第十三章 内能(实验题30道) 2026-2027学年人教版九年级物理全一册
2026-08-01
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摘要:
**基本信息**
聚焦内能实验探究,以控制变量法、转换法为核心方法体系,构建“分子运动-内能改变-比热容应用”的知识逻辑链,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|分子热运动|3道(二氧化氮扩散等)|扩散现象观察法、温度影响分子运动实验法|分子动理论→内能微观本质|
|比热容探究|15道(水与食用油吸热比较等)|控制变量法(质量/加热器)、转换法(加热时间反映吸热)|比热容概念→实验验证→应用(冷却剂)|
|内能应用|12道(露点测量、海陆风模拟等)|实验方案设计、数据对比分析|内能改变(热传递/做功)→实际现象解释|
内容正文:
第13章 内能(实验题30道)
1.如图所示,小明在两个相同的烧杯中分别装入水和食用油,比较它们的吸热情况。
(1)小明应在两个烧杯内分别加入________(选填“质量”或“体积”)相同的水和食用油;
(2)为了便于比较,实验中要求两烧杯中放入规格________的电加热器,目的是________;
(3)水和食用油吸收热量的多少是通过________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来反映的,这运用了________法。实验中还用到的方法是________法;
(4)分析下表中的数据可知,要使水和食用油升高相同的温度,则需要给水加热________(选填“更长”或“更短”)的时间,此时水吸收的热量________(选填“大于”或“小于”)食用油吸收的热量。
物质
初温/℃
加热时间/min
末温/℃
水
20
6
30
食用油
20
3
30
(5)实验表明:________(选填“水”或“食用油”)的吸热能力更强。为了比较物质吸热本领的强弱,物理学中引入了比热容的概念;
(6)下列示例中与比热容无关的是( )(填字母)。
A.城市建造人工湖来改善气候
B.北方冬季菜窖里放一桶水防止储存的菜被冻坏
C.用冷水冷却发动机
2.(1)用如图甲所示的装置探究分子热运动,其中一瓶装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体,另一瓶装有空气。为了有力地证明分子热运动,装二氧化氮气体的是___________(选填“A”或“B”)瓶,当抽开中间的玻璃板一段时间后,可以观察到A瓶的颜色为___________(选填“红棕色”或“无色”);
(2)如图乙所示,向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置,再注入酒精直至充满,封闭管口,并将玻璃管反复翻转,观察液面的位置,发现液体总体积变小,说明分子间___________;
(3)分别在冷水和热水中同时注入一滴红墨水,5秒后的现象如图丙所示,该现象说明___________越高,分子运动越___________(选填“剧烈”或“缓慢”)。
3.小明观察到“回南天”时,室内瓷砖上出现“挂水”的现象,天气干燥时则不会。小明猜想:水蒸气在天气潮湿时更容易液化。查阅资料了解到:一定气压下,空气中的水蒸气刚好达到饱和状态并开始液化的温度,称为露点。水蒸气遇到表面温度低于或等于露点的物体才会液化成小水珠。为了探究此现象,小明往金属杯中加入适量的水,如图甲所示,逐步加入少量冰块并搅拌;当杯壁刚出现均匀细小水珠时,如图乙,立即读出温度计示数,此时水温近似等于露点,同时记录室温和相对湿度。经过一段时间的多次实验,记录数据如下表。
室温(℃)
相对湿度(%)
露点(℃)
25.0
73
20.0
25.0
82
22.1
25.0
93
24.0
30.0
77
25.0
30.0
91
28.1
(1)实验时,冰熔化________(选填“吸收”或“放出”)热量。金属杯温度降低,内能变小,是通过________的方式实现的。
(2)实验前,小明未将金属杯外壁少量水珠擦干,加冰过程中误将原有水珠当作空气中水蒸气液化而成,这样会使测量的露点________(选填“偏高”或“偏低”)。
(3)由实验数据可得初步结论:在室温相同时,空气相对湿度越大,露点越________。某天小明家中的温湿度计屏幕如图丙所示,若瓷砖温度为23.0℃,则瓷砖________(选填“会”或“不会”)出现小水珠,理由是:________。
4.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______。
5.比较水与煤油的吸热能力的实验装置如图所示,实验中用相同的酒精灯加热。
(1)实验需控制水和煤油的_________和初温相等,用相同酒精灯加热的目的是_________;
(2)实验中通过__________来反映吸收热量的多少;
(3)实验数据显示,加热后,水升高的温度比煤油低,说明_________的比热容更大。
6.为了比较水和食用油的吸热能力,小新同学做了如图甲所示的实验。
(1)实验前应按照______(选填“自下而上”或“自上而下”)的顺序组装实验器材,实验中取质量相同的水和食用油,用______(选填“升高的温度”或“加热的时间”)来反映两种物质吸收的热量;
(2)小新将记录的实验数据绘制成如图乙所示的温度-时间图像,已知水的比热容是4.2103J/(kg·℃),根据图像可计算出食用油的比热容为______J/(kg·℃);
(3)小林同学受到小新实验的启发,设计了如下实验来比较铜和铝的比热容大小:
①小林先将质量相等的铜块和铝块放入沸水中加热足够长时间,如图丙所示(加热装置未画出);
②再将铜块和铝块分别放入盛有质量相等、温度______(选填“相同”或“不相同”)的水的A、B两容器中,并将容器用隔热材料密封,如图丁所示:
③经过足够长的时间后,同时测量A、B两容器中水的温度,记录数据分别为40℃和47℃;
④分析比较可以判断出______(选填“铜块”或“铝块”)的比热容大。
7.如图所示,两个相同瓶子的瓶口相对,之间用一块玻璃板隔开,上面的瓶中装有空气,下面的瓶中装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体。抽掉玻璃板后,我们观察到红棕色气体逐渐进入上面的瓶子,下面的瓶子颜色逐渐变淡,最后颜色均匀的充满两个瓶子。
(1)物理学中把这个现象叫做扩散现象,此现象表明:___________。
(2)小阳建议:把装有二氧化氮气体的瓶子放在装有空气的瓶子的上面,这样做既能表明上述观点,还可以使实验现象更明显。小林认为小阳的建议不能采纳,因为___________。
8.观察不同物质吸热升温的现象时,将质量相等的沙子和水分别放入两个相同的瓷盘中,用红外灯照射相同时间,可以认为沙子和水吸收的热量_________,用温度计测出沙子和水的初、末温度,可以看出沙子升温比水_________(填“快”或“慢”),说明沙子的比热容比水_________。
9.在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图甲、乙所示。
(1)实验中应取______相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,使用规格_______的电加热器分别加热。实验中通过______来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)实验数据如表所示,分析可知,如果要在甲、乙两种液体中选择一种液体作为冷却剂,应选______液体。
加热时间/min
0
1
2
3
4
甲的温度/℃
40
44
48
52
56
乙的温度/℃
20
28
36
44
50
(3)图丙中①是乙加热时温度随时间变化的图线,如果将初温相同的乙液体的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图丙中的________(选填“①”“②”或“③”)。
10.如图所示,是小张同学在某次社团活动中“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置,小张同学取初温都相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中,用相同的酒精灯加热。
(1)如图所示,小张同学在两个相同的烧杯中装入了_____相同的液体,根据控制变量法,该操作是______的(选填“正确”或“错误”);
(2)实验中,通过________(选填“升高的温度”或“加热时间”)来比较两种液体吸收热量的多少;
(3)正确实验后数据记录如下表:
加热时间/min
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
温度/℃
甲
20.0
20.3
20.7
21.5
23.0
25.0
27.0
29.0
31.0
乙
20.0
20.2
20.5
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
分析实验数据可知液体______(填“甲”或“乙”)的吸热能力强;
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机冷却剂,______液体冷却效果更好。
11.如图甲所示,是“探究不同物质吸热能力”的实验装置,在两个相同的烧杯中,分别装有水和煤油,用相同的酒精灯分别对它们加热相同的时间。根据实验数据作图像如图乙:
(1)实验中应保证水和煤油的______(选填“质量”或“体积”)相同;
(2)实验可以通过加热相同的时间比较______,反映液体吸热能力的强弱,由实验数据分析可知______(选填“水”或“煤油”)的吸热能力更强。
(3)在物理学中,我们用比热容这一物理量来描述物质的这种特性,已知水的比热容是,根据图中数据可知煤油的比热容是______。
12.如图甲,在探究“不同物质吸热能力”的实验中:(不计热量损失)
(1)加热过程中,水和煤油吸热的多少是通过________来反映的(选填“温度计示数”或“加热时间”),该研究方法是________法;
(2)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是( )
A.选用相同的电加热器 B.使用相同的烧杯
C.水和煤油的初温一定相等 D.烧杯中分别装入相同体积的水和煤油
(3)已知a的比热容是,由乙图可知b的比热容是________;
13.小明利用如图(a)(b)的装置“比较不同物质吸热的情况”。
(1)器材:相同规格的电加热器、烧杯、温度计各两个,以及____(填测量工具)、托盘天平(含砝码)、水和煤油。
(2)选取两个相同规格的电加热器进行实验,目的是为了通过比较____来比较物质吸收热量的多少。
(3)实验中选取初温不同、____相同的水和煤油,分别倒入烧杯中,用电加热器加热,当它们吸收相同的热量时,通过比较____来比较不同物质吸热能力的强弱。
(4)如图2所示,小明正确使用温度计测量液体的温度,按照图中____(选填“A”、“B”或“C”)方法读数是正确的;实验中某时刻温度计示数如图(d)所示为____℃。
(5)部分实验数据如下表所示,分析数据可得出结论:水的吸热能力更强。请具体说明得出这个结论的依据?____。
部分实验数据
加热时间/min
0
1
2
3
4
……
10
水的温度/°C
30
34
38
42
46
……
70
煤油的温度/°C
10
18
26
34
42
……
90
14.科技小组用两个相同的加热器分别给水和煤油加热,如图甲所示,以比较水和煤油的吸热能力。
(1)在两烧杯中分别装入初温相同且_______相等的煤油和水。
(2)实验中,通过比较__________________(选填“温度计示数”或“加热时间”)来间接反映煤油和水吸收的热量;这样的实验方法在物理学中称为_______(选填“转换法”“等效替代法”或“类比法”)。
(3)科技小组根据实验数据绘制出如图乙所示的图像,发现加热过程中的任意时刻,煤油的温度始终比水高,同一时间,煤油吸收的热量_______(选填“大于”“小于”或“等于”)水吸收的热量。
(4)由图像可知,煤油的比热容是_______J/(kg·℃)。将煤油的质量减半,其比热容的大小_______。[已知]
15.小华在家里学习做菜的过程中,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)能支持她这一猜想的一个事实是______(选填字母代号);
A.食用油能漂在水面上
B.食用油能把食物炸得焦黄,而水不能
C.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。本实验需要用到的测量工具有温度计、天平和______;
(3)图甲所示装置中已经是外焰加热了,但仍有一处明显错误是______;
(4)实验中用______表示物质吸热的多少;
(5)纠正错误后,最终得到的温度随时间变化的关系图像如图乙所示,由图像可知______的比热容较大。已知水的比热容为,则食用油的比热容为______。
16.某兴趣小组开展“探究在干旱地区如何取水”课外实践活动,其过程如图所示:在一块空土地上挖一个深洞,在洞的底部中心放置一个塑料杯子(杯子未画出),在洞口平铺一张塑料薄膜,并用石头压紧薄膜边缘四周,一段时间后,薄膜内表面凝结了许多细小水珠。
(1)薄膜内表面所凝结的细小水珠由水蒸气_______而成。(填写物态变化名称)。
(2)实践中,发现细小水珠总是附着在薄膜内表面无法下落,为了使小水珠合并成大水珠下落至杯中,你的办法是_______。根据分子动理论,水珠合并的物理原理是_______。
(3)实践活动结束后,小组发现所收集的露水量很少,为了提高露水收集量,请写出一条可行的改进措施:_______。
17.某工厂的高性能机器在运行时会产生大量热量,需要持续的液体循环进行冷却。技术员提供了两种备选液体作为冷却液:纯水和某种特种油。技术员为比较水和该特种油的吸热能力,设计了如下实验,实验装置如图所示,实验数据记录如下表。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
20
23
26
29
32
特种油的温度/℃
20
26
32
38
44
(1)实验中应该在两个完全相同的烧杯中分别加入质量______(选填“相等”或“不相等”)的水和特种油;
(2)实验中选择完全相同的酒精灯,可以认为在相同时间内水和特种油______相同,然后比较______来完成探究实验;
(3)已知,由表中数据可计算得出特种油的比热容为______;
(4)分析数据可知,应该选择______作为冷却液。
18.关爱长辈、践行美德是青少年的责任与担当。学校开展“关爱长辈”科学实践活动,小明小组的任务是为长辈挑选保暖材质的生活用品。在探究过程中,他们遇到一个问题:常用的羽绒和蚕丝两种保暖材质,哪种保暖性能更好?请你帮小明小组选取合适的物品,设计一个可实行的实验方案,用以比较羽绒和蚕丝的保暖性能。
19.制作简易热机模型:
(1)同学们设计装置如图所示,用到的器材是:易拉罐、水、酒精灯、中性笔管、支架、小风扇。其中水的作用是:吸热后___________(填物态变化名称)生成___________,使实验现象更明显。
(2)器材处理:
①洗净易拉罐,在侧面底部2cm处开一个直径1cm的圆孔向易拉罐注入40ml清水,水位不超过圆孔。
②支架搭建:调整支架高度时,酒精灯应___________(选填“不点燃”或“点燃”)。
(3)注水与加热:将中性笔管插入易拉罐圆孔,用热熔胶密封点燃酒精灯,将易拉罐置于支架上开始加热,是通过___________的方法使水的内能___________的。
(4)现象:产生大量白气,推动小风扇___________,其中的物理原理是___________(选填“气体对外界做功”或“外界对气体做功”)。
20.小新用如图甲所示的装置,探究不同密度的盐水在沸腾前后温度变化的规律。
(1)小新用相同的装置,采用相同的加热方式,分别对质量相同的盐水1、盐水2和纯水进行加热,图乙中温度计的示数为___________℃。()
(2)图丙是液体的温度随加热时间变化的关系图像,分析图像可知:
①盐水的沸点随盐水密度的增大而___________(选填“升高”或“降低”);
②当三种液体的温度都刚达到各自的沸点时,___________吸收的热量多;
③请结合本实验推理:如果内陆地区一个水量不变的咸水湖随着含盐量的逐渐升高,其对周围地区气温的调节作用会变___________(选填“强”或“弱”)。
21.蓄冷剂是食品运输和保鲜过程中的重要降温试剂。将质量相等的两种蓄冷剂分别装入完全相同的冰袋中,放入冰箱中冷冻为温度相同的固体。请你设计一个可操作的实验方案,判断上述两种固体蓄冷剂降温效果。
22.在日常生活中用同一个电烧水壶烧水,第一次对体积为1L、初温为25℃的水加热至沸腾所用的时间为4min;第二次对体积为2L、初温为25℃的水加热至沸腾所用的时间为8min。根据此现象提出一个可探究的科学问题:____________。
23.在冬天,我们常用“天冷加衣”的方式来保暖。有经验说“穿三件薄衣服比穿一件厚衣服更暖和”。小明认为,这可能是因为衣服层与层之间夹着的空气能起到保温作用。请你利用提供的器材:两个相同的塑料瓶(带盖)、热水、厚度相同的棉花(或毛巾)、剪刀、橡皮筋,并添加合适的器材,设计实验方案验证小明的猜想是否正确。
24.进入冬季后,小明爸爸给汽车更换了某品牌的汽车防冻液。该品牌的防冻液的包装上宣称该防冻液的比热容比水大。小明疑惑:该防冻液的比热容真的比水大吗?请你帮他设计一个可操作的实验方案进行验证。
25.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的。小华决定探究出该现象的本质原因。她认为:在相同条件下,烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长,吸收的热量越多。对一壶水加热,水沸腾前,加热时间越长,水吸收的热量越多。
(1)排除干扰:根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质,吸收热量的多少与物体的________和升高的________有关。
(2)确定课题:“不同的物质,其他条件相同,那么吸热是否相同呢?” 如图1,小华用规格相同的白炽灯模拟太阳,对质量相同的水和沙子加热,箱子规格一致。如图2,是基于记录的数据绘制的图像。由图像可知都升高10℃,水的加热时间比沙子________,可判断水比沙子吸收的热量________。
(3)解释交流:如图3所示,两箱子开口,用透明细管AB连通,点燃一支香放在细管中,白炽灯工作一段时间后,烟将会从B管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容________。这个实验模拟的是________(填选项前字母:A.海风;B.陆风)。
26.夏季高温,爱心小组为户外环卫工人准备绿豆汤,计划用蓄冷剂制作冰袋来保鲜降温。为比较A、B两种蓄冷剂的降温效果,同学们设计了如下实验:
将质量相同的两种蓄冷剂装入相同冰袋,冷冻成温度相同的固体,再放入装有水的相同容器,隔热密封(如图甲)。利用温度传感器定时测温,绘制出蓄冷剂温度变化曲线(如图乙)和容器中水的温度变化曲线(如图丙)。
(1)为科学比较降温效果,需控制两容器中水的初温、_________均相同。
(2)实验中通过比较相同时间内_____________________来反映蓄冷剂吸收热量的多少。
(3)由图像可知,蓄冷剂A、B均属于_________(填“晶体”或“非晶体”),蓄冷剂_________(填“A”或“B”)的降温效果更好。
27.实验室现有少量棕色的溴气。请你补充适当器材设计一个实验,探究气体分子间是否存在空隙和是否存在相互作用的斥力。请写出所需实验器材、实验过程及现象和实验结论。
(1)实验器材:__________;
(2)实验过程及现象:__________;
(3)实验结论:__________。
28.炎热的夏天,妈妈做绿豆汤来解暑。小红发现妈妈总是趁热将冰糖投入绿豆汤中,她猜想这是因为温度对分子热运动有影响,请你自主选择实验器材,设计一个实验验证小红的猜想。
(1)实验器材:___________________________;
(2)实验步骤:___________________________;
(3)实验结论:___________________________。
29.烈日炎炎,沙子滚烫,海水却是凉的,小华决定探究出该现象的本质原因。
(1)根据烧水多少以及烧开或者烧成温水的经验,可确定同种物质(水)升温时需要吸收的热量多少与水的____和_________有关;
(2)“其他条件相同,不同的物质,升温时需要吸收的热量是否相同呢?”小华用相同的白炽灯模拟太阳,对____相同的水和沙子加热(如图甲所示),箱子规格一致。根据记录的数据绘制成图像(如图乙所示),沙子和水都升高10℃时,判断水比沙子吸收的热量____(选填“多”或“少”);
(3)两箱子开口,用玻璃管AB连通,点燃一支香放在玻璃管中(如图所示),白炽灯工作一段时间后,烟将会从____管口冒出,本质原因是水比沙子的比热容____。正常天气情况下,海岸附近的近地面区域会有“海陆风”现象。日间,风由海洋吹向陆地,称为“海风”;夜间,风由陆地吹向海洋,称为“陆风”,这个实验模拟的是____(海风/陆风)。
(4)如图所示,若把物质吸热升温和柱形容器盛水水面升高做类比,比热容和容器的( )类似。
A.高度 B.容积 C.质量 D.底面积
30.请选择身边的器材设计实验证明“物体对外界做功,内能会减小”。
(1)实验器材:______;
(2)实验步骤:______;
(3)实验现象:______。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.(1)质量
(2) 相同 使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同
(3) 加热时间 转换 控制变量
(4) 更长 大于
(5)水
(6)B
【详解】(1)要比较不同物质的吸热能力,只能改变物质的种类,实验中需要控制变量,应在两个烧杯中分别加入质量相同的水和食用油。
(2)[1][2]使用规格相同的电加热器,相同时间内放出的热量相等,可以保证在相同时间内使水和食用油吸收的热量相同。
(3)[1][2][3]水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。吸收热量的多少通过加热时间来反映,这种实验方法叫转换法;实验中控制质量、加热器等条件相同,使用了控制变量法。
(4)[1][2]分析数据知水和食用油都升高10摄氏度时,水需要6分钟,食用油需要3分钟,说明水需要更长的加热时间,相同时间内吸收热量相等,所以,此时水吸收的热量大于食用油吸收的热量。
(5)实验数据表明:质量相等的水和食用油,升高相同的温度,水吸收的热量多,故水的吸热能力更强。
(6)A.城市建造人工湖来改善气候,是利用了水的比热容较大的特性。相同质量的水和其他物质相比,吸收或放出相同热量,水的温度变化较小。白天水吸收热量,温度升高少,夜晚水放出热量,温度降低少,能有效调节周围环境气温,故A不符合题意。
B.北方冬季菜窖里放一桶水防止储存的菜被冻坏,是利用水凝固时放热的原理。当气温降低时,水凝固成冰会放出热量,使菜窖内温度不会太低,从而保护菜不被冻坏,与水的比热容无关,故B符合题意。
C.用冷水冷却发动机,是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,能有效地吸收发动机产生的热量,起到冷却作用,故C不符合题意。
故选B。
2.(1) B 红棕色
(2)有间隙
(3) 温度 剧烈
【详解】(1)[1][2]在探究分子热运动的实验中,为了有力地证明分子热运动,需要将密度较大的气体放在下面,这样当两种气体混合时,可以更明显地观察到颜色的变化。因此,装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体的是B瓶。当抽开中间的玻璃板一段时间后,由于分子热运动,二氧化氮分子会扩散到A瓶中,所以可以观察到A瓶的颜色变为红棕色。
(2)在向一端封闭的玻璃管中注入水和酒精的实验中,封闭管口并将玻璃管反复翻转后,发现液体总体积变小。这个现象说明分子间有间隙,当水和酒精混合时,水分子和酒精分子会相互进入对方的间隙中,使得总体积减小。
(3)在分别在冷水和热水中注入红墨水的实验中,可以观察到热水中的红墨水扩散得更快。这个现象说明温度越高,分子的热运动越剧烈。因为温度是分子热运动剧烈程度的宏观表现,温度越高,分子的平均动能越大,所以分子的热运动就越剧烈。
3.(1) 吸收 热传递
(2)偏高
(3) 高 不会 由表中的实验数据可知,在室温相同时,空气相对湿度越大,露点越高;若瓷砖温度为23.0℃,则瓷砖不会出现小水珠,理由是:室温为25℃,湿度为80%,露点低于22.1℃,瓷砖温度高于露点。
【详解】(1)[1][2]冰熔化成水,吸收热量,冰块吸收金属杯和外界环境的热量而熔化,金属杯温度降低,内能变小,是通过热传递的方式实现的。
(2)由表中的数据可知,露点温度低于室温;未将金属杯外壁少量水珠擦干,加冰过程中误将原有水珠当作空气中水蒸气液化而成,此时杯壁的温度接近室温,这样会使测量的露点偏高。
(3)[1][2][3]见答案
4.(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。
5.(1) 质量 保证相同时间内两种物质吸收的热量相等
(2)加热时间
(3)水
【详解】(1)[1]根据比较不同物质吸热能力的方法,要控制物质的质量相同,即实验中应保证水和煤油的初温与质量都相同,这用到了控制变量法。
[2]实验中用相同酒精灯加热,相同时间内放出的热量相同,则相同时间内两种物质吸收的热量相同。
(2)相同时间内放出的热量相同,则加热时间越长,物质吸收的热量越多,故可以通过加热时间来表示物质吸收热量的多少。
(3)实验数据显示,加热 5min 后,水和煤油吸收的热量相同(因为加热时间相同),而水升高的温度比煤油低。根据比热容的定义,质量相同的不同物质,吸收相同的热量,升高温度小的物质比热容大,所以水的比热容更大。
6.(1) 自下而上 加热的时间
(2)
(3) 相同 铝块
【详解】(1)[1]实验时需要使用酒精灯的外焰进行加热,温度计的玻璃泡浸没在被测液体中,且不碰到杯壁与杯底,应按照从下到上的顺序安装器材。
[2]采用相同的热源进行加热,根据转换法,相同热源在相同时间内放出的热量相等,因此可以用加热的时间来反映两种物质吸收的热量。
(2)由题图乙可知,质量相等的水和食用油、温度都从10℃升高到30℃时,食用油需要的加热时间是水需要加热时间的一半,即食用油吸收的热量
根据可得
(3)[1][2]根据可知,铜块和铝块质量相等时,要比较铜和铝的比热容,只需要比较二者吸收或放出热量与对应温度变化量的比值即可,由步骤①可知,铜块和铝块加热后的未温与沸水温度相同,由于沸水的温度高于图丁中水的温度,由步骤②可知,铜块和铝块放入隔热材料密封的A、B两容器的水中后,铜块和铝块放出热量对水加热,最终铜块和铝块分别与容器中水的温度相同,忽略热损失,铜块和铝块放出的热量与水吸收的热量相等∶由步骤③可知,实验最终记录了A、B两容器中水的末温,为了方便比较水吸收的热量,A、B两容器中水的质量和初温都应该相等,故比较A、B两容器中水吸收的热量即可得出铜块和铝块放出热量的大小关系,进而可以判断出铜和铝的比热容的大小关系,铜块和铝块放出的热量分别为
由题意可知,A、B两容器中水吸收的热量,故
由于,所以
因此铝的比热容更大。
7.(1)分子在永不停息地做无规则运动
(2)二氧化氮密度比空气大,放在上面时,重力会使二氧化氮向下运动,无法说明是分子无规则运动导致的扩散
【详解】(1)扩散现象是指不同物质相互接触时彼此进入对方的现象,这一现象的本质是分子在永不停息地做无规则运动。空气和二氧化氮气体抽去玻璃板后逐渐混合均匀发生扩散现象,故表明分子在永不停息地做无规则运动。
(2)二氧化氮气体密度比空气大,若将其放在上方,由于重力作用,二氧化氮会自然向下落入下方的空气中,此时观察到的混合现象可能是重力导致,而非分子的无规则运动,故无法准确证明分子在做无规则运动。
8. 相同 快 小
【详解】[1]同一加热装置,加热相同的时间,释放的热量相同;用红外灯照射相同时间,可以认为沙子和水吸收的热量相同。
[2][3]用温度计测出沙子和水的初、末温度,可以看出沙子升温比水快,说明质量相等的沙子和水吸收相同的热量,沙子升高的温度较大,由得,说明沙子的比热容比水小。
9.(1) 质量 相同 加热时间
(2)甲
(3)②
【详解】(1)[1][2][3]根据控制变量法,探究“不同物质吸热能力”的实验中,要控制不同物质的质量相同,故实验中应取质量相同的甲、乙两种液体分别倒入相同的烧杯中,用相同规格的电加热器加热,相同时间内放出的热量相同,被物质吸收,根据转换法,可以通过加热时间来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少。
(2)由表可知,加热相同的时间,吸收相同的热量,甲升温较少,则甲的吸热能力强,所以应选甲液体作为冷却剂。
(3)根据,同种物质,加热相同的时间,吸收相同的热量,质量越大,则温度变化量越小,所以如果将初温相同的乙液体的质量增加到原来的2倍,不考虑热损失,用相同的加热器加热,再绘制出一条温度随时间变化的图线,则为图丙中的②。
10.(1) 体积 错误
(2)加热时间
(3)乙
(4)乙
【详解】(1)[1][2]甲、乙为不同液体,密度不同,由图得,小张同学取的甲、乙的体积相同,由得,它们的质量不同,而实验中应取甲、乙的质量相同,则小张同学的操作错误。
(2)实验中用相同的酒精灯加热,加热时间相同时,液体吸收的热量相同、加热时间不同,液体吸收热量不同,则不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
(3)分析实验数据可知:质量相同的甲、乙液体,加热相同的时间,甲、乙液体吸收的热量相同,乙升高的温度较少,由得,乙物质的吸热能力强。
(4)若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机冷却剂,由于乙物质的吸热能力强,与相同质量的甲相比,升高相同的温度,乙吸收的热量较多,则乙液体冷却效果更好。
11.(1)质量
(2) 温度变化大小/升高的温度 水
(3)2.1×103
【详解】(1)在探究不同物质吸热能力的实验中,需要用到控制变量法,要保证水和煤油的质量相同,这样才能通过后续的升温情况来比较它们的吸热能力。
(2)[1] 实验中用相同的酒精灯加热相同时间,说明水和煤油吸收的热量相同,此时可以通过比较温度变化大小(或升高的温度)来反映吸热能力的强弱:升高的温度越小,说明吸热能力越强。
[2] 从图乙中能看出,在两物体质量相同和吸收热量相同的条件下,加热相同时间(吸收相同热量),水升高的温度比煤油小,因此根据可知水的吸热能力更强。
(3)因为在实验中用相同的酒精灯加热相同时间,所以水和煤油吸收的热量相同,且水和煤油的质量相同。从图乙中可以看出,当温度变化相同时(初温和末温都相同),水所用的时间是煤油的2倍。根据可知,当相同、相同时,比热容与升高的温度成反比,即煤油的比热容是水的比热容的,又因为水的比热容为,所以煤油的比热容为
12.(1) 加热时间 转换
(2)CD
(3)
【详解】(1)[1]实验中使用相同的加热器,相同时间放出的热量相等,不计热量损失时,水和煤油吸热的多少可以通过加热时间反映。
[2]将不易直接测量的吸收热量转换为直观的加热时间,这种研究方法是转换法。
(2)A.相同电加热器可保证相同时间提供相同热量,要求正确,故A不符合题意;
B.相同烧杯可避免烧杯吸热、散热不同带来实验误差,要求正确,故B不符合题意;
C.本实验比较的是升高的温度变化量,不需要初温一定相等,该要求错误,故C符合题意;
D.实验需要控制水和煤油质量相等,水和煤油密度不同,相同体积的水和煤油质量不相等,该要求错误,故D符合题意;
故选CD。
(3)由乙图可知,a、b质量相同,升高相同温度时,吸热时间,吸热时间,因此;根据吸热公式,和相同时,吸收热量与比热容成正比,可得
13.(1)秒表
(2)加热时间
(3) 质量 温度的变化
(4) B 66
(5)加热时间相同,水升高的温度较低
【详解】(1)[1]比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间,因此缺少的实验器材是停表(或秒表)。
(2)[2]实验中用两个相同的电加热器加热,加热时间越长,物质吸收的热量越多,因此通过比较加热时间的长短来比较物质吸收热量的多少。
(3)[3]要进行对比实验,需要控制变量,本实验中要控制不同物质的质量相等,即实验中应量取质量相等的水和煤油。
[4]将质量相等的水和煤油分别倒入相同的烧杯中,用相同的电加热器加热,当它们吸收相同热量时,通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱。
(4)[5]使用温度计测量液体的温度时,视线要与液柱的上表面相平,故B正确。
[6]由图d可知,温度计的分度值为1℃,此时温度计示数为66℃。
(5)由表格中数据可知,质量相等的水和煤油加热相同的时间,水升高的温度较低,说明水的吸热能力更强。
14.(1)质量
(2) 加热时间 转换法
(3)等于
(4) 2.1×103 不变
【详解】(1)要比较水和煤油的吸热能力,根据控制变量法可知,应在两烧杯中分别装入初温相同且质量相等的煤油和水。
(2)[1][2]实验中用两个相同的加热器分别给水和煤油加热,同一时间,酒精灯放出的热量相同,我们可以通过加热时间的长短来比较吸热多少,这种方法叫转换法。
(3)两个相同的加热器分别给水和煤油加热,同一时间,酒精灯放出的热量相同,即煤油吸收的热量等于水吸收的热量。
(4)[1][2]由绘制出的两种液体温度随时间变化的关系图像,温度都升高30℃,煤油用时10min,水用时20min,即煤油吸热与水吸热之比1∶2,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高温度都相同时,不同物质的比热容之比等于吸收热量之比,故煤油的比热容
比热容是物质本身的一种特性,与质量无关,将煤油的质量减半,其比热容大小不变。
15.(1)C
(2)秒表
(3)没有控制水和食用油的质量相同
(4)加热时间
(5) 水
【详解】(1)相同条件(质量相同、吸收热量相同)下,食用油升温更快,根据,升温越快说明比热容越小,可以支持猜想,故选C。
(2)实验需要记录不同加热时间的温度,因此除了测质量的天平、测温度的温度计,还需要秒表测量时间。
(3)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。
(4)本实验用转换法反映吸热多少:相同酒精灯相同时间放出热量相同,因此用加热时间表示物质吸收热量的多少。
(5)[1][2]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,即水吸收的热量多,故水的比热容大。由转换法,水吸收的热量是食用油的2倍,根据Q=cmΔt可知,在质量和升高的温度相同时,吸收热量的多少与比热容成正比,故
16.(1)液化
(2) 将塑料薄膜中心向下压 分子间存在引力
(3)见解析
【详解】(1)水由气态的水蒸气变成液态的小水滴是液化过程。
(2)[1]将塑料薄膜中心向下压可以促进小水滴下落;
[2]小水珠之间存在引力,彼此间相互吸引,最终合并成大水珠。
(3)为了提高露水收集量,可以将洞口再挖宽,在洞内摆放一些树叶等方法。
17.(1)相等
(2) 吸收热量 升高的温度
(3)
(4)水
【详解】(1)根据控制变量法,要比较不同物质的吸热能力,需要控制不同物质的质量相同,故在两个完全相同的烧杯中分别装入质量相等的水和特种油。
(2)[1]用相同的酒精灯加热,相同时间内酒精灯放出的热量相同,可以认为在相同时间内水和特种油吸收的热量相同。
[2]在吸收热量、质量相同的情况下,液体的温度变化量越大,则该液体的吸热能力弱,故可以在相同时间内水和特种油吸收热量相同,然后比较升高的温度来完成探究实验。
(3)加热相同的时间内,水和特种油的吸收的热量是相同的,由表格中数据可知,同是加热1min,水的温度升高了3℃,特种油温度升高了6℃,由得
则
故这种特种油的比热容为。
(4)分析数据可知,相同质量的水和特种油,升高相同的温度,水吸收热量更多,故应该选择水作为冷却液。
18.实验器材:两个相同的带孔盖子的玻璃瓶,热水,两支温度计,厚度、大小相同的羽绒、蚕丝杯套各一个。实验步骤:①在两个相同的玻璃瓶中装满温度相同的热水,分别插入温度计,再用带孔的盖子盖好,并将它们分别放入羽绒、蚕丝杯套中;②将两个玻璃瓶同时放到相同的环境中;③相同时间后,分别读出温度计示数,并比较。实验结论:比较两温度计的示数,示数较高的,说明其对应材质的保暖性能更好。
【详解】略。
19.(1) 汽化 水蒸气
(2)点燃
(3) 热传递 增加
(4) 转动 气体对外界做功
【详解】(1)[1][2]水吸热后汽化生成水蒸气,水蒸气喷出时能推动小风扇转动,让实验现象更明显。
(2)应用酒精灯的外焰加热,所以调整支架高度时,酒精灯应点燃,这样能更准确地调整到合适的加热高度。
(3)加热过程是通过热传递的方法使水的内能增加的。
(4)大量白气推动小风扇转动,其物理原理是气体对外界做功,水蒸气喷出时对小风扇做功,将内能转化为机械能。
20.(1)93
(2) 升高 纯水 弱
【详解】(1)由图乙可知分度值为1℃,液面在90℃上方第3个小格处,故示数为93℃。
(2)[1]由图丙可知,盐水1的沸点大于盐水2的沸点,盐水2的沸点大于纯水的沸点,且,所以得出盐水的沸点随盐水密度的增大而升高的结论。
[2]由丙图可知,从开始加热到沸腾,纯水加热的时间最长,因此纯水吸收的热量最多。
[3]根据可知,在吸收热量和质量一定时,温度变化越大,比热容越小。由图可知,在其他条件相同时,盐水1温度变化比盐水2温度变化大,所以盐水1的比热容比盐水2的比热容小,盐水1的密度大于盐水2的密度,故咸水湖含盐量逐渐升高,对周围地区气温的调节作用会变弱。
21.(1)实验器材:两个完全相同的烧杯、水、两个规格相同的温度计、秒表、天平、已冷冻的温度、质量相同的两种蓄冷剂。
(2)实验步骤:①在两个完全相同的烧杯中加入质量、初温相同的水,将温度计和蓄冷剂分别放入烧杯中;②记录两烧杯中水下降相同温度时所用时间,并进行比较。
(3)判断:所用时间较短的蓄冷剂降温效果更好;若所用时间相同,则两蓄冷剂降温效果相同。
【详解】第一步:确定实验器材
选择两个完全相同的烧杯,保证盛水的容器一致;选取水作为被降温的对象,因为水的比热容较大,温度变化易观察;两个规格相同的温度计用于测量水的温度;秒表用来记录时间;天平用于保证加入烧杯中水的质量相等;还需要已冷冻的温度、质量相同的两种蓄冷剂,以控制变量。
第二步:设计实验步骤
在两个完全相同的烧杯中加入质量、初温相同的水,这样能保证初始条件一致;将温度计和蓄冷剂分别放入烧杯中,使蓄冷剂与水进行热交换;记录两烧杯中水下降相同温度时所用时间,通过比较时间来判断蓄冷剂从水中吸收热量的快慢,进而判断降温效果。
第三步:判断降温效果
根据热量公式,在水的质量、比热容和温度变化量相同的情况下,所用时间较短的蓄冷剂,说明其从水中吸收热量的速度快,即降温效果更好;若所用时间相同,则两蓄冷剂从水中吸收热量的速度相同,降温效果相同。
22.水吸收的热量与水的质量有什么关系?
【详解】从题目中可以提取出以下关键信息:
第一次烧水:1L水(质量为1kg),初温25℃,加热至沸腾,用时4min;
第二次烧水:2L水(质量为2kg),初温25℃,加热至沸腾,用时8min;
两次实验中,水的初温和末温相同,电烧水壶的功率相同,水的体积不同,水的质量不同,加热时间不同。
由此可以发现,加热时间与水的质量成正比,即质量越大,加热时间越长。由转换法,加热时间的长短反映水吸收热量的多少,而水吸收的热量与质量、温度变化和比热容有关。
因此,可以提出一个科学问题:水吸收的热量与水的质量有什么关系?
23.见解析
【详解】添加的器材:温度计两支。
实验步骤:将棉花平均剪成六块,向两个塑料瓶中倒入等量、初温相同的热水,盖好盖子。将三块棉花分层包裹在第一个瓶子外面,并用橡皮筋固定,这样就在瓶子和棉花之间、棉花层与层之间形成了空气层;将三块棉花紧密包裹在第二个瓶子外面,并用橡皮筋固定。将两套装置同时放在相同环境下。适当时间后,同时记录两个瓶子里水的温度,分别记为。
实验结论:若,则小明猜想正确,否则小明猜想错误。
24.见解析
【详解】根据比较液体比热容大小的方法设计实验方案如下:
实验器材:天平、两个相同的烧杯、两个相同规格的电加热器、秒表、两个相同的温度计
实验步骤:
①用天平称取质量相同的水和防冻液,分别倒入烧杯中,用温度计测出初温;
②用相同规格的电加热器分别加热相同的时间,用温度计测出水和防冻液的末温,计算出水和防冻液升高的温度。
结论总结:根据,如果防冻液升高的温度较少,则防冻液的比热容比水大,如果防冻液升高的温度较多,则防冻液的比热容比水小;如果防冻液升高的温度与水相同,则水和防冻液的比热容一样大。
25.(1) 质量 温度
(2) 长 多
(3) 大 A
【详解】(1)[1]烧开一壶水比烧开半壶水需要的时间长,说明同种物质,升高相同的温度时,质量越大吸收的热量越多。
[2]对一壶水加热,烧开比烧成温水所需的加热时间更长,说明同种物质,质量相同时,升高的温度越高,水吸收的热量越多。
(2)[1]如图2,都升高10℃,水的加热时间是8min,沙子是2min,即水比沙子的加热时间更长。
[2]相同的灯泡,工作时间越长,消耗的电能越多,产生的电热越多,物质吸收的热量也越多,因此水比沙子吸收的热量多。
(3)[1]烟将会从B管口冒出,说明空气从水向沙子流动。这是因为水的比热容比沙子大,吸收相同热量后,水的温度比沙子低,沙子上方的空气上升,水面上方的空气就会向沙子流动,形成从水面吹向沙子的风。
[2]水模拟海洋,沙子模拟陆地,这个实验模拟的是从海面吹向陆地的海风。
26.(1)质量
(2)水的温度变化量
(3) 晶体 A
【详解】(1)为科学比较降温效果,根据控制变量法,需控制两容器中水的初温、质量均相同。
(2)实验中,蓄冷剂吸收热量会使水的温度降低,所以通过比较相同时间内容器中水的温度变化来反映蓄冷剂吸收热量的多少。
(3)[1]由图乙蓄冷剂A、B的温度随时间的变化曲线图可知,蓄冷剂A、B在熔化的过程中温度均保持不变,这是晶体熔化的特点,所以蓄冷剂A、B均属于晶体。
[2]由图丙可知,相同时间内,使用蓄冷剂A的容器①中水的温度下降得更多,说明A能吸收更多热量,因此蓄冷剂A的降温效果更好。
27.(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析
【详解】(1)需要的实验器材有:注射器,小橡皮帽。
(2)用注射器吸入一定量的溴气,用小橡皮帽封住注射口,然后用力往里推活塞,注射器内的溴气被压缩后,体积变小,颜色变深,当压缩到一定程度后,就很难继续往里推活塞。
(3)气体分子间存在空隙,且存在相互作用的斥力。
28.(1)两个相同的烧杯、冷水、热水、红墨水、滴管
(2)将两个相同的烧杯中分别倒入质量相同的冷水和热水,用胶头滴管吸取红墨水后,向两杯水中各滴入3滴红墨水,观察其扩散的情况
(3)热水中的红墨水扩散得更快,说明温度越高,分子的热运动越快
【详解】(1)实验要探究温度对分子热运动的影响,为了防止其他因素干扰,采用控制变量法,用相同杯子、冷水、热水、红墨水、滴管实验器材
(2)实验步骤为:
①在两个相同的烧杯内盛入等质量的热水和冷水,用胶头滴管在两烧杯中各滴入3滴红墨水;
②观察两杯水的颜色变化,比较热水和冷水均匀变红所用时间。
(3)若热水均匀变红所用时间短,说明温度越高,分子热运动越快;若热水均匀变红所用时间长,说明温度越高分子热运动越慢;若热水和冷水均匀变红所用时间相同,说明温度对分子热运动无影响。
29.(1) 质量 升高的温度
(2) 质量 多
(3) B 大 海风
(4)D
【详解】(1)[1][2]根据生活经验,烧水时水的质量越多、升高的温度越高,吸收的热量越多,所以同种物质(水)升温时吸收热量的多少与水的质量和升高的温度有关。
(2)[1]探究不同物质的吸热能力,需控制变量(质量、加热条件等),因此要对质量相同的水和沙子加热。
[2]探究不同物质吸热能力时,通过比较加热时间的长短来判断吸收热量的多少,加热时间越长,吸收的热量越多。沙子和水都升高10℃时,水的加热时间更长,所以水比沙子吸收的热量多。
(3)[1][2]白炽灯工作一段时间后,水的比热容大,升温慢,沙子比热容小,升温快,沙子上方空气温度高、密度小,会上升,水上方的空气会流过来补充,所以烟将会从B管口冒出。
[3]日间,海洋(水)升温慢,陆地(沙子)升温快,风由海洋吹向陆地,即海风,该实验模拟的是海风。
(4)将“物质吸热升温”与“容器盛水升高度”类比: 物质吸收的热量对应容器中加入的水的体积; 物质升高的温度对应容器中水面升高的高度; 比热容的物理意义是“单位质量的物质升高1℃吸收的热量”,类比容器中“单位高度对应的水的体积”,而“单位高度的水的体积”等于容器的底面积,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
30. 矿泉水瓶(带瓶盖)、水 见解析 矿泉水瓶内有白雾出现
【详解】(1)[1]实验器材有矿泉水瓶(带瓶盖)、水。
(2)[2]在矿泉水瓶中倒入少量的水,拧紧瓶盖;用力挤压并扭转矿泉水瓶,压缩矿泉水瓶内的空气,直到瓶盖冲出去,观察矿泉水瓶内的变化,压缩矿泉水瓶内的空气,对空气做功,空气的内能增大,直到瓶盖冲出去,高压气体对瓶盖做功,观察矿泉水瓶内的变化,可以知道气体的内能的变化。
(3)[3]气体对外做功,内能减小,温度降低,水蒸气遇冷液化成小水珠,形成的白雾,故看到白雾可以说明气体的内能减小。
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