专题04 第十二章 机械能和内能 基础实验题（江苏专用） 2026-2027学年苏科版九年级上册物理

**基本信息** 聚焦机械能与内能实验探究，以三大核心题型构建能量观念，通过控制变量法与转换法培养科学探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |探究动能影响因素|10题|重点题型，通过木块移动距离反映动能，控制质量/速度变量|从动能定义出发，建立质量、速度与动能的定量关系| |探究重力势能影响因素|5题|基础题型，通过木桩陷入深度转换势能大小|承接动能探究，延伸至高度对势能的影响，完善机械能概念| |探究比热容影响因素|17题|难点题型，用加热时间比较吸热，分析温度变化差异|从内能概念切入，通过对比实验建立物质特性与吸热能力的关联|

学科网知识店铺:苍穹精品工作室 原创精品资源，学科网独家享有版权，侵权必究！ 专题04 机械能和内能 基础实验题（江苏专用） 3大必考题型概览 题型01 探究动能的影响因素的实验（★重点） 题型02 探究重力势能的影响因素的实验 题型03 探究比热容的影响因素（★难点） 题型01 探究动能的影响因素的实验 1．如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)在探究动能大小与___________关系时，应始终使用同一个小球。 (2)实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的___________来比较小球A到达水平面时动能的大小，这种研究物理问题方法称作为___________法。 (3)实验表明，质量相同时，小球的速度越大，动能越___________。 【答案】(1)速度 (2) 远近 转换 (3)大 【详解】（1）同一个小球质量不变，改变小球下滑高度就能改变到达水平面的速度，用来探究动能与速度的关系；换不同小球从同一高度释放，是探究动能与质量的关系。 （2）动能无法直接测量，小球动能越大，对物块B做功越多，物块被推动的距离越远；将不易测量的动能大小转换为容易测量的移动距离，这种方法叫转换法。 （3）控制质量相同，下滑高度越高、小球下滑到斜面底端的速度越大，物块B滑行距离越远，说明质量相同时，速度越大，物体动能越大。 2．为探究物体的动能跟哪些因素有关，小文同学利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 (1)实验中探究的“物体的动能”是指______。（选填字母） A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)某次实验时质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使钢球到达水平面时具有相同的______，实验表明，在本次实验中，钢球的______越大，钢球的动能就越大。 (3)在钢球从斜面滚下的过程中，钢球的重力势能转化为______。 (4)在水平面上，被撞出的木块由于受到阻力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将______。 【答案】(1)B (2) 速度 质量 (3)动能 (4)匀速直线运动 【详解】（1）本实验用转换法，通过木块被推动的距离反映钢球动能，研究的是钢球撞击木块时的动能，因此选B。 （2）根据控制变量法，让不同质量的钢球从同一高度滚下，目的是使钢球到达水平面时速度相同；速度相同时，钢球质量越大，撞击木块移动距离越远，动能越大。 （3）钢球滚下时，高度降低、重力势能减小，速度增大、动能增大，因此重力势能转化为动能。 （4）若水平面光滑足够长，木块不受阻力，根据牛顿第一定律，运动的木块将一直保持匀速直线运动。 3．“十次车祸九次快”，“安全驾驶莫超载”。某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验（H＞h，M＞m）： (1)本实验是通过______来反映钢球的动能的大小； (2)图乙和图丙实验中，让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下，是为了使两球达到水平面时具有相同的______； (3)甲、乙两图探究的是物体的动能与______的关系； (4)如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 【答案】(1)木块移动的距离 (2)速度 (3)速度 (4)不能 【详解】（1）根据转换法，本实验是通过木块移动的距离来反映钢球的动能的大小。 （2）钢球在斜面下滑时做加速运动。图乙和图丙实验中，让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下，是为了使两球达到水平面时具有相同的速度。 （3）比较甲、乙两图，钢球的质量相同，在斜面释放时的高度不同，则达到水平面时的速度不同，根据控制变量法可知，探究的是物体的动能与速度的关系。 （4）如果水平面光滑，则木块被撞击后会做匀速直线运动，无法根据木块移动距离的大小判定动能的大小，不能完成本实验。 4．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中。 (1)实验中，小球动能大小是通过_________（选填“小球所处的高度”或“木块移动的距离”）来反映的； (2)甲、丙两次实验，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的_________。 (3)对比甲、乙两次实验，可以研究物体的动能与_________（选填“高度”或“速度”）的关系。 【答案】(1)木块移动的距离 (2)速度 (3)速度 【详解】（1）实验中采用转换法，通过木块移动的距离来反映小球动能的大小，木块移动得越远，说明小球的动能越大。 （2）让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的速度，这是控制变量法的应用。 （3）甲、乙两次实验中，小球的质量相同，从斜面的不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，因此可以研究物体的动能与速度的关系。 5．如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下： 步骤1：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离 步骤2：让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。 (1)步骤1是为了研究动能大小与______的关系；步骤2是为了研究动能大小与______的关系。 (2)该实验中木块的作用是为了比较钢球______的大小。 【答案】(1) 速度 质量 (2)动能 【详解】（1）步骤1中，同一钢球质量相同，从斜面上不同高度滚下，到达水平面时的速度不同，控制了质量不变、改变速度，因此是为了研究动能大小与速度的关系。 步骤2中，不同质量的钢球从斜面同一高度滚下，到达水平面时的速度相同，控制了速度不变、改变质量，因此是为了研究动能大小与质量的关系。 （2）实验利用转换法，通过木块被撞击后移动的距离，间接反映钢球动能的大小，木块移动越远说明钢球动能越大，因此木块的作用是比较钢球动能的大小。 6．“十次车祸九次快，还有一次是超载”，物理兴趣小组的同学们提出：“路上汽车碰撞危害程度与汽车的动能大小有关”，他们结合生活实际提出了以下猜想： 猜想一：物体的动能可能跟速度有关。 猜想二：物体的动能可能跟质量有关。 为验证上述猜想，他们做了如图所示的实验：用钢球模拟汽车，让钢球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞， (1)本实验探究的是______ （选填“钢球”或“木块”）的动能；在同样的水平面上，木块被撞得越远，钢球对木块做的功就越______，说明钢球的动能就越______； (2)通过______两图的实验探究物体动能与速度的关系，这里用到______的研究方法； (3)实验后同学们查阅资料得知：①抛出去的篮球动能约为30J；②行走的牛动能约为60J；③飞行的步枪子弹动能约为5000J。分析数据可推测：物体的______ （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响较大。 【答案】(1) 钢球 多 大 (2) 甲、丙 控制变量 (3)速度 【详解】（1）[1]本实验是通过钢球撞击木块，观察木块被撞击的距离远近来探究钢球的动能的大小。 [2]在同样的水平面上，木块被撞得越远，根据功的定义，钢球对木块做的功就越多。 [3]钢球对木块做功越多，说明钢球的动能就越大。 （2）[1]要探究物体动能与速度的关系，需要控制物体的质量相同，只改变物体的速度，即选择质量相同的小球在斜面的不同高度下滑，因此选择甲、丙两实验进行探究。 [2]这里用到控制变量的研究方法，即控制质量不变，研究动能与速度的关系。 （3）从给出的数据中，虽然飞行的步枪子弹质量小于抛出去的篮球和行走的牛，但其动能却远大于后两者。这说明速度对动能的影响更为显著，因此可得物体的速度对物体的动能影响较大。 7．如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验情景，同一小车先后从同一斜面由静止开始下滑，撞击置于同一水平面上的木块。（，丙图中砝码固定在小车上） (1)该实验研究的是______（选填“小车”或“木块”）的动能； (2)比较图甲、乙所示的两次实验，可以得出结论：在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越______；比较图乙、丙所示的两次实验可知，物体的动能大小与物体的______有关； (3)综合实验现象判断：某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则______（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 【答案】(1)小车 (2) 大 质量 (3)小轿车 【详解】（1）实验中研究的是小车的动能大小，让同一小车沿斜面的不同高度静止释放，撞击同一木块，通过木块移动距离的远近来反映小车动能的大小，使用了转换法。 （2）[1]图甲、乙所示的两次实验，小车下落高度不同，质量相同，达到底端的速度不同，高度越高的到达底端的速度越大，发现撞击木块移动的距离越远，说明在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越大。 [2]图乙、丙所示的两次实验，小车下落高度相同，质量不同，达到底端的速度相同，发现质量大的小车撞击木块移动的距离越远，说明物体的动能大小与物体的质量有关。在物体速度一定时，质量越大，物体的动能越大。 （3）因速度相同时，质量越大，动能越大，可以克服摩擦力做的功越多，越不容易刹车，因大客车的质量更大，故限制的速度要越小，大客车的限速应该是80km/h，小轿车的限速应该是100km/h。 8．如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验，同一小车先后从斜坡由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。请回答以下问题： (1)物体动能大小是通过________________________来反映的。 (2)比较___________两图，可以探究动能与质量的关系，结论是________________________。 (3)比较甲、丙两图，能否探究动能与速度的关系？请说明理由___________。 (4)由此实验结论判断：某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则___________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 【答案】(1)木块被小车撞击后移动的距离 (2) 乙、丙 当速度相同时，物体的质量越大，动能越大 (3)见详解 (4)大客车 【详解】（1）在“探究物体动能与哪些因素有关”的实验中，物体的动能大小不能直接判断，运用转换法，通过比较木块被小车撞击后移动的距离，来比较小车的动能大小。 （2）[1][2]比较乙、丙两图进行的实验，小车从斜面下滑的高度相同，到达水平面的速度相同，而小车的质量不同，故探究的是动能与质量的关系；图丙中小车的质量大，木块滑动距离远，故得出的结论是：当速度相同时，物体的质量越大，动能越大。 （3）比较甲、丙两图，小车的质量和速度都不相同，根据控制变量法，不能探究动能与速度的关系。 （4）因速度相同时，质量越大，动能越大，刹车时，克服摩擦力做功的越多，越难刹车，由于大客车的质量更大，所以限制大客车的速度要越小，所以大客车的限速应该是80km/h。 9．在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，小明同学让同一钢球分别从斜面不同位置由静止开始滚下，撞击木块。 (1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断______（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； (2)实验中物体动能的大小是通过观察______（选填“s”或“h”）的大小来反映的； (3)在探究动能的大小与质量的关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：______；（填字母） A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．换质量更大的钢球 D．换质量更小的钢球 (4)分析如图﹣1、图﹣2所示实验，可以得到的实验结论：______。 【答案】(1)钢球 (2)s (3)D (4)质量一定时，速度越大，动能越大 【详解】（1）实验中，是钢球从斜面释放，获得动能，这是研究钢球的动能，该实验是通过观察木块移动的距离来判断钢球动能的大小。 （2）根据转换法，水平面的摩擦力不变，通过比较木块在同一水平面上被撞击的距离，即s的大小，比较钢球的做功多少，故实验中物体动能的大小是通过观察s的大小来反映的。 （3） 物体的动能大小与物体的质量和速度有关，研究动能与其中一个因素的关系时，要控制另外一个因素不变。在探究动能的大小与质量关系时，需要控制速度大小不变，只改变物体的质量大小，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，这说明该球的质量太大了。 A．换质量更大的木块，由影响滑动摩擦力大小的因素，改变了木块受到的摩擦力的大小，故A不符合题意； B．实验中需要控制钢球到达水平面的速度相同，不能降低第二次钢球由斜面自由下滑的高度，故B不符合题意； C．换质量更大的钢球，动能更大，则更容易使木块滑出木板，故C不符合题意； D．换质量更小的钢球，动能变小，能减小木块移动的距离，故D符合题意。 故选D。 （4）如图所示的两次实验，钢球的质量相同，图﹣1钢球从斜面自由下滑的高度较大，钢球下滑到水平面的速度较大，推动木块移动的距离较远，钢球所具有的动能较大，可以得到的实验结论：质量一定时，速度越大，动能越大。 10．探究动能大小的影响因素，某学习小组利用不同质量的钢球、木块和表面平整的长木板（带凹槽的斜面）等器材设计了如图所示的实验装置，探究物体动能的影响因素，其中 【证据】 (1)实验中所探究的动能是指_________（选填“钢球”或“木块”）的动能，通过观察________________________________________来反映物体的动能大小； (2)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的_____________； (3)对比_________两次实验，可以探究物体动能与速度的关系； 【解释】 (4)分析实验中的现象可知，运动中的物体，质量越大动能越___________，速度越大动能越___________； 【交流】 (5)本实验中，如果发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决办法是____________________________。 【答案】(1) 钢球 木块被撞击后移动的距离 (2)速度 (3)甲、乙 (4) 大 大 (5)适当降低释放钢球的高度 【详解】（1）[1][2]探究动能大小与哪些因素有关时，通过木块被撞击后移动的距离反映小球具有动能的多少，应用了转换法，所以探究的动能是指钢球的动能，钢球动能越大，对木块做功越多，木块移动距离越远。 （2）小球的高度越高，到达底端的速度越大，甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的速度。 （3）甲、乙两次实验中，钢球质量相同，速度不同（因高度不同），符合“探究动能与速度关系”的控制变量要求（控制质量相同，改变速度）。 （4）[1]分析实验中的现象，甲、丙两次实验，两球到达水平面时具有相同的速度，C球的质量更大，木块移动的距离更远，可知，运动中的物体，质量越大动能越大。 [2]分析实验中的现象，甲、乙两次实验，两球的质量相同，A球到达水平面时具有的速度大，木块移动的距离更远，可知，运动中的物体，速度越大动能越大。 （5）木块运动到了长木板的末端之外，说明小球具有较大的动能，故可减小钢球的质量或小钢球速度，所以在不更换实验器材的条件下，解决的办法是降低小钢球滚下的高度从而减小小球到达水平面时的初速度。 题型02 探究重力势能的影响因素的实验 11．探究重力势能的大小与什么因素有关，晓畅利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过观察___________来判断物体重力势能的大小。 (2)要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图中___________（填序号）两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越___________。 (3)对比②、③两次实验现象可得出结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越___________。 【答案】(1)铁钉陷入沙中的深度 (2) ①、② 大 (3)大 【详解】（1）重力势能的大小无法直接观察到，实验中采用转换法，通过观察铁钉陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小。 （2）[1][2]探究重力势能与高度的关系时，必须保证物体的质量相等，物体最初的高度不同，而图①和图②使用的是同一物体，从不同高度落下，铁钉陷入沙子的深度不同；探究重力势能大小与高度的关系应选择图中①、②；可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越大。 （3）由图可知，图②和图③中物体质量不同，但是从同一高度落下，图③中重物的质量大，铁钉陷入沙子的深度大，可得结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越大。 12．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关 ”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为mA=mB＜mC ，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被 打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断______（填“重物 ” 或“木桩 ”）的重力势能大小，这种方法在物理学中属于______（填“转换法 ”或“控制变量法 ”）。 (2)比较______两个重物将木桩打入沙中的深度，可得出的结论是：物体的质量一定时，下落高度越高，重力势能越大。 (3)我们_______（填“能 ”或“不能 ”） 比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小。 (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小， 甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为______（填“ 甲 ” 或“ 乙 ”）同学的做法更合适。 【答案】(1) 重物 转换法 (2)A、B (3)能 (4)甲 【详解】（1）[1][2]本实验是通过观察木桩陷入沙中的深浅来判断影响重物的重力势能大小的因素，让重物自由下落打击木桩，因重力势能的大小无法直接观察到，通过观察木桩陷入沙中的深度判断重物的重力势能大小，这种方法在物理学中属于转换法。 （2）探究重力势能的大小和重物下落高度的关系，根据控制变量法可知应控制物体的质量一定，改变物体下落的高度； 由题意和图甲可知，重物A、B的质量相等，重物B的高度大于重物A的高度，由图乙可知，重物B撞击木桩陷入沙中的深度大于重物A撞击木桩陷入沙中的深度，所以可得出的结论：物体的质量一定时，高度越高，物体的重力势能就越大。 （3）由题意和图示可知，虽然重物B、C下落的高度不同，质量也不同，但是重物将木桩打入沙中的深度相同，结合转换法可知甲图中重物B、C的重力势能是相等的，即能比较重物B、C的重力势能的大小。 （4）本实验是通过观察木桩陷入沙中的深浅来判断影响重物的重力势能大小的因素，因重力势能的大小无法直接观察到，所以采用的是转换法，橡皮泥形变不能恢复，便于前后进行比较，而海绵会部分恢复原状不能保持最大形变，故更合适的是甲的方法。 13．探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示，已知木块A、B、C的质量关系为，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示． (1)实验时，我们研究的是______的重力势能大小，可以通过观察乙图中______来比较； (2)比较木块______和______对木桩撞击的过程，可判断重力势能的大小和重物下落的高度有关； (3)比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，小明认为：物体重力势能的大小与质量有关，你认为小明的观点是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。 【答案】(1) 木块 木桩陷入沙中的深度 (2) A B (3) 正确 见解析 【详解】（1）[1][2]实验中让木块从高处自由下落打击在木桩上，通过观察木桩陷入沙中的深度判断木块的重力势能大小。 （2）[1][2]由图可知：木块A、B的质量相同，木块B的高度大于A的高度，B撞击木桩的深度大于A撞击木桩的深度，则可得：重力势能的大小和重物下落的高度有关。 （3）[1][2]通过对A、B的比较，可得出结论，当质量一定时，高度越大，重力势能越大。比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，C的高度较小，将木桩打入沙中的深度却较大，若将C提高到与B相同高度，则将木桩打入沙中的深度将更大，所以，可以说明物体重力势能的大小与质量有关，小明的观点是正确的。 14．小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 (1)本实验是通过观察________来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫________（控制变量法/转换法/类比法）； (2)为验证猜想二，应比较________两球，得到的结论是：当物体质量相同时，________； (3)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径________（有关/无关）。 【答案】(1) 铅球陷入沙中的深度 转换法 (2) A、C 高度越高，重力势能越大 (3)无关 【详解】（1）[1][2]本实验是通过观察铅球陷入沙中的深度来判断重力势能大小的，铅球陷入沙中的深度越大，表明铅球的重力势能越大，把不便于测量的重力势能大小转换成便于测量的铅球陷入沙中的深度，这种研究问题的物理方法叫转换法。 （2）[1][2]为验证猜想二，即物体的重力势能与物体的下落高度有关，应控制铅球的质量相同，改变其下落高度，观察铅球陷入沙中的深度，所以，应比较A、C两球，由图知，C球下落高度较大，陷入沙中的深度也较大，即C球的重力势能较大，所以，得到的结论是：当物体质量相同时，物体的高度越大，重力势能越大。 （3）根据控制变量法，比较C、D两球，发现两球的质量和下落高度均相同，两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，则两球的重力势能相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径无关。 15．如图所示，小明探究“影响重力势能大小的因素”，所用的实验器材有：3个实心铁块A、B和C（质量大小关系为mA<mB<mC），木质小桌，细沙，透明塑料盆。在塑料盆中装入足够多的细沙，将铁块举到图示高度后由静止释放。 (1)实验中，通过观察____________来比较各铁块重力势能的大小。 (2)分析____________两次实验可知，物体的重力势能与被举高的高度有关。 (3)为探究物体的重力势能与物体质量的关系，小明进行了乙、丙、丁三次实验，发现每次小桌的桌腿都全部陷入细沙中。在不更换器材的条件下，应采取的改进措施是____________。 (4)小明进行相应调整后，发现桌腿陷入细沙中的深度h乙<h丙<h丁，可得出的初步结论是：_________。 【答案】(1)小桌腿陷入细沙中的深度 (2)甲、乙 (3)降低铁块的释放高度 (4)高度相同时，物体质量越大，重力势能越大 【详解】（1）铁块下落撞击小桌，用小桌腿陷入细沙中的深度来表示重力势能的大小。采用的是转换法。 （2）为探究物体的重力势能与被举高的高度关系，需要控制质量相同，改变高度。甲与乙都是同一个铁块A，甲的高度较低，乙的高度较高。比较甲和乙两图：质量相同，高度越高，小桌腿陷入越深，所以物体重力势能越大。 （3）乙、丙、丁三次实验中，铁块A、B、C，质量依次增大，所处的高度相同，但小桌腿每次都全部陷入沙中，说明沙太软或初始高度太高，无法区分重力势能大小。所以改进方法：降低释放高度（或换更硬的沙面）。 （4）乙、丙、丁三次实验中，铁块A、B、C，质量mA<mB<mC，所处的高度相同，小桌腿陷入细沙中的深度依次增大。故得结论：高度相同时，物体质量越大，重力势能越大。 题型03 探究比热容的影响因素 16．小明利用如图所示的装置“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______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (3)实验中选取______相同的液体甲和液体乙，分别倒入甲乙两个烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较不同物质吸热能力的强弱； (4)部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：液体______（选填“甲”或“乙”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 乙的温度/℃ 30 37 44 51 58 65 72 【答案】(1)秒表 (2)加热时间 (3) 质量 升高的温度 (4)甲 【详解】（1）实验中需要记录加热时间来反映吸热多少，因此还需要测量时间的工具为秒表。 （2）相同规格的电加热器，相同时间内放出热量相等，因此可以用加热时间来表示物质吸收热量的多少，这是转换法的应用。 （3）[1][2]实验需要控制变量，因此要选取质量相同的两种液体；当两种液体吸收相同热量时，通过比较升高的温度，来判断吸热能力的强弱。 （4）由表格数据可得：加热相同时间，质量相同时，甲升高的温度更小，说明甲的吸热能力更强。 17．小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 (1)如图2所示，小姜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3所示，为________； (2)部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：（选填“水”或“煤油”）________的吸热能力更强。 加热时间 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度 30 34 38 42 46 …… 70 煤油的温度 10 18 26 34 42 …… 90 【答案】(1) B 66 (2)水 【详解】（1）温度计正确读数要求视线与温度计内液柱的上表面相平：A俯视读数偏大、C仰视读数偏小，只有B方法正确。 图3中温度计的分度值为，液柱上表面对应刻度为，因此示数为。 （2）本实验中，相同加热装置保证相同加热时间内两种物质吸收热量相等，且实验控制两种物质质量相同。由表格数据可知：吸收相同热量时，水升高的温度更小，说明水的吸热能力更强。 18．小汇利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况。” 加热时间（min） 0 1 2 3 4 水的温度（°C） 10 14 18 22 26 煤油的温度（°C） 10 18 26 34 42 (1)实验器材有相同规格的电加热器、烧杯，温度计各两个，以及___________（填测量工具）、电子天平、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)实验中选取初温相同、___________（选填“体积”或“质量”）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)部分实验数据如上表所示，分析数据可得出结论；___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 【答案】(1)秒表 (2)加热时间 (3) 质量 升高的温度 (4)水 【详解】（1）比较不同物质吸热的情况实验中需要测量加热时间，因此还需要的测量工具是秒表。 （2）相同规格的电加热器在相同时间内放出的热量相同，因此通过比较加热时间，就能间接比较物质吸收热量的多少，加热时间越长，吸收热量越多。 （3）[1]比较不同物质的吸热能力时，需控制质量相同。因为不同物质密度不同，体积相同则质量不同。 [2]当吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力：升高的温度越小，吸热能力越强。 （4）分析表格数据，加热相同时间，吸收相同热量时，水升高的温度比煤油升高的温度小。根据“吸收相同热量时，升高的温度越小，物质的吸热能力越强”，因此水的吸热能力更强。 19．小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤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1次温度。 (1)图甲是小明同学的实验装置。其中有一处明显错误，该错误是_________。 (2)实验中用_________表示物质吸收热量的多少。 (3)纠正错误后继续实验。小明同学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_________的吸热能力更强。 【答案】(1)未控制水和煤油的质量相等 (2)加热时间 (3)水 【详解】（1）探究不同物质的吸热能力时需要控制质量相同，而图中两个烧杯中的液体体积相同，说明它们的质量不相等，因此错误之处是没有控制两种液体的质量相等。 （2）实验中用相同的加热装置加热，则相同的时间内物质吸收的热量相同，因此用加热时间表示物质吸收热量的多少。 （3）读乙图可知，使两种液体都从20℃升高到60℃，对水加热的时间比对煤油加热时间长，即水吸收的热量大，故水的吸热能力强。 20．某小组同学为了比较沙子和水的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的沙子和水，用相同的酒精灯加热，如图1所示。 (1)组装实验装置时，应先调节_________（选填“A”或“B”）的高度。 (2)加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是使_________。 (3)加热相同的时间，水升高的温度比沙子少，说明水的比热容比沙子的_________（选填“大”或“小”）。 (4)另一小组用图2装置做同样的实验，两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙子在相等时间内__________。 【答案】(1)A (2)沙子和水受热均匀 (3)大 (4)吸收的热量相同 【详解】（1）在组装实验装置时，应按照从下到上的顺序进行组装，所以先调节A的高度，这样可以保证用酒精灯的外焰加热。 （2）加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是使沙子和水受热均匀，这样能保证实验结果的准确性。 （3）根据比热容的定义，质量相同的不同物质，吸收相同的热量时，升高的温度越小，比热容越大。加热相同时间，水和沙子吸收的热量相同，水升高的温度比沙子少，说明水的比热容比沙子的大。 （4）实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙子在相等时间内吸收的热量相同，这样才能通过比较升高的温度来比较比热容的大小。 21．为了比较水和煤油的吸热能力，小宇和小欣利用如图所示的实验装置进行实验。他们用完全相同的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热，每隔记录一次水和煤油的温度。记录的实验数据如下表所示。 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 (1)组装图中实验仪器时应当___________（选填“自下而上”或“自上而下”）进行组装。组装支架B时，___________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。 (2)实验中用___________来反映水和煤油吸热的多少。 (3)分析数据可知：质量相等的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量___________（选填“多”或“少”），说明水比煤油的吸热能力强。 【答案】(1) 自下而上 需要 (2)加热时间 (3)多 【详解】（1）[1]因为实验时要用酒精灯的外焰加热，所以需要先根据外焰的高度确定石棉网的高度，再调整烧杯和温度计的位置，故实验装置的组装顺序应为自下而上。 [2]在调整支架B（铁圈）的高度时，需要点燃酒精灯，根据外焰的位置来确定铁圈的高度，以保证用外焰加热。 （2）实验中选用完全相同的酒精灯给质量相等的水和煤油加热，运用转换法通过观察加热时间来表示水和煤油吸热的多少。 （3）根据表格数据分析可知，质量相等的水和煤油升高相同的温度，水需要加热的时间长，吸收的热量多，说明水比煤油吸热能力强。 22．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。 物质 质量 初始温度 加热时间 最后温度 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)从表中数据可知，水和食用油的质量___________（选填“相同”或“不相同”）。 (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量___________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (3)实验表明___________（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。 【答案】(1)相同 (2)大于 (3)水 【详解】（1）在比较水和食用油的吸热能力的实验中，应使水和食用油的质量相同，由表格数据可知，水和食用油的质量都是60g，是相同的。 （2）在比较水和食用油的吸热能力的实验中，水和食用油吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，加热时间越长，吸收热量越多。要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，所以水吸收的热量大于食用油吸收的热量。 （3）由可知，质量相同的物质，升高相同的温度，吸收热量多的物质比热容大。因为水和食用油的质量相同，它们的初温相同，要使水和食用油的最后温度相同，水吸收的热量大于食用油吸收的热量，所以水的比热容大，即水吸热的能力更强。 23．如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中。 (1)如图甲所示，在两个相同的烧杯中分别加入初温和________相同的a、b两种液体，用相同的电加热器给它们加热；选用相同的电加热器的目的：使a、b两种液体在相同时间内________。 (2)分析图像可知，吸收相同热量，________液体升温更快，________液体更适合做汽车发动机的冷却液（以上选填“a”或“b”两种液体）。 【答案】(1) 质量 吸热相同 (2) b a 【详解】（1）[1]在探究“不同物质吸热能力”的实验中。要控制不同物质的质量和初温相同，比较不同物质升高相同温度时吸热的多少或比较不同物质吸收相同热量升高温度的大小。故在两个相同的烧杯中分别加入初温相同和质量相同的a、b两种液体。 [2]由于相同的加热器在相同的时间内放出的热量相同，因此选用相同电加热器的目的是使两种液体在相同时间内吸热相同。 （2）[1]分析图像可知，加热时间相同，即两种液体吸收的热量相同，b升高的温度比a快。 [2]吸收相同的热量，b温度升高比较快，a温度升高比较慢，所以a比热容大，吸收热量能力比较强，适合做冷却液。 24．为研究水和煤油的吸热能力，小明所在小组用如图所示的两套完全相同的装置进行实验探究。 时间/min 0 2 4 6 8 10 T水/℃ 5 10 15 20 25 30 T油/℃ 5 15 25 35 45 55 (1)小明每隔2min测量一次水和煤油的温度，一段时间后，撤去酒精灯．实验数据记录如下表.分析数据可知，______（选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强； (2)停止加热后，______（选填“水”或“煤油”）的温度下降得快；此过程中水和煤油的内能______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)该实验是利用______的方式改变液体的内能的；根据表格数据可知，煤油第4min的内能______（选填“大于”“小于”或“等于”）第6min的内能。 【答案】(1)水 (2) 煤油 变小 (3) 热传递 小于 【详解】（1）由表格可知，加热相同的时间，水升高的温度低，所以水吸热能力强。 （2）[1]质量相同的煤油和水，放出相同热量，煤油的比热容小于水的比热容，由Q=cmΔt可知，煤油的温度降低更快。 [2]温度降低，内能减小，所以水和煤油的内能都变小。 （3）[1]实验中液体吸收了电加热器放出的热量，所以是通过热传递改变液体内能的。 [2]给物质加热时，吸收热量，内能增加，煤油第4min的内能小于第6min的内能。 25．利用如图甲所示实验装置比较A、B两种液体比热容的大小，实验过程中，A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答下列问题： (1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入______（选填“质量”或“体积”）、初温都相同的A、B两种液体； (2)实验中选择相同的电加热器，可以通过比较______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较A、B两种液体吸收热量的多少； (3)由图像可知______（选填“A”或“B”）液体比热容更大。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3)A 【详解】（1）根据控制变量法可知，在比较A、B两种液体的吸热能力的实验中，应保证两种液体的质量与初温都相同。 （2）相同的两个电加热器，在相同时间内放出的热量相同，所以可以通过比较加热时间的长短来比较A、B两种液体吸收热量的多少，加热时间越长，两种液体吸收的热量越多。 （3）由图乙可知，当A、B两种液体升高的温度相同时，A液体需要的加热时间更长，说明吸收的热量更多，所以，A液体的吸热能力更强，即A液体比热容更大。 26．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表。分析表中的数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量___________（选填“多于”或“少于”）沙子吸收的热量，可知水的吸热能力更___________（选填“强”或“弱”）。实验后，小敏分析认为将酒精灯更换为规格相同的电加热器进行该实验效果更好，原因是___________。 物质 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 【答案】 多于 强 加热功率稳定，便于控制物质在相同时间吸热相同 【详解】[1][2]实验中用相同酒精灯加热，加热时间越长，吸收的热量越多。由表格可知，质量相同的水和沙子升温10℃、20℃、30℃时，水需要的加热时间更长，因此水吸收的热量多于沙子吸收的热量，由此可知，水的吸热能力更强。 [3]酒精灯火焰不稳定，相同时间内提供的热量易波动；电加热器的功率稳定，能更精准地控制相同时间内提供的热量一致，提升实验的准确性。 27．为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 60 30 45 4 煤油 60 30 60 4 (1)实验中应保证水和煤油的初温与________（选填“质量”或“体积”）都相同； (2)实验中通过________（选填“加热时间”或“升高的温度”）间接反映液体吸收热量的多少； (3)对水和煤油加热相同的时间后，实验数据如下表，可知水升高的温度________（选填“高于”“等于”或“低于”）煤油升高的温度。实验表明，________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 【答案】(1)质量 (2)加热时间 (3) 低于 水 【详解】（1）实验是探究水和煤油吸热本领的大小，需采用控制变量法，应保证水和煤油的初温、质量均相同。若控制体积相同，会因密度不同导致质量不同，无法控制变量。 （2）相同的电热器，相同加热时间内电热器放出的热量相等，实验采用转换法，通过“加热时间”间接反映液体吸收热量的多少。 （3）[1]由表中数据可知，水和煤油的质量相同，用相同的电热器同时对它们加热4分钟，水升高的温度 煤油升高的温度 水升高的温度低于煤油升高的温度。 [2]相同质量的物质吸收相同热量时，温度升高越慢，说明吸热能力越强，因此水的吸热能力更强。 28．为了比较水和食用油的吸热能力，某小组用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 100 20 6 45 食用油 100 20 6 68 (1)从表中数据可知，水和食用油的质量______（选填“相同”或“不相同”）。 (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给______加热更长的时间；如上表，都加热6min，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (3)实验表明，______（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。 【答案】(1)相同 (2) 水 等于 (3)水 【详解】（1）从表中数据可知，水和食用油的质量相同。 （2）[1]由表中数据可以看出，加热相同时间，水的温度变化量小于油的温度变化量，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间。 [2]都加热6min，相同的加热器产生的热量相同，水吸收的热量等于油吸收的热量。 （3）由前面的分析可知，水和食用油升高相同的温度，水的加热时间更长，需要吸收更多的热量，水的吸热能力更强。 29．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验中应取 ______ （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油，分别倒入相同的烧杯中，使用相同规格的电加热器加热，目的是通过比较 ______ 来比较物质吸收热量的多少。 （2）实验数据记录如下表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 食用油的温度/℃ 20 24 28 32 36 （3）分析实验数据可知， ______ （选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 （4）如果在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，应选择 ______ ，因为 ______ 。 【答案】 质量 加热时间 水 水 水的吸热能力强，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量多 【详解】（1）[1][2]比较不同物质的吸热能力时，要控制不同物质的质量和初温相同，故实验中应取质量相同的水和食用油，分别倒入相同的烧杯中，由转换法，使用规格相同的电加热器加热，目的是使水和食用油在相同时间内吸收的热量相同。实验中通过加热时间来比较水和食用油两种液体吸收热量的多少。 （3）[3]升高相同的温度，加热时间越长，吸收热量越多，吸热能力越强。由实验数据知，从20℃到24℃，水和食用油加热时间分别为2min和1min，所以水的吸热能力强。 （4） [4][5]水的吸热能力强，在质量和升高的温度相同时，水吸收的热量多，如果要在水和食用油两种液体中选择一种液体作为冷却剂，水较为合适。 30．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）组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装； （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天平和_____； （3）实验时，选取质量相同、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一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为_____℃； （6）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”）的吸热能力弱； （7）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。 【答案】 秒表 热传递 加热时间的长短 33 A B 【详解】（2）[1]实验中需要记录物质的温度随时间的变化情况，因此还需要测量时间的工具：秒表。 （3）[2]给质量相同的A、B两种液体加热，两种液体吸收热量，内能增加，是通过热传递的方式改变液体的内能。 （4）[3]用相同的酒精灯加热，加热时间越长，液体吸收的热量越多，所以通过加热时间的长短反映液体吸收热量的多少。 （5）[4]乙图中温度计的分度值是1℃，且刻线往上越来越大，读数为33℃。 （6）[5]据丙图可知，质量相同的两种液体，升高相同的温度，B液体需要加热的时间长，吸收的热量多，说明B液体吸热能力强，比热容大，A的吸热能力弱，比热容小。 （7）[6]由于B液体的比热容大，根据可知在质量和降低的温度相同时，B放热多，故液体B更适合作为暖手袋中输送能量的介质。 31．如题图甲所示，小明利用两个规格相同的电加热器比较不同物质吸热的情况。 (1)除了温度计和托盘天平，小明还需要的测量仪器是______。 (2)烧杯中水和煤油的______（选填“质量”或“初温”）应相同。 (3)部分实验数据如下表所示：加热4分钟，水和煤油吸收的热量______（选填“相同”或“不同”），可以初步得出结论：______的吸热能力更强。 加热时间 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 煤油温度/℃ 30 38 46 54 62 (4)老师用图乙所示装置控制好条件进行演示实验，计算机上得到水和食用油的温度-时间图像，如图丙所示，则图像______（选填“A”或“B”）对应的是水，依据是______。 【答案】(1)秒表 (2)质量 (3) 相同 水 (4) B 质量相同的水和煤油，吸收相同的热量，水的温度升高较小 【详解】（1）物体吸收热量的多少是通过加热时间来反映的，需要用秒表来测量时间。 （2）在比较不同物质的吸热能力的实验中，根据控制变量法原则，本实验只能改变液体种类，其他因素应该相同，故应在两个相同的烧杯中加入质量相同的水和煤油。 （3）[1][2]用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，然后通过比较升高的温度的方法来比较不同物质的吸热能力，升温较小的，其吸热能力越强。 （4）[1][2]用相同规格的电加热器加热，则在相等时间内煤油和水吸收的热量相等，由于水的比热容大，故吸收相同热量时升温较小，所以图像B对应的是水。 32．为比较水和食用油的吸热能力，小明同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究。 (1)实验前小明应选取初温和________相等的水和食用油，除了如图所示的实验器材外，还需要的测量工具有天平和_________； (2)实验中，两烧杯中放入相同的电加热器，可以通过比较____________来反映两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较____________来判断吸热能力的强弱； (3)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，实验数据记录如表格所示： 时间/min 0 1 2 3 4 5 T水/℃ 5 10 15 20 25 30 T油/℃ 5 15 25 35 45 55 当水和食用油升高相同温度时，______吸收的热量更多，______的吸热本领更强。（均选填“水”或“食用油”） 【答案】(1) 质量 秒表 (2) 加热时间 升高的温度 (3) 水 水 【详解】（1）[1]为了比较水和食用油的吸热能力，实验前应选取质量相等的水和食用油。 [2]实验中需要测量加热时间，所以还需要的测量工具是秒表。 （2）[1]实验中，两烧杯中放入相同的电加热器，相同时间内液体吸收的热量相同，所以可以通过比较加热时间来反映两种液体吸收热量的多少。 [2]当水和食用油吸收相同的热量时，即加热时间相同，可以通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱，升高的温度越小，吸热能力越强。 （3）[1]由表格数据可知，水和食用油升高相同温度时，水需要的加热时间更长，说明水吸收的热量更多。 [2]质量相同的不同物质，升高相同温度时，水吸收的热量更多，说明水的吸热本领更强。 学科网（北京）股份有限公司 $学科网知识店铺:苍穹精品工作室 原创精品资源，学科网独家享有版权，侵权必究！ 专题04 机械能和内能 基础实验题（江苏专用） 3大必考题型概览 题型01 探究动能的影响因素的实验（★重点） 题型02 探究重力势能的影响因素的实验 题型03 探究比热容的影响因素（★难点） 题型01 探究动能的影响因素的实验 1．如图是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。 (1)在探究动能大小与___________关系时，应始终使用同一个小球。 (2)实验中通过比较物块B在同一水平面上被撞击的___________来比较小球A到达水平面时动能的大小，这种研究物理问题方法称作为___________法。 (3)实验表明，质量相同时，小球的速度越大，动能越___________。 2．为探究物体的动能跟哪些因素有关，小文同学利用斜槽、钢球、木块等器材在同一水平面上进行探究活动。钢球从高为h的斜槽上滚下，在水平面上运动，运动的钢球碰上木块后，能将木块撞出一段距离s，如图所示。 (1)实验中探究的“物体的动能”是指______。（选填字母） A．钢球在斜面上的动能 B．钢球撞击木块时的动能 C．木块被撞击后的动能 (2)某次实验时质量不同的钢球从斜面的同一高度处由静止滚下，目的是使钢球到达水平面时具有相同的______，实验表明，在本次实验中，钢球的______越大，钢球的动能就越大。 (3)在钢球从斜面滚下的过程中，钢球的重力势能转化为______。 (4)在水平面上，被撞出的木块由于受到阻力的作用而停下。假如水平面光滑且足够长，它将______。 3．“十次车祸九次快”，“安全驾驶莫超载”。某兴趣小组的同学认为车祸的危害程度与汽车的动能大小有关，于是他们进行了如下探究：他们用钢球下滑后撞击木块来模拟汽车发生车祸时的动能大小，做了如图所示的实验（H＞h，M＞m）： (1)本实验是通过______来反映钢球的动能的大小； (2)图乙和图丙实验中，让不同质量的钢球从斜面同一高度由静止滚下，是为了使两球达到水平面时具有相同的______； (3)甲、乙两图探究的是物体的动能与______的关系； (4)如果水平面光滑，则______（选填“能”或“不能”）完成本实验。 4．如图所示是某学习小组“探究物体的动能大小与哪些因素有关”的实验装置图，其中。 (1)实验中，小球动能大小是通过_________（选填“小球所处的高度”或“木块移动的距离”）来反映的； (2)甲、丙两次实验，让质量不同的小球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时有相同的_________。 (3)对比甲、乙两次实验，可以研究物体的动能与_________（选填“高度”或“速度”）的关系。 5．如图所示为探究“物体动能的大小跟哪些因素有关”的实验。实验步骤如下： 步骤1：让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离 步骤2：让不同质量的钢球从斜面上相同的高度由静止滚下，观察木块被撞击后移动的距离。 (1)步骤1是为了研究动能大小与______的关系；步骤2是为了研究动能大小与______的关系。 (2)该实验中木块的作用是为了比较钢球______的大小。 6．“十次车祸九次快，还有一次是超载”，物理兴趣小组的同学们提出：“路上汽车碰撞危害程度与汽车的动能大小有关”，他们结合生活实际提出了以下猜想： 猜想一：物体的动能可能跟速度有关。 猜想二：物体的动能可能跟质量有关。 为验证上述猜想，他们做了如图所示的实验：用钢球模拟汽车，让钢球从斜槽的某一高度由静止开始滚下，在底部与静止在水平面上的木块发生碰撞， (1)本实验探究的是______ （选填“钢球”或“木块”）的动能；在同样的水平面上，木块被撞得越远，钢球对木块做的功就越______，说明钢球的动能就越______； (2)通过______两图的实验探究物体动能与速度的关系，这里用到______的研究方法； (3)实验后同学们查阅资料得知：①抛出去的篮球动能约为30J；②行走的牛动能约为60J；③飞行的步枪子弹动能约为5000J。分析数据可推测：物体的______ （选填“质量”或“速度”）对物体的动能影响较大。 7．如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验情景，同一小车先后从同一斜面由静止开始下滑，撞击置于同一水平面上的木块。（，丙图中砝码固定在小车上） (1)该实验研究的是______（选填“小车”或“木块”）的动能； (2)比较图甲、乙所示的两次实验，可以得出结论：在物体质量一定时，速度越大，物体的动能越______；比较图乙、丙所示的两次实验可知，物体的动能大小与物体的______有关； (3)综合实验现象判断：某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则______（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 8．如图是“探究物体动能与哪些因素有关”的实验，同一小车先后从斜坡由静止开始下滑，撞击置于水平面上的木块。请回答以下问题： (1)物体动能大小是通过________________________来反映的。 (2)比较___________两图，可以探究动能与质量的关系，结论是________________________。 (3)比较甲、丙两图，能否探究动能与速度的关系？请说明理由___________。 (4)由此实验结论判断：某段道路限速牌上标明“100”和“80”字样，则___________（选填“大客车”或“小轿车”）的限速应该是。 9．在探究“物体动能的大小与什么因素有关”的实验中，小明同学让同一钢球分别从斜面不同位置由静止开始滚下，撞击木块。 (1)该实验是通过观察木块移动的距离来判断______（选填“钢球”或“木块”）动能的大小； (2)实验中物体动能的大小是通过观察______（选填“s”或“h”）的大小来反映的； (3)在探究动能的大小与质量的关系时，当换用另一个钢球实验时，发现它将木块撞出了木板，要继续完成此实验，下列措施中可行的是：______；（填字母） A．换质量更大的木块 B．降低第二次钢球的高度 C．换质量更大的钢球 D．换质量更小的钢球 (4)分析如图﹣1、图﹣2所示实验，可以得到的实验结论：______。 10．探究动能大小的影响因素，某学习小组利用不同质量的钢球、木块和表面平整的长木板（带凹槽的斜面）等器材设计了如图所示的实验装置，探究物体动能的影响因素，其中 【证据】 (1)实验中所探究的动能是指_________（选填“钢球”或“木块”）的动能，通过观察________________________________________来反映物体的动能大小； (2)甲、丙两次实验，让质量不同的钢球从斜面的同一高度滚下，目的是使两球到达水平面时具有相同的_____________； (3)对比_________两次实验，可以探究物体动能与速度的关系； 【解释】 (4)分析实验中的现象可知，运动中的物体，质量越大动能越___________，速度越大动能越___________； 【交流】 (5)本实验中，如果发现木块运动到了长木板的末端之外，在不更换实验器材的条件下，最方便的解决办法是____________________________。 题型02 探究重力势能的影响因素的实验 11．探究重力势能的大小与什么因素有关，晓畅利用带有三个铁钉的小圆桌、沙子、质量不同的重物设计并进行了如图所示的实验。 (1)实验中通过观察___________来判断物体重力势能的大小。 (2)要探究重力势能大小与高度的关系，应选择图中___________（填序号）两次实验进行分析比较，由实验现象可得出结论：质量相同的物体，所处位置越高，重力势能就越___________。 (3)对比②、③两次实验现象可得出结论：高度相同时，物体的质量越大，重力势能越___________。 12．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关 ”的实验中，重物 A、B、C 的质量关系为mA=mB＜mC ，木桩相同。木桩和重物位置如图甲所示。重物静止释放后，木桩被 打击陷入沙中的情形如图乙所示，重物 B、C 将木桩打入沙中的深度相同。 (1)重物自由下落打击木桩，通过观察木桩陷入沙中的深度判断______（填“重物 ” 或“木桩 ”）的重力势能大小，这种方法在物理学中属于______（填“转换法 ”或“控制变量法 ”）。 (2)比较______两个重物将木桩打入沙中的深度，可得出的结论是：物体的质量一定时，下落高度越高，重力势能越大。 (3)我们_______（填“能 ”或“不能 ”） 比较出甲图中重物 B、C 的重力势能的大小。 (4)某组同学在探究时为了显示重力势能的大小， 甲同学用橡皮泥代替沙子，乙同学用海绵代替沙子，你认为______（填“ 甲 ” 或“ 乙 ”）同学的做法更合适。 13．探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验中，三个完全相同的木桩和三个木块从高处释放时的位置如图甲所示，已知木块A、B、C的质量关系为，木桩被打击后陷入沙中的情形如图乙所示． (1)实验时，我们研究的是______的重力势能大小，可以通过观察乙图中______来比较； (2)比较木块______和______对木桩撞击的过程，可判断重力势能的大小和重物下落的高度有关； (3)比较木块B和C将木桩打入沙中的深度，小明认为：物体重力势能的大小与质量有关，你认为小明的观点是______（选填“正确”或“错误”）的，理由是______。 14．小夏同学在体育活动中，从铅球下落陷入沙坑的深度情况受到启发，并产生了如下猜想： 猜想一：物体的重力势能与物体的质量有关 猜想二：物体的重力势能与物体的下落高度有关 猜想三：物体的重力势能与物体的运动路径有关 为此小夏设计了如图所示的实验： 用大小、形状相同的A、B、C、D四个铅球分别从距沙表面某高度处静止释放，其中D球从光滑弯曲管道上端静止滑入，最后从管道下端竖直落下（球在光滑管道中运动的能量损失不计）。实验数据如下表： 实验序号 铅球代号 铅球质量/g 下落高度/m 陷入沙中的深度/m ① A 200 0.5 0.1 ② B 400 0.5 0.25 ③ C 200 1 0.2 ④ D 200 1 0.2 (1)本实验是通过观察________来判断重力势能大小的，这种研究问题的物理方法叫________（控制变量法/转换法/类比法）； (2)为验证猜想二，应比较________两球，得到的结论是：当物体质量相同时，________； (3)比较C、D两球，发现两球运动的路径不同，但陷入沙中深度相同，由此可以得出结论：物体的重力势能与物体的运动路径________（有关/无关）。 15．如图所示，小明探究“影响重力势能大小的因素”，所用的实验器材有：3个实心铁块A、B和C（质量大小关系为mA<mB<mC），木质小桌，细沙，透明塑料盆。在塑料盆中装入足够多的细沙，将铁块举到图示高度后由静止释放。 (1)实验中，通过观察____________来比较各铁块重力势能的大小。 (2)分析____________两次实验可知，物体的重力势能与被举高的高度有关。 (3)为探究物体的重力势能与物体质量的关系，小明进行了乙、丙、丁三次实验，发现每次小桌的桌腿都全部陷入细沙中。在不更换器材的条件下，应采取的改进措施是____________。 (4)小明进行相应调整后，发现桌腿陷入细沙中的深度h乙<h丙<h丁，可得出的初步结论是：_________。 题型03 探究比热容的影响因素 16．小明利用如图所示的装置“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______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较物质吸收热量的多少； (3)实验中选取______相同的液体甲和液体乙，分别倒入甲乙两个烧杯中，用电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较______（选填“加热时间”或“升高的温度”）来比较不同物质吸热能力的强弱； (4)部分实验数据如表所示，分析数据可得出结论：液体______（选填“甲”或“乙”）的吸热能力更强。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 甲的温度/℃ 30 34 38 42 46 50 54 乙的温度/℃ 30 37 44 51 58 65 72 17．小姜利用如图1所示的装置“比较不同物质吸热的情况”。 (1)如图2所示，小姜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3所示，为________； (2)部分实验数据如下表所示，分析数据可得出结论：（选填“水”或“煤油”）________的吸热能力更强。 加热时间 0 1 2 3 4 …… 10 水的温度 30 34 38 42 46 …… 70 煤油的温度 10 18 26 34 42 …… 90 18．小汇利用如图所示的装置“比较不同物质吸热的情况。” 加热时间（min） 0 1 2 3 4 水的温度（°C） 10 14 18 22 26 煤油的温度（°C） 10 18 26 34 42 (1)实验器材有相同规格的电加热器、烧杯，温度计各两个，以及___________（填测量工具）、电子天平、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)实验中选取初温相同、___________（选填“体积”或“质量”）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)部分实验数据如上表所示，分析数据可得出结论；___________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 19．小明同学在“探究不同物质吸热情况”的实验中，将水和煤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1次温度。 (1)图甲是小明同学的实验装置。其中有一处明显错误，该错误是_________。 (2)实验中用_________表示物质吸收热量的多少。 (3)纠正错误后继续实验。小明同学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_________的吸热能力更强。 20．某小组同学为了比较沙子和水的比热容大小，在两个相同的烧杯中分别装入质量相同的沙子和水，用相同的酒精灯加热，如图1所示。 (1)组装实验装置时，应先调节_________（选填“A”或“B”）的高度。 (2)加热过程中用玻璃棒搅拌的目的是使_________。 (3)加热相同的时间，水升高的温度比沙子少，说明水的比热容比沙子的_________（选填“大”或“小”）。 (4)另一小组用图2装置做同样的实验，两个温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，实验中选用同一热源加热，目的是使水和沙子在相等时间内__________。 21．为了比较水和煤油的吸热能力，小宇和小欣利用如图所示的实验装置进行实验。他们用完全相同的酒精灯给质量相等、初温相同的水和煤油加热，每隔记录一次水和煤油的温度。记录的实验数据如下表所示。 加热时间/ 0 1 2 3 4 5 煤油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 (1)组装图中实验仪器时应当___________（选填“自下而上”或“自上而下”）进行组装。组装支架B时，___________（选填“需要”或“不需要”）点燃酒精灯。 (2)实验中用___________来反映水和煤油吸热的多少。 (3)分析数据可知：质量相等的水和煤油升高相同的温度，水吸收的热量___________（选填“多”或“少”），说明水比煤油的吸热能力强。 22．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。实验数据记录如下表。 物质 质量 初始温度 加热时间 最后温度 水 60 20 6 45 食用油 60 20 6 68 (1)从表中数据可知，水和食用油的质量___________（选填“相同”或“不相同”）。 (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量___________（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (3)实验表明___________（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。 23．如图所示，在探究“不同物质吸热能力”的实验中。 (1)如图甲所示，在两个相同的烧杯中分别加入初温和________相同的a、b两种液体，用相同的电加热器给它们加热；选用相同的电加热器的目的：使a、b两种液体在相同时间内________。 (2)分析图像可知，吸收相同热量，________液体升温更快，________液体更适合做汽车发动机的冷却液（以上选填“a”或“b”两种液体）。 24．为研究水和煤油的吸热能力，小明所在小组用如图所示的两套完全相同的装置进行实验探究。 时间/min 0 2 4 6 8 10 T水/℃ 5 10 15 20 25 30 T油/℃ 5 15 25 35 45 55 (1)小明每隔2min测量一次水和煤油的温度，一段时间后，撤去酒精灯．实验数据记录如下表.分析数据可知，______（选填“水”或“煤油”）的吸热本领更强； (2)停止加热后，______（选填“水”或“煤油”）的温度下降得快；此过程中水和煤油的内能______（选填“变大”“变小”或“不变”）； (3)该实验是利用______的方式改变液体的内能的；根据表格数据可知，煤油第4min的内能______（选填“大于”“小于”或“等于”）第6min的内能。 25．利用如图甲所示实验装置比较A、B两种液体比热容的大小，实验过程中，A、B两种液体的温度随时间变化的图像如图乙所示。请回答下列问题： (1)实验中在两个相同的烧杯内分别装入______（选填“质量”或“体积”）、初温都相同的A、B两种液体； (2)实验中选择相同的电加热器，可以通过比较______（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较A、B两种液体吸收热量的多少； (3)由图像可知______（选填“A”或“B”）液体比热容更大。 26．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如下表。分析表中的数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量___________（选填“多于”或“少于”）沙子吸收的热量，可知水的吸热能力更___________（选填“强”或“弱”）。实验后，小敏分析认为将酒精灯更换为规格相同的电加热器进行该实验效果更好，原因是___________。 物质 质量/g 升温10℃所需时间/s 升温20℃所需时间/s 升温30℃所需时间/s 沙子 30 64 89 124 水 30 96 163 220 27．为了比较水和煤油吸热本领的大小，某同学做了如图甲所示的实验，在两个相同的烧杯中，分别装有水和煤油，用相同的电热器分别对它们加热相同的时间。 物质 质量/g 初温/℃ 末温/℃ 加热时间/min 水 60 30 45 4 煤油 60 30 60 4 (1)实验中应保证水和煤油的初温与________（选填“质量”或“体积”）都相同； (2)实验中通过________（选填“加热时间”或“升高的温度”）间接反映液体吸收热量的多少； (3)对水和煤油加热相同的时间后，实验数据如下表，可知水升高的温度________（选填“高于”“等于”或“低于”）煤油升高的温度。实验表明，________（选填“水”或“煤油”）的吸热能力更强。 28．为了比较水和食用油的吸热能力，某小组用两个相同的装置做了如图所示的实验，实验数据记录如表。 物质 质量/g 初始温度/℃ 加热时间/min 最后温度/℃ 水 100 20 6 45 食用油 100 20 6 68 (1)从表中数据可知，水和食用油的质量______（选填“相同”或“不相同”）。 (2)在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给______加热更长的时间；如上表，都加热6min，水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量。 (3)实验表明，______（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强。 29．在“比较不同物质吸热能力”的实验中，实验装置如图所示。 （1）实验中应取 ______ （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油，分别倒入相同的烧杯中，使用相同规格的电加热器加热，目的是通过比较 ______ 来比较物质吸收热量的多少。 （2）实验数据记录如下表： 加热时间/min 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 食用油的温度/℃ 20 24 28 32 36 （3）分析实验数据可知， ______ （选填“水”或“食用油”）的吸热能力更强。 （4）如果在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，应选择 ______ ，因为 ______ 。 30．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）组装器材时应按照自下而上的顺序依次安装； （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天平和_____； （3）实验时，选取质量相同、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一段时间后，液体B的温度如图乙所示，为_____℃； （6）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”）的吸热能力弱； （7）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。 31．如题图甲所示，小明利用两个规格相同的电加热器比较不同物质吸热的情况。 (1)除了温度计和托盘天平，小明还需要的测量仪器是______。 (2)烧杯中水和煤油的______（选填“质量”或“初温”）应相同。 (3)部分实验数据如下表所示：加热4分钟，水和煤油吸收的热量______（选填“相同”或“不同”），可以初步得出结论：______的吸热能力更强。 加热时间 0 1 2 3 4 水的温度/℃ 30 34 38 42 46 煤油温度/℃ 30 38 46 54 62 (4)老师用图乙所示装置控制好条件进行演示实验，计算机上得到水和食用油的温度-时间图像，如图丙所示，则图像______（选填“A”或“B”）对应的是水，依据是______。 32．为比较水和食用油的吸热能力，小明同学用如图所示两套完全相同的装置进行实验探究。 (1)实验前小明应选取初温和________相等的水和食用油，除了如图所示的实验器材外，还需要的测量工具有天平和_________； (2)实验中，两烧杯中放入相同的电加热器，可以通过比较____________来反映两种液体吸收热量的多少；当水和食用油吸收相同的热量时，可以通过比较____________来判断吸热能力的强弱； (3)小明每隔2min测量一次水和食用油的温度，实验数据记录如表格所示： 时间/min 0 1 2 3 4 5 T水/℃ 5 10 15 20 25 30 T油/℃ 5 15 25 35 45 55 当水和食用油升高相同温度时，______吸收的热量更多，______的吸热本领更强。（均选填“水”或“食用油”） 学科网（北京）股份有限公司 $