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19.为了“比较不同物质的吸热能力”,物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路,A瓶中装的是水,B瓶中装的是煤油,两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝,请完成下列填空.

(1)为了确保实验的准确性,水和煤油的质量和初温必须相等,闭合开关后进过一段时间发现B瓶中的温度计的示数升高快,说明:水的吸热本领强,物质的这种属性我们用物理量比热容来描述.
(2)实验时小明和小红发现电热丝热得很快,而连接的导线却不怎么热,小红猜想,发热不同是因为电热丝和导线的电流不同,小明猜想:发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同,其他同学立刻判断小红的猜想的错误的,原因是串联电路电流处处相等.
(3)接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”,他们又准备了如下的器材:足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材.要完成实验,他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是:
①A瓶内的电阻丝换成10Ω的;②A瓶内的水换成与B瓶等质量的煤油.
(4)最后小明和小红利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I关系的图象,其中正确的是B.

分析 (1)实验中使用相同的电热丝串联,保证了通过的电流和通电时间相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知水和煤油吸收的热量相同,由吸热公式Q=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况,还要让水和煤油的质量和初温相同;
(2)猜想要合理的猜想,由导线和电热丝串联、电流相同进行判断;
(3)根据焦耳定律可知电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,改变导体的电阻;
为了比较两电热丝产生热量的多少,让两电热丝都放入煤油中,通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少(因为煤油的比热容小,吸收相同热量温度变化大),所以换用相同质量的煤油;
(4)根据焦耳定律结合图象分析答题.

解答 解:(1)由吸热公式Q=cm△t可知,为了比较不同物质吸收相同热量时的温度变化情况,应让水和煤油的质量和初温相同;
相同质量的水和煤油,吸收相同的热量,煤油的温度升高的快,即B瓶中的温度计的示数升高快;说明水的吸热本领强,物质的这种属性我们用物理量比热容来描述;
(2)因为导线和电阻丝串联,通过的电流相等,所以小红的猜想的错误的;
(3)因为电流产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关,要研究电流产生的热量与电阻的关系,需要控制通过导体的电流、通电时间相同,而电阻阻值不同,所以将A瓶内的电阻丝换成10Ω的;实验中,要让两电热丝都放入煤油中(煤油升温快,实验效果好),通过煤油温度升高的多少说明电流产生热量的多少,所以应将A瓶内换成等质量的煤油;
原来的装置上调整的器材及要求是:①A瓶内的电阻丝换成10Ω的,②A瓶内的水换成与B瓶等质量的煤油;
(4)探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”,应当控制电阻和通电时间作为常数,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,产生的热量Q是电流的二次函数,即B符合.
故答案为:(1)质量;水;比热容;(2)串联电路电流处处相等;
(3)①A瓶内的电阻丝换成10Ω的,②A瓶内的水换成与B瓶等质量的煤油;(4)B.

点评 本题考查了两个实验(比较不同物质的吸热能力、通电导体产生热量的多少和电阻的关系),知识点多、综合性强,用好控制变量法是关键.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

9.一个标有“220V,40W”的电灯接在照明电路中,求:
(1)电灯的灯丝电阻是多大?
(2)正常工作4小时消耗的电能是多少度?
(3)若加在电灯上的实际电压只有198V,此时灯泡的实际功率是多少瓦?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

10.测量时物理实验的基础,完成下列有关测量的问题.

(1)如图甲所示,用A、B两把刻度尺测同一木块的边长,A尺的分度值是1mm,由图可知B(填字母)尺使用不正确,根据正确使用的尺读出木块的长度为2.20cm.
(2)如图乙所示的温度计,它们都是利用液体热胀冷缩的性质制成的.可用来测沸水温度的是B.(填字母)

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

7.学习了杠杆知识后,瑶瑶利用身边的物品来探究杠杆的平衡条件.她所选择的器材有:铅笔、橡皮若干(每块橡皮质量为10g)、细线、刻度尺等.

(1)她将细线大致系在铅笔的中部位置,铅笔静止后如图甲所示,若想调节铅笔水平平衡,她应将细线向左(选填“左”或“右”)移动.调节铅笔水平平衡可以消除铅笔重力对实验的影响,在实验测量时还有一个优点,请你写出:便于力臂的测量.
(2)调节水平平衡后,她用细线绑定数量不等的橡皮挂在杠杆支点两侧,如图乙所示.做了几次实验后将数据记录在下表中:
 次数 动力F1/N 动力臂l1/m 阻力F2/N 阻力臂l2/cmF1l1/N•mF2l2/N•m
 10.2 0.040.4 0.02 0.008 0.008 
 20.2  0.040.10.08  0.0080.008 
 3 0.3 0.050.3 0.050.015 0.015 
记录数据后,同桌的小亮按现有方案得出如下结论:“动力×支点到动力作用点的距离=阻力×支点到阻力作用点的距离”,这个结论与杠杆平衡条件不相符(选填“相符”或“不相符”).为了进一步完善实验,得出普遍规律,瑶瑶接下来的做法应该是B(A.改变力的大小,B.改变力的方向,C.改变力的作用点.选填“A”、“B”或“C”)
(3)在实验过程中,铅笔水平平衡后(如图乙),瑶瑶不小心将前端细长的铅笔芯弄断 了(如图丙),她立刻将铅笔稳住,并将铅笔芯放到左端细线下方固定(如图丁),则松手后铅笔B(A.左端下沉,B.右端下沉,C.仍然水平平衡.选填“A”、“B”或“C”).
(4)学习了功的知识后,小杰回看之前杠杆记录的数据,她想能否将表格中F1L1/N•m单位N•m换成J?根据功的定义,你觉得可以换吗?不可以(选填“可以”或“不可以”).

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

14.太阳能热水器是把太阳能转变成内能的装置.为有效利用太阳能,某研究性学习小组对“太阳能的吸收与物体表面颜色之间的关系”进行了实验研究:在黑色和白色的塑料袋内装了质量相同的水,插入温度计后系好,放在太阳光下曝晒,每隔相同时间,读出温度计示数,如图所示.数据记录如下:
塑料袋水的质量m/kg初温t0/℃温度t1/℃温度t2/℃温度t3/℃
黑色1.015.022.327.831.5
白色透明1.015.016.517.819.0
(1)他们在实验中采用的科学研究方法是控制变量法.
(2)由以上研究可知,太阳能热水器集热管的吸热表面颜色以黑色为宜.
(3)由以上实验可以得出的结论是:黑色物体吸热能力强.
(4)在一个晴天,盲人来到集市打算买一个白色陶罐,卖罐人故意拿了一个黑色的陶罐给他,却被盲人识破了.请问盲人是怎么辨别陶罐颜色的?
答:黑色物体吸热能力强,在相同的光照下,黑色物体温度高,所有盲人可以凭借温度来辨别陶罐的颜色.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

4.小刚和小明等同学一起做“探究杠杆的平衡条件”的实验.小刚将杠杆中点置于支架上,调节杠杆两端的平衡螺母,使杠杆在水平位置平衡.
(1)如图甲所示,若每个钩码重0.5N,且杠杆上每格相等,小明在杠杆左端图示位置处挂上3个钩码,
为使杠杆在水平位置平衡,他在图中A处施加一个方向向上的力F1,此力的大小至少为2N;
(2)若撤去力F1,改在杠杆右端B处施加一个力,这个力最小为1.5N;
(3)转动F2,使F2方向如图乙所示,仍使杠杆平衡.请在图乙中画出力F2的力臂.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

11.给冰水混合物加热时,下列说法正确的是(  )
A.冰和水的温度都升高
B.冰的温度不变,水的温度升高
C.水的温度不变,冰的温度升高
D.在完全熔化之前,冰水混合物温度不变

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

8.回顾实验和探究
在探究“压力的作用效果与哪些因素有关”实验中,小邹同学用一块海绵和两块规格相同的长方体砖块做了如图所示的一系列实验,请仔细观察,并分析回答下列问题:

(1)压力的作用效果的大小是通过比较海绵的凹陷程度来确定的,这里运用的研究方法是转换法.
(2)分析比较图乙和丙的实验现象,可以得出结论:在压力一定时,受力面积越小,压力的作用效果越明显.
(3)分析比较图乙和图丁 的实验现象,可得出结论:当受力面积相同时,压力越大,压力的作用效果越明显.
(4)在整个实验过程中主要应用的研究方法是控制变量法.

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科目:初中物理 来源: 题型:实验探究题

9.学习了压强与浮力的知识后,小明产生了浓厚的探究兴趣.
(1)他先取了一空塑料瓶分别在瓶底,瓶侧壁的不同高度处扎有三个小孔,把它放在水槽中如图①甲所示,然后又设法在塑料瓶装有浓盐水(ρ盐水>ρ)再度把它放在水槽中,如图1乙所示.请仔细观察经各小孔射出的液体的路径,然后归纳得出初步结论:
①由甲可知:液体内部各个方向上都有压强,且压强随深度增大而增大;
②由乙可知:相同深度,液体密度越大液体内部压强越大.

(2)小明热爱环保,注意到中央电视台报道的利用废弃的煤石灰粉制作节能、环保免烧砖,可广泛用于建筑业,于是进行了如下探究:
他利用如图2所示的装置较精确地测出免烧砖的密度.此装置中部是一密封空气圆筒,圆筒下端挂着一个小篮,圆筒上的有一根刻有标志线的竖直杆,杆顶有一小盘.下面挂较重的小篮,在水中能保持直立漂浮.于是他进行了如下操作:
①从免烧砖上取一小块,用质量和厚度均可忽略的透明胶带密封好,并将其放在盘内,结果竖直杆的标志线恰好与水面相平如图2甲所示;
②取出小砖块,在盘内逐渐加砝码,使竖直杆的标志线也与水面线平如图2乙所示,记下砝码的质量m1=95g;
③拿掉盘中的全部砝码,将小砖块放于篮内,再在盘内加砝码使标志线恢复到与水面相平如图2丙所示,记下盘内砝码的质量m2=50g;则小砖块的质量为95g,体积为50cm3,免烧砖的密度为1.9×103 kg/m3
【拓展】所示装置置于水中,利用砝码可制作成测量物质密度的仪器,通常物质密度等于$\frac{{m}_{1}}{{m}_{2}}$ρ(含m1、m2的表达式).

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