【题目】物理兴趣小组的同学在研究“沙子和水谁的吸热本领大”时,选用了两只完全相同的酒精灯分别给质量都是200g的沙子和水加热。他们绘制出沙子与水的温度随加热时间变化的图像如图所示。已知水的比热容是4.2×103J/(kg·℃),问:
(1)图a、b中,哪个是沙子吸热升温的图像?
(2)加热2min,水吸收了多少热量?
(3)试求出沙子的比热容。
【答案】(1)图a;(1)4.2×104J;(1)0.9×103J/(kg·℃)。
【解析】
(1)用两只完全相同的酒精灯,分别给水和沙子加热,这样做的目的是使水和沙子在相同时间吸收相同的热量,再利用公式进行分析;
(2)从图像可知,加热满2min,水的温度从20℃上升到70℃,从而可知和水的温度变化,已知水的质量和比热容,可利用公式计算水吸收的热量;
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,所以2min水和沙子吸收的热量也相同,由图a得出沙子温度的变化量,再根据计算沙子的比热容。
(1)由题知,沙子和水的质量相等,且沙子的比热容比水小,吸收相同热量时(加热相同时间),由公式可知,沙子升高的温度多,所以图a表示的是沙子吸热升温的过程;
(2)由b图像可知,加热满2min时,水的温度从20℃上升到70℃,则加热满2min时水吸收的热量:
;
(3)相同时间内酒精灯燃烧放出相同的热量,在2分钟的时间内,沙子吸收的热量:
,
因加热2min,沙子的温度从20℃上升到250℃,由可得,沙子的比热容:
。
答:(1)图a是沙子吸热升温的图像;(2)加热2min时,水吸收了4.2×104J热量;(3)沙子的比热容为0.9×103J/(kg·℃)。
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【题目】家庭电路中,控制各灯具的开关应接在______(选填“火线”“零线”或“地线”)上,如图所示为小文家使用的电能表,他将铭牌模糊不清的电烤箱单独接在家庭电路中正常工作,电能表表盘刚好转了120转,不考虑电路中能量损失,则该电烤箱正常工作时的电功率为______。
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【题目】小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个。
(1)请你用笔画线代替导线,把图甲所示的实验电路补充完整;
(______________)
(2)连接电路时应将开关_____,应把滑动变阻器的滑片调到___端(填“A”或“B”);
(3)小彬5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,则电路中的故障可能是定值电阻_______(选填开路或短路);排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____;
(4)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻,闭合开关,为了保持______表的示数不变,应将滑动变阻器的滑片P向______(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数,将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻,重复步骤(3);
(5)实验记录的数据如表所示,分析数据可得出结论:当电压一定时,___;
实验次数 | 定值电阻(Ω) | 电流表示数(A) |
1 | 5 | |
2 | 10 | 0.18 |
3 | 20 | 0.09 |
(6)本实验中测量了多组数据,爱思考的小彬想到:在许多实验中都需要进行多次测量,你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的_________(填选项)。
A.测量物体的长度;B.用伏安法测量定值电阻的阻值;C.探究质量与体积的关系。
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【题目】下列说法正确的是( )
A.机械的功率越大,机械工作时做功越快B.机械的功率越大,机械工作时能量转化越多
C.功率越大,做功越多D.一切具有做功本领的物体,都具有机械能
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【题目】如图所示是“探究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置。
(1)该实验通过观察木块被推动的距离来判断小球动能的大小,这种实验方法被称为_____。若水平面绝对光滑,本实验将_____(选填“能”或“不能”)达到探究目的。
(2)为了探究动能的大小与质量的关系,应换用质量不同的小球,让它们从斜面的_____(选填“相同”或“不同”)高度由静止自由滚下,并推动木块做功。
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【题目】如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,由图中所给的信息可知,热水和冷水之间是通过 ______方式使冷水的内能_____(选填“增加”“不变”或“减少”)的。假设在这一过程中没有热量损失,那么,冷水与热水的质量之比是_______,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是 __________。
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【题目】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中。
(1)小明为上述探究活动准备了四条电阻丝,电源电压恒定,并按图电路图进行连接,、间接入电阻丝。取得数据填入下表:
编号 | 材料 | 长度 | 横截面积 | 电流() |
1 | 镍铬合金 | |||
2 | 锰铜合金 | |||
3 | 镍铬合金 | |||
4 | 镍铬合金 |
(2)该实验通过比较________大小来判断接入、间的电阻丝的阻值大小;
(3)这个实验的操作一定要小心谨慎,每次要用开关进行________,防止损坏电流表。
(4)为了探究“电阻与长度的关系”,应该选用两条电阻丝________(填写所需要材料编号)分别接入、进行对比;如果将电阻丝、分别接入、间,可以探究电阻与________的关系;
(5)在实验中发现在接入锰铜合金时,一开始电流到达了,过一会儿才变为,这说明导体的电阻与________有关。这个实验中,如果用小灯泡代替电流表,是否可行?答:________ (选填“可行”或“不可行”)
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【题目】如图所示是探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置,两个透明容器中密封着等量的空气,U形管中液面的高度的变化反应密闭空气温度的变化,下列说法正确的是( )
A.该实验装置是为了探究电流产生的热量与电阻的关系
B.该实验装置是利用U形管中液体的热胀冷缩来反应电阻丝放出热量的多少
C.不改变导线的连接方式,将左边容器中的电阻丝换成10Ω的电阻丝后,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
D.不改变导线的连接方式,将右边容器上方的5Ω电阻丝也放入右边容器内,就可以探究电流产生的热量与电阻的关系
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【题目】小林利用图甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,定值电阻R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω,请你解答下列问题:
(1)如图甲所示,请你用笔画线代替导线,将图乙中电路连接完整_____(请勿更改原有导线,导线不得交叉),要求当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电路中的电流变大。连接电路时,开关必须_____。
(2)开关闭合之前,他发现电流表指针如图丙所示,接下来的操作是_____。
(3)完成上述操作后,正确连接好电路,闭合开关后发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压,则可能是定值电阻发生了_____(选填“短路”或“断路”)。
(4)实验中,直接将5Ω的电阻换成10Ω后闭合开关,此时应向_____(选填“左”或“右”)调节滑片位置,目的是为了保证_____。多次换接阻值不同的定值电阻进行实验后,记下每次电流表的示数,绘制了图丁所示的电流I随电阻R变化的图象。
(5)由图象进一步分析可知,当电阻R=12.5Ω时,通过R的电流I=_____A。
(6)小林发现,将25Ω电阻接入电路进行实验时,滑动变阻器刚好调到最大值时可完成本次实验,由此可知滑动变阻器的最大值是_____Ω.当将25Ω换成30Ω电阻后闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,都无法让电压表的示数与前一次实验的相同,若想继续完成本次实验,仅使用现有的器材(导线足够),为使电压表的示数与前一次的相同,你的解决办法是:_____。
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