2) 短路 0.22
(3)
(4)正
(5) 0.6 10
【详解】(1)电压表和电阻并联,将电压表的负接线和电阻左端连接,如图所示:
(2)[1]闭合开关后,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,故障可能是与电压表并联的电阻短路。
[2]由图乙可知,电流表的量程是0~0.6A,分度值是0.02A,电流表的示数是0.22A。
(3)根据表中数据,利用描点法画出电流和电压的关系图像,如图所示:
(4)由图像可知,电压增大几倍,对应的电流也增大几倍,可以得到当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)[1]由图可知,两个电阻并联,电流表A2测量干路中的电流,电流表A1测量通过R的电流,由并联电路电流的规律可知电流表A2的示数是0.9A,电流表A1的示数是0.3A,通过的电流为Ix=I-I1=0.9A-0.3A=0.6A
[2]由并联电路电压的规律和欧姆定律可知Rx两端的电压Ux=U=I1R=0.3A×20Ω=6V
Rx的阻值
23.图甲是小明测量标有“2.5V”小灯泡电阻的电路图。
(1)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”或“电流表”),直至小灯泡正常发光。
(2)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留一位小数)
(3)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是 。
【答案】(1) 左 电压表
(2)8.3
(3) 变化 灯丝电阻受温度的影响
【详解】(1)[1][2]电压表的示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值0.1V,其示数为1.8V,小于灯泡额定电压2.5V,要测量小灯泡正常发光时的电流,应增大灯泡两端的电压,根据串联电路电压规律,应减小滑动变阻器两端的电压,根据分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将图甲中滑动变阻器的滑片向左端移动,直至电压表示数为2.5V,所以眼睛一直观察电压表。
(2)由图丙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过的电流为0.3A,则小灯泡正常发光时的电阻为
(3)[1][2]由图丙可知,灯泡的U-I图像不是一条直线,因此灯泡的电阻是变化的,变化的原因是灯丝电阻受温度的影响。
24.用电流表和电压表测量未知电阻的部分实验步骤如下:
(1)请在图1的虚线框中画出用伏安法测量未知电阻的电路图。
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表指针分别如图2、图3所示,此时电流表示数为 A,电压表示数为 V。
(3)此次电阻的测量结果是 Ω,将其记录在实验表格中。
【答案】(1)
(2) 0.5 2.5
(3)5
【详解】(1)“伏安法测量未知电阻”的电路图
(2)[1]电流表选择的量程为,分度值为,电流表示数为。
[2]电压表选择的量程为,分度值为,电压表示数为。
(3)由得,。
25.如图甲是“探究并联电路的电流规律”的实验装置。
(1)如图甲所示电路,闭合开关S,电流表测量的是灯泡 (选填“”或“”)的电流,实验中应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(2)完成实验后,利用已有器材又找来电压表探究“串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。选择合适的器材多次实验并记录数据,如下表所示。由此可得出串联电路的电压规律: (用U、、写表达式即可)。
实验次数
两端电压
两端电压
、两端电压
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
【答案】(1) 不同
(2)
【详解】(1)[1]甲图中,闭合开关,电流表与灯泡L1在同一条支路上,因此测量的是灯泡的电流。
[2]实验中为了使实验结论具有普遍性,避免偶然性,实验中应该选择规格不同的灯泡进行实验。
(2)分析表格中的数据,第 1 次实验1.3V+1.5V=2.8V,第 2 次实验1.2V+1.6V=2.8V,第 3 次实验1.1V+1.7V=2.8V,可以得出在串联电路中,电源两端电压U等于各用电器两端电压之和,即
26.小明在课堂上进行了以下电学实验探究。
(1)小明先用如图甲所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将1、2、3三段导体接入电路。
导体代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
1
镍铬合金
1.0
0.5
2
锰铜合金
1.0
0.5
3
镍铬合金
1.0
1.0
①本实验通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为 法。
②为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝 (填序号)先后接入图中电路M、N两点间进行实验。
③根据所给器材,小明 (选填“能”或“不能”)探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2)小明接着利用如图乙所示电路“探究并联电路中电流规律”。
①实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“A” “B”或“C”)处的电流。
②小明同学测出一组A、B、C三处的电流, 由此得出结论:干路电流 各支路电流之和。
③小组内交流讨论后,一致认为小明同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
【答案】(1) 电流表示数 转换 1、3 能
(2) C 等于 不同
【详解】(1)[1][2]实验中,在M、N之间分别接上不同的导体,电路中的电流会发生变化,所以可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小,这种方法属于转换法。
[3]由表中数据知道,1、3两电阻丝的长度、材料相同,3的横截面积更大,将1和3两电阻丝接入电路中M、N两点间,可探究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关。
[4]探究电阻大小跟导体长度的关系,需要控制导体材料、横截面积不变,可以选用其中一根电阻丝,通过一定M或N夹的位置来改变电阻丝接入的长度。故小明可以探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2) [1]电流表串联在干路上,测得是C点的电流。
[2]分析小明同学的数据,可得到结论:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
[3]小明只测了一组数据,得到的结论具有偶然性,应该换用不同规格的灯泡进行多次实验,使结论具有普遍性。
27.酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!小乐同学用柠檬、锌片(A、C)、铜片(B、D)、若干导线自制“水果电池”,开展实验探究。
(1)两只柠檬点亮一只发光二极管,如图所示,铜片是电池的 极;
(2)小乐试着用电压表测量这个自制电池的电压,观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是 ;
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
【答案】(1)正
(2)水果电池电压过小
(3)串
【详解】(1)由图可知,A接发光二极管的负极,D接发光二极管的正极,发光二极管正常发光,说明D是水果电池的正极,即铜片是电池的正极。
(2)观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是水果电池的电压较小 。因为单个水果电池产生的电压通常较低,不足以使电压表指针有较大幅度的偏转。
(3)电池串联时,总电压等于每个电池的电压之和,为获得更高电压,可以将多个水果电池串联。
28.请对下列实验现象做出解释。
(1)如图甲所示的是在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从A状态变为C状态属于 (物态变化名)过程,此过程中物质需 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的装置中,一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气,在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色,该实验现象说明: ,温度越高,实验过程越 (快/慢);
(3)如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,说明分子间存在 ,铅块很难被压缩说明分子间存在 。
【答案】(1) 分子 凝华 放
(2) 下 分子不停地做无规则运动 快
(3) 引力 斥力
【详解】(1)[1]由图甲可知,物质是由更小的微粒即是由分子构成的。
[2][3]物质的状态与分子间作用力有关,气体分子作用力很小,间距大,如图A;固体物分子间作用力最大,排列规则,如图C;液体分子间作用力处于前两者之间,有一定的体积,具有流动性,如图B。物质从A状态变为C状态即由气态变为固态,属于凝华,凝华放热。
(2)[1][2]扩散是分子热运动的结果,为避免其它因素(重力)干扰,在探究扩散现象时应该把装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体的瓶子放在下方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中的气体逐渐变为均匀的浅棕色,表明二氧化氮与空气相互进入对方,这个实验可以说明分子在不停地做无规则运动。
[3]分子热运动与温度有关,温度越高,分子热运动越剧烈,实验过程越快。
(3)[1][2]分子间存在相互作用的引力和斥力,如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,是分子间相互吸引造成的,说明分子间存在引力,但铅块也很难被压缩,说明分子间存在斥力。
29.请你自选器材设计实验,证明“两个电阻并联时,干路电流等于通过这两个电阻的电流之和”。要求:
(1)画出实验电路图。
(2)写出简要的实验步骤。
(3)画出记录实验数据的表格。
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
实验次数
I1/A
I2/A
(I1+I2)/A
I/A
1
2
3
4
5
【详解】(1)实验中,需要将两个阻值不同的电阻并联接入电路,用三个电流表分别测干路及两个支路的电流。作图如下:
(2)实验步骤如下:①按图连接好实验器材,闭合开关,读出并记录电流表A1、A2和A的值分别为I1、I2和I。②断开开关,把R1更换成阻值不同的电阻,闭合开关,读出并记录电流表A1、A2和A的示数。③仿照步骤②再做4次实验。④计算出通过R1和R2的电流之和I1+I2,记录在表格中。
(3)实验中,需要记录干路及各支路的电流,两个支路的电流分别用I1和I2表示,干路电流用I表示,且需要证明干路等于通过两个电阻的电流之和,所以还需要记算的数据为两个支路的电流之和I1+I2,每个数据所用单位都为A。表格如下:
实验次数
I1/A
I2/A
(I1+I2)/A
I/A
1
2
3
4
5
30.如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。
(1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体,为了完成该实验,除了图中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和 。
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案。
①让两者升高相同的温度比较加热时间。
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是 (选填“①”“②”或“①和②”)。
(4)从图Ⅱ中可以看出, 液体的温度升高得较快, 液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为 .
(6)冬天,小明想自制一个暖手袋,从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质,选择 (选填“甲”或“乙”)时保暖时间会更长。
(7)实验结束后,小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。
①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体,分别倒入相同的烧杯中,如图Ⅲ所示。此时,小勤应当注意液体的量要适当,至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。
②小勤在实验中记录的数据见下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
丙液体的温度/℃
30
34
38
42
46
50
54
丁液体的温度/℃
10
16
22
28
34
40
46
a.加热4min后, 液体升高的温度多,吸热能力 (选填“强”或“弱”)。
b.丙、丁两种液体都升高到时,吸收热量的关系为 (选填“<”“=”或“>”)。
③小勤思考后,优化了实验方案,用如图Ⅳ所示装置进行实验,将分别装有丙、丁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)。
(8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验,并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为,则图像①反映的是液体 (选填“a”或“b”)的温度随时间变化的规律。实验中小红发现,每加热2min液体a的温度升高,则图中 ℃。(不计热损失)
(9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油,用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”,得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 (选填“正确”或“错误”),原因是 。
【答案】(1) 质量 秒表
(2)加热时间
(3)①和②
(4) 甲 乙
(5)
(6)乙
(7) 没过 电加热器 丁 弱 < 确保在相同时间内丙、丁两种液体吸收的热量相同
(8) b 10
(9) 错误 水和食用油的沸点不同,没有控制水和食用油升高的温度相同
【详解】(1)[1]比较不同物质的吸热情况需控制质量相等,故应量取质量相等的甲、乙液体。
[2]实验需测量加热时间,因此还需要秒表。
(2)相同加热器在相同时间内放出的热量相同,因此液体吸收热量的多少可通过加热时间反映。
(3)方案①:升高相同温度,加热时间越长,吸热能力越强;方案②:加热相同时间,温度升高越慢,吸热能力越强。两种方案均可行。
(4)[1][2]由图Ⅱ可知,相同时间内吸收热量相同时,甲液体温度升高更快,说明其吸热能力弱即比热容小;乙液体温度升高慢,比热容较大。
(5)由图可知,2min时,吸收的热量相同,甲升高的温度,乙升高的温度,
由可知,质量相同、吸热相同时,比热容与温度变化成反比。
(6)比热容大的液体放出相同热量时温度降低慢,保暖时间更长。乙液体的比热容大于甲,所以选择乙。
(7)[1][2]液体需没过电加热器的发热体以充分吸热;温度计玻璃泡不能碰到电加热器。
[3][4]加热4min,丙温度从30℃升高到46℃,升温16℃;丁温度从10℃升高到34℃,升温24℃,故丁升高的温度多,由可知,质量相同、吸热相同时,温度升高越高,说明吸热能力越弱。
[5]丙、丁升高到同一温度时,丁需更长加热时间,在加热装置相同情况下,加热时间长,说明吸收热量多,故
[6]水浴加热的优点:确保相同时间内丙、丁吸收的热量相同。
(8)[1]比热容小的液体升温快,已知a、b液体的比热容之比为,则b升温更快,图像①为b。
[2]已知a液体每2min升高5℃,加热16分钟升高的温度为
在质量相同、吸热相同时,根据可知,可得
由题意可知,,b液体变化的温度
b液体的末温,初始温度
(9)[1][2]因为水和食用油的沸点不同,沸腾时升高的温度不同,未控制变量,无法比较比热容。所以结论是错误的。
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
$
期中冲刺(实验题30道)
1.在“探究并联电路中电压规律”的实验中,小明同学连接的实物电路如图甲所示(电压表尚未连接)。
(1)闭合开关S,小灯泡、都 (选填“亮”或“不亮”)。
(2)小明只将导线②接e点的一端改接到 点就连成了正确的电路。
(3)小明分别测出灯、以及电源两端的电压,电压表示数相同,如图乙所示,其值为 V。实验结论:并联电路中, 。
(4)为了使实验结论具有普遍性,你的建议是 。
2.在“连接串联电路”实验中,实验电路图如图甲所示。
(1)连接好电路后闭合开关S,小慧发现两个灯泡都不亮,她用一根导线接在灯泡L1两端,两个灯泡仍然不亮,将导线接在灯泡L2两端,灯泡L1亮,则故障可能是 (选填“L1灯丝断了”或“L2灯丝断了”);
(2)小莉想探究“在并联电路中开关的位置是否会影响它的控制作用”,于是她找来了器材并按如图乙所示电路连接实物进行实验;
①把开关连接在干路的a处,闭合、断开开关时,发现它可以控制 ;
②把开关连接在一条支路的b处,闭合、断开开关,发现它可以控制 , 的工作不受影响;
③再把开关连接在另一条支路的c处,闭合、断开开关,发现它可以控制 (选填“L1”“L2”或“L1和L2”);
④通过以上实验分析得出结论:在并联电路中,干路开关控制 ,支路开关控制 。
3.小林同学设计了如图甲所示电路探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)请用笔画线代替导线,在图甲中将电路连接完整 ,要求电压表测量灯L1两端的电压;
(2)小林在连接电路前,发现电压表的指针偏转情况如图乙所示,接下来他应对电压表进行的操作是 ;
(3)排除故障后,正确测量了L1两端电压U1、L2两端电压U2及电源电压U,并将数据记录在下表中。分析数据可得出的结论:并联电路中 ,且等于 两端电压;
U1/V
U2/V
U/V
1.5
1.5
1.5
(4)实验存在的不足之处是 。
4.在热学实验中:
(1)可用相同的酒精灯分别给水和煤油加热,如图甲所示,以探究水和煤油的吸热能力:
①实验装置应按 (选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装。
②在两个相同的烧杯中应加入初温和 (选填“质量”或“体积”)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 ;
(2)如图丙所示,为比较酒精和碎纸片的热值,可用两个相同规格的烧杯装相等质量的水,取质量 (选填“相等”或“不等”)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烧。通过比较 (选填“加热时间”或“温度计升高的示数”)来比较酒精和碎纸片热值的大小。
5.(教材题改编)如图所示,把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面,读出弹簧测力计的示数。使玻璃板水平接触水面,并慢慢向上提弹簧测力计,这时会发现弹簧测力计的示数变 ,因为分子间存在 力。
6.在测量定值电阻的阻值的实验中,同学们连接了如图甲所示的部分实物电路。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路补充完整(要求滑动变阻器的滑片向右移动时电路中的电流变小) 。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移至 (选填“A”或“B”)端。实验中闭合开关后发现,无论怎样移动滑片,电流表都没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 。
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路 C.断路 D.短路
(3)排除故障后,小致闭合开关,将滑片移动到某位置时,电流表示数为0.2A,电压表示数如图乙所示,是 V,则此次测量中,的阻值为 。为使测量结果更准确,接下来应进行的操作是 。
7.教材图片
知识点运用
一滴红墨水滴入水中,能使整杯水变色,说明 ;如图所示,在等质量的冷水中和热水中各滴入一滴红墨水, (选填“冷水”或“热水”)中红墨水扩散得快,这一现象可以说明分子运动的快慢与 有关
8.斜面在物理实验中有很多应用。
(1)图甲是利用斜面测量小车的平均速度,实验时应保持斜面的坡度 (选填“较大”或“较小”),可减小测量时间时造成的误差;
(2)图乙是“探究动能与哪些因素有关”的实验,实验中使同一小车从斜面不同高度静止滑下,是为了探究动能与 的关系;若想完成“阻力对物体运动的影响”的实验,还需要从①砝码、②毛巾、③弹簧测力计、④棉布中选择 (填序号)两件实验器材。
9.利用图甲的装置“探究水沸腾时温度变化的特点”。
(1)打开酒精灯帽,可以闻到酒精的气味,这是 现象;
(2)按照实验规范要求,调整铁圈B确定其高度时, (选填“需要”或“不需要”)点燃酒精灯;
(3)实验中某时刻温度计的示数如图甲所示,此时水温是 ℃;
(4)图乙为某小组绘制的温度一时间图像,由图乙可知此时水的沸点是 ℃,水沸腾时温度变化的特点是 。
10.用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选( )
A.0~3V B.0~6V C.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至不同位置,并将相应的电压表和电流表示数记录在下表中。建立I-U坐标系并描点,根据描点情况,小绵同学说,表中数据有一组是明显错误的,可能是读取不当造成的。这组数据序号是 ;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流I/A
0.04
0.08
0.11
0.26
0.20
0.24
0.29
②删除这组数据后,根据实验数据绘制的I-U图像如图乙所示,分析图像初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(3)探究电流与电阻的关系:
断开开关,将5Ω的定值电阻换为另一只定值电阻,为使定值电阻两端的电压保持1.2V不变。小绵同学提出两种操作:
甲:先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为1.2V。
乙:先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V。你认为哪种操作合理: 。
11.如图(a)所示为研究分子热运动的实验装置,甲、乙两个瓶子中,一个装有红棕色的二氧化氮气体,一个装有空气。已知二氧化氮的密度大于空气的密度,则 瓶中装有二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,过一段时间,两个瓶子中的气体颜色基本一致,这属于 现象,这种现象说明气体的分子在不停地 ,也说明分子间存在 。如图(b)所示,同时在分别盛有冷水和热水的杯中各滴入一滴墨水,可以看到:墨水在 (选填“热水”或“冷水”)中扩散得快,这说明 。
12.小明想知道家庭电路中微波炉高温挡工作时的热效率,他利用家中电能表(表头如图所示)、温度计等工具进行了如下实验:
A.在杯中装有质量为的冷水,测出水的初温为
B.把杯子放进微波炉,并选择高温挡;
C.将微波炉定时器旋转到两分钟的位置,同时记录电能表指示灯在这个时间内闪烁的次数为
D.加热结束后,迅速测出水的末温
①以上实验中,还缺少一个步骤,请你补上这个步骤: ;
②电能表指示灯闪烁一次,用电器消耗的电能 J;
③微波炉热效率的表达式 (用字母表示).
13.在“探究小灯泡的亮度与实际功率关系”实验中,实验电路如图甲所示,其中电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)如图甲所示,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,电压表的示数变 ,灯泡的亮度变 ;
(2)实验相关数据记录在下面表格中,当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 W;
实验次序
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电功率P/W
灯泡的亮度
1
1.5
0.24
6.25
0.36
较暗
2
2.5
正常
3
3.0
0.32
9.38
0.96
很亮
(3)分析实验数据及现象,可以得出结论:小灯泡的亮度随着实际功率的增大而 ;
(4)通过分析还可以得出结论:小灯泡的电阻随着实际功率的增大而 。
14.
实验思路
实验思路如下甲、乙两个装置,每个装置中的两个透明容器中都密封着等量的空气,U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化
探究电热与电阻的关系实验中,电流相同、电阻不同,通电时间
相同探究电热与电流的关系实验中,电流不同、电阻相同,通电时间相同
实验装置
在电流I相同、通电时间t相同的情况下,一段电阻丝的电阻越大,这段电阻丝产生的热量
在电阻R相同、通电时间t相同的情况下,通过一段电阻丝的电流越大,这段电阻丝产生的热量
15.在“伏安法测电阻”的实验中,老师准备了阻值未知的定值电阻R、电压表、电流表、两节新干电池、开关、导线若干、滑动变阻器(铭牌上标有“20Ω 1A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏设计并连接了图甲所示的部分电路,请用笔画线代替导线将图甲中的电路连接完整(要求:导线不可交叉)。
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调至最 (选填“左”或“右”)端。此时,滑动变阻器的作用是 。
(3)闭合开关,电压表示数接近电源电压,电流表无示数。经检查,电流表及各接线处均完好,则电路的故障可能是 。
(4)排除故障后,小夏继续进行实验,当电压表示数为1.2V时,读出图乙所示的电流表示数,并计算出定值电阻的阻值 Ω。小夏认为实验已经完成,小民则认为仅这样就得出定值电阻的阻值不够可靠,原因是: 。
16.小明用如图甲所示的电路,做“练习使用电流表”实验,请回答下列问题。
(1)实验开始前,首先应对电流表进行 ;连接电路时,开关应保持 (选填“断开”或“接通”)状态。
(2)电路检查无误后,闭合开关,电流表示数如图乙所示,其示数为 ,但小明读出的数值为,造成小明读数与实际数值不符的原因是 。
(3)小明想继续测量通过灯泡的电流,他将图甲的导线与电流表“0.6”接线柱相连的那一端改接到“-”接线柱上,这种做法 (选填“可行”或“不可行”),理由是: 。
17.小珠用图1所示实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5V,三个定值电阻的阻值分别为、、,两个滑动变阻器规格分别为“ ”和“ ”
(1)按照如图1所示连接电路,开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端。
(2)小珠依次使用三个定值电阻进行实验,每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片,使 (选填“电流表”或“电压表”)示数与前次实验相同,记录三组数据并绘制出图像如图2所示,第一次实验时电压表的示数为 V。
(3)将阻值和的定值电阻串联后相当于一个阻值的定值电阻,小珠按照图3所示连接电路进行第四次实验.连接电压表的导线a端应与 (选填“e”或“f”)端相连,实验中,电流表指针如图4所示,示数为 。
(4)通过实验数据可以得到的结论是: 。
(5)实验中小珠选择的滑动变阻器规格应为 (选填“ ”或“ ”)。
18.实验装置
实验方法
(1)转换法
①升高相同温度时,通过比较加热时间长短来判断吸热能力的强弱或吸收热量的多少,加热时间长的物质吸热能力 或吸收的热量 。
②加热时间相同时,通过比较温度变化的快慢来判断物质的吸热能力,温度变化快的物质吸热能力 。
③控制变量法:使用质量相同、种类不同的物质,且加热源相同。
实验过程与现象分析
(2)水和煤油的要求: 相等。
(3)实验中用相同规格的两个电加热器给水和煤油加热的目的:在相同的时间内保证水和煤油 相同。
(4)热量的计算: 。
某次实验数据如下表所示
物质
质量/kg
升高的温度
加热时间/min
水
0.1
10
2
煤油
0.1
10
1
(5)实验结论:对质量相同的水和煤油加热,使它们升高相同的温度,对水加热需要的时间更 ,水的吸热能力更强。不同种类的物质的吸热本领 。
交流与评估
与酒精灯相比,用规格相同的电加热器对水和食用油加热的好处;①更容易控制相同时间内提供的热量相同;②内部加热,热量损失少。
(6)换用水和沙子进行实验时,使用搅拌棒不断搅拌的目的是使物质 。
(7)小明用质量、初温相同的水和食盐水进行实验,他根据加热食盐水到沸腾的时间更长判断得出食盐水的比热容比水大的结论,他的结论 ,原因是食盐水和水 不同,没有控制它们升高的温度相同。
(8)小花用规格相同的电加热器给质量相同的水和煤油加热,并用图像对实验数据进行处理,如图丙所示。分析图像可知,都加热4min,水吸收的热量 (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量,物质 (选填“a”或“b”)为煤油,煤油的比热容为 [已知]。
19.如图所示,实验中可供选用的器材有:6V电源、5Ω发热电阻两只、10Ω发热电阻两只、量程适合的温度计两支、规格相同的烧瓶两只、水、酒精、煤油、开关、导线若干。
(1)要探究“比较不同物质的吸热能力”,应选择图 (选填“甲”或“乙”)所示装置进行实验。
(2)家用电暖器发热管热的发红,而串联的电源线却不热,应选择图 (选填“甲”或“乙”)所示装置进行实验。
(3)两电阻产生热量的多少可以通过观察 来比较。
20.物理兴趣小组的同学开展“探究盐水电阻大小与哪些因素有关”的实验,他们提出了以下猜想:
A.可能与盐水的浓度有关。
B.可能与盐水的液柱长度有关。
他们利用玻璃管(管中带有接线柱的金属活塞可以左右移动)、电源、开关、小灯泡、导线等器材,组装成如图所示的电路进行实验。
(1)向玻璃管内注满盐水,闭合开关后灯泡发光,说明盐水是 (选填“导体”或“绝缘体”);根据小灯泡的亮度可以判断盐水的电阻大小,这种研究方法是 ;
(2)探究猜想A时,为了增加盐水的浓度,可向玻璃管中添加 (选填“盐”或“清水”)并搅拌均匀。探究猜想B时,用注射器缓慢地从玻璃管中抽取部分盐水,同时调节活塞使玻璃管中仍充满盐水,灯泡的亮度逐渐变亮,这一实验过程 (选填“能”或“不能”)验证猜想B;
(3)实验中发现,盐水的电阻改变较小时,灯泡的亮度无明显变化。甲、乙同学分别对实验装置做以下改进:甲同学把灯泡更换为电流表,乙同学在原电路中串联接入电流表,改进方法更好的是 同学,理由是 。
21.实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻的阻值。
(1)伏安法测电阻的实验原理是 。
(2)连接好电路后闭合开关,改变电阻两端的电压,进行了三次测量,测量数据如下表所示。在第三次测量中电流表的示数如图乙所示,其示数为 A。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻/Ω
平均值/Ω
1
1.5
0.31
4.8
2
2
0.4
5
3
2.5
(3)根据实验数据可知,的阻值应为 Ω。(计算过程中若有除不尽的数,保留整数)
(4)实验中滑动变阻器的作用: 。
22.在“探究电流与电压关系”的实验中,“问天”兴趣小组连接了如图甲所示的电路,其中定值电阻R=20Ω。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整。
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是电阻 (选填“短路”或“断路”);排除故障后,测量并记录了如下几组电压表和电流表的示数,第二次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为 A;
(3)请根据表3数据,在图丙中作出I-U图象;
表3
第一次
第二次
第三次
第四次
第五次
电压U/V
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
电流I/A
0.10
0.32
0.44
0.54
(4)分析得出实验结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
(5)“问天”兴趣小组在实验室发现一个未知电阻,想要测量其阻值。发现电压表坏了,但有两个电流表。经小组讨论,设计了如图的电路图,两个电流表的示数分别为0.3A和0.9A,根据以上信息,可知通过的电流为 A,的电阻为 Ω。
23.图甲是小明测量标有“2.5V”小灯泡电阻的电路图。
(1)在检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙时,为了测量小灯泡正常发光的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,同时眼睛注意观察 (选填“电压表”或“电流表”),直至小灯泡正常发光。
(2)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量记录数据,并绘制U-I图像如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 Ω。(保留一位小数)
(3)根据图丙可知小灯泡的电阻是 (选填“变化”或“不变”)的,你认为原因是 。
24.用电流表和电压表测量未知电阻的部分实验步骤如下:
(1)请在图1的虚线框中画出用伏安法测量未知电阻的电路图。
(2)检查电路无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表指针分别如图2、图3所示,此时电流表示数为 A,电压表示数为 V。
(3)此次电阻的测量结果是 Ω,将其记录在实验表格中。
25.如图甲是“探究并联电路的电流规律”的实验装置。
(1)如图甲所示电路,闭合开关S,电流表测量的是灯泡 (选填“”或“”)的电流,实验中应该选择规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡;
(2)完成实验后,利用已有器材又找来电压表探究“串联电路的电压规律”,设计了图乙所示电路。选择合适的器材多次实验并记录数据,如下表所示。由此可得出串联电路的电压规律: (用U、、写表达式即可)。
实验次数
两端电压
两端电压
、两端电压
1
1.3
1.5
2.8
2
1.2
1.6
2.8
3
1.1
1.7
2.8
26.小明在课堂上进行了以下电学实验探究。
(1)小明先用如图甲所示的电路“探究影响导体电阻大小的因素”的实验,分别将1、2、3三段导体接入电路。
导体代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
1
镍铬合金
1.0
0.5
2
锰铜合金
1.0
0.5
3
镍铬合金
1.0
1.0
①本实验通过观察 来比较导体电阻的大小,这种研究方法在物理中称为 法。
②为了研究导体的电阻大小与导体横截面积是否有关,应将电阻丝 (填序号)先后接入图中电路M、N两点间进行实验。
③根据所给器材,小明 (选填“能”或“不能”)探究电阻大小跟导体长度的关系。
(2)小明接着利用如图乙所示电路“探究并联电路中电流规律”。
①实验时需要测量A、B、C三处的电流。图丙是某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是 (填“A” “B”或“C”)处的电流。
②小明同学测出一组A、B、C三处的电流, 由此得出结论:干路电流 各支路电流之和。
③小组内交流讨论后,一致认为小明同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格 (选填“相同”或“不同”)的灯泡进行实验。
27.酸甜多汁的水果不仅可以为我们的身体提供能量,还可以发电呢!小乐同学用柠檬、锌片(A、C)、铜片(B、D)、若干导线自制“水果电池”,开展实验探究。
(1)两只柠檬点亮一只发光二极管,如图所示,铜片是电池的 极;
(2)小乐试着用电压表测量这个自制电池的电压,观察到电压表指针向右偏转,但偏转角度很小,原因是 ;
(3)为获得更高电压,可以将多个水果电池 联。
28.请对下列实验现象做出解释。
(1)如图甲所示的是在电子显微镜下观察到的物质在三种状态下的内部结构,可以说明在保持化学性质不变的前提下,物质是由大量的 构成的,观察到的A、B、C三幅图,物质从A状态变为C状态属于 (物态变化名)过程,此过程中物质需 (吸/放)热;
(2)如图乙所示的装置中,一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一个瓶子装有空气,在探究扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在 (上/下)方,当把中间的玻璃板拿走后,发现两个瓶中气体逐渐变为均匀的浅棕色,该实验现象说明: ,温度越高,实验过程越 (快/慢);
(3)如图丙所示,把两块表面干净的铅块压在一起就很难再分开,说明分子间存在 ,铅块很难被压缩说明分子间存在 。
29.请你自选器材设计实验,证明“两个电阻并联时,干路电流等于通过这两个电阻的电流之和”。要求:
(1)画出实验电路图。
(2)写出简要的实验步骤。
(3)画出记录实验数据的表格。
30.如图是实验小组比较不同物质吸热情况的实验装置。
(1)实验时在图Ⅰ中应量取 相等的甲、乙两种液体,为了完成该实验,除了图中所示的器材外,还需要增加的测量工具有天平和 。
(2)甲、乙液体吸收热量的多少可以通过 (选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映。
(3)为了比较甲、乙液体的吸热本领,小明提出两种比较方案。
①让两者升高相同的温度比较加热时间。
②让两者加热相同时间比较升高的温度。
在两种液体都不沸腾的前提下,你认为可行的方案是 (选填“①”“②”或“①和②”)。
(4)从图Ⅱ中可以看出, 液体的温度升高得较快, 液体的比热容较大。
(5)若乙液体的比热容为,则甲液体的比热容为 .
(6)冬天,小明想自制一个暖手袋,从甲或乙中选一种液体装入暖手袋作为供热介质,选择 (选填“甲”或“乙”)时保暖时间会更长。
(7)实验结束后,小勤采用相同的实验装置比较丙液体与丁液体的吸热情况。
①实验中小勤先量取质量相同的丙、丁两种液体,分别倒入相同的烧杯中,如图Ⅲ所示。此时,小勤应当注意液体的量要适当,至少要能 电加热器的发热体。同时注意温度计的玻璃泡不要碰到容器底、侧壁以及 。
②小勤在实验中记录的数据见下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
5
6
丙液体的温度/℃
30
34
38
42
46
50
54
丁液体的温度/℃
10
16
22
28
34
40
46
a.加热4min后, 液体升高的温度多,吸热能力 (选填“强”或“弱”)。
b.丙、丁两种液体都升高到时,吸收热量的关系为 (选填“<”“=”或“>”)。
③小勤思考后,优化了实验方案,用如图Ⅳ所示装置进行实验,将分别装有丙、丁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)。
(8)小红选用质量相同的a、b两种液体进行实验,并利用所测数据绘制了图Ⅴ所示的图像。已知a、b液体的比热容之比为,则图像①反映的是液体 (选填“a”或“b”)的温度随时间变化的规律。实验中小红发现,每加热2min液体a的温度升高,则图中 ℃。(不计热损失)
(9)小静将甲、乙两种液体换成质量、初温都相同的水和食用油,用相同的酒精灯加热至沸腾。她根据“加热食用油到沸腾需要的时间长”,得出食用油的比热容比水的大的结论。她的结论 (选填“正确”或“错误”),原因是 。
学科网(北京)股份有限公司
$