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九年级物理机械能、内能及其转换同步测试
考试时间:90分钟;命题人:物理教研组
考生注意:
1、本卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟
2、答卷前,考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置,如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用涂改液、胶带纸、修正带,不按以上要求作答的答案无效。
第I卷(选择题 30分)
一、单选题(10小题,每小题3分,共计30分)
1、下表是一些物质的比热容[J/(kg·℃)],根据表中数据,下列判断正确的是( )
水 4.2×103 铝 0.88×103
煤油、冰 2.1×103 干泥土 0.84×103
沙石 0.92×103 铜 0.39×103
A.物质的比热容与物质的状态无关
B.100g水的比热容是50g水的比热容的两倍
C.沿海地区比内陆地区昼夜温差小,是因为水的比热容较小
D.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,铜块温度变化较大
2、现代生活中常使用内燃机提供动力的汽车和用电池提供动力的新能源汽车,下列说法正确的是( )
A.内燃机工作时不会污染环境
B.给电池充电时,是把化学能转化为电能
C.内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能
D.四冲程汽油机工作时,活塞运动都是靠飞轮的惯性来完成的
3、用两个完全相同的电加热器分别给质量相同的A、B两种液体加热,加热过程中,温度随时间变化的图像如图所示,从图中看出( )
A.液体A的比热容大 B.两种液体的比热容相等
C.液体B的比热容大 D.无法比较
4、2022年冬奥会期间,赛区将进行高山滑雪比赛。如图所示是滑雪运动员从山顶滑下的情景,下列有关说法中正确的是( )
A.运动员在空中下落过程中重力做功越来越快
B.运动员弓着腰,是通过降低重心来增大惯性
C.运动员下滑过程中动能逐渐增大,机械能守恒
D.运动员穿上较宽大的滑雪板,是为了增大压强
5、质量相等、初温相同的水和煤油,分别用两个相同的加热器加热(不计热量损失),加热过程中温度随时间的变化图线如图所示,关于甲、乙两种液体的鉴别结论正确的是( )
A.甲的比热容大,是水 B.甲的比热容大,是煤油
C.乙的比热容大,是水 D.乙的比热容大,是煤油
6、关于温度、内能和热量,下列说法中正确的是( )
A.内能少的物体可以向内能多的物体传递热量
B.物体温度升高,它的热量一定增多
C.物体吸收热量,温度一定升高
D.物体的内能增加,一定从外界吸收了热量
7、关于温度、热量和内能,下列说法正确的是( )
A.温度相同的物体内能一定相等
B.热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体
C.晶体熔化时温度不变,所以内能也不变
D.物体吸收热量,内能一定增大,温度一定升高
8、下列说法正确的是( )
A.冬天搓手取暖是通过热传递增大内能的
B.温度高的物体内能一定比温度低的物体内能大
C.用冰冷却饮料是利用冰熔化吸热,饮料的内能减小
D.用力挤压空矿泉水瓶,瓶盖猛烈冲出后,瓶内气体内能增大
9、下列说法正确的是( )
A.根据能量守恒定律,人们可制造出永动机
B.各种形式的能量都可以在一定条件下相互转化
C.能量守恒定律只适用于没有摩擦和空气阻力的情况
D.火箭升空时,其势能和动能都增大,能量守恒定律不适用
10、下列关于能量的说法中正确的是( )
A.做功的物体具有能量,不做功的物体没有能量
B.做功多的物体能量就多,做功少的物体能量就少
C.能够做功的物体具有能量,但不一定就做功
D.能量多的物体所做的功一定就多
第Ⅱ卷(非选择题 70分)
二、填空题(5小题,每小题4分,共计20分)
1、某校举行足球比赛。在赛场上,球员用力将足球从地面踢向空中,说明力可以改变物体的 ;足球加速下落过程中,重力势能转化为 和内能。
2、明朝时我国发明一种叫“火龙出水”的火箭,以黑火药为燃料;点火后,燃料的 能转化为 能,再转化为火箭的机械能,使火箭运动;现代火箭采用液态氢做燃料,是因为它的 大。
3、汽车一般都配有安全气囊,可以在车子发生严重撞击时,自动充气弹出,使车内的人不会由于 而撞到车身上。食物也是一种“燃料”,不断地在人体内释放化学能,化学能转化为 能,使人的体温保持在37℃左右。
4、可燃冰作为一种新型燃料。是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质,可直接点燃,1m3可燃冰在常温常压下可释放160m3的天然气。根据以上信息可知,可燃冰是 (选填“可再生”或“不可再生”)能源。1m3的可燃冰释放的天然气完全燃烧放出的热量为 J,若该热量全部被水吸收,可将 kg的水从10℃加热到90℃。[c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q =4.2×107J/m3,环境为标准大气压]
5、烧杯中装有0.1kg的水,用酒精灯给水加热,使水温升高30℃,则水吸收的热量为 J,水吸收的热量 (选填“大于”“等于”或“小于”)酒精燃烧所放出的热量。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
三、计算题(5小题,每小题6分,共计30分)
1、对生活垃圾进行分类既是当前的一种时尚,也是生态环保的需要。学校物理兴趣小组调研发现,垃圾被分类后,除去可回收垃圾和需要特殊处理的垃圾,剩下的垃圾可用来燃烧发电。经实践检测,每完全燃烧 生活垃圾所产生的热量可转化的电能 为 ,整个发电过程中能量的转化效率为 。
(1)求用来燃烧发电的生活垃圾的热值q;
(2)若将完全燃烧 生活垃圾所产生的热量用来烧水,其中 的热量被水吸收,则1个标准大气压下可烧开多少吨 的冷水?[ ]
2、已知煤气的热值为1.26×107J/m3,现有0.2m3的煤气,求:
(1)完全燃烧这些煤气放出的热量;
(2)若这些热量的50%被的水吸收,求水吸收的热量;
(3)水吸收的这些热量能使质量为10kg水升高的温度。
3、为响应国家“低碳环保,节能减排”的号召,我市新上线一批以天然气为燃料的新型公交汽车,其参数如表所示某次行驶过程中,汽车搭载人员及物品共3000kg所受阻力为总重力的0.01倍。在40s时间内匀速直线行驶400m,共消耗天然气0.025kg (天然气完全燃烧,其热值为6.4×107J/kg,g=10N/kg).针对此次行驶过程,求:
(1)汽车对地面的压强
(2)汽车的功率
(3)汽车发动机的效率
4、某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到60℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为,干木柴的热值为1.0×106J/kg)。求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量;
(2)水吸收的热量;
(3)铁锅烧水的的效率。
5、如图甲所示,1标准大气压下,普通煤炉把壶内20℃,5kg水烧开需完全燃烧一定质量的煤,此过程中,烧水效率为28%,为提高煤炉效率,浙江大学创意小组设计了双加热煤炉,如图乙所示,在消耗等量煤烧开壶内初温相同,等量水的过程中,还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,q煤=3×107J/kg,c水=4.2×103J/(kg ℃),以上过程中,
问:
(1)普通煤炉完全燃烧煤的质量有多大?
(2)双加热煤炉的烧水效率有多大?
四、实验探究(2小题,每小题10分,共计20分)
1、如图甲所示,小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,实验数据如表所示。已知水的比热容为 ,则5min内水吸收的热量 (选填“>”、“<”或“=”)沙子吸收的热量,测出沙子的比热容是 。如果采用升高相同温度,比较加热时间的方式,得到的图象应是乙图A、B中的 。
物质 水 沙子
起始温度 19℃ 19℃
同时加热5min后的温度 29℃ 61℃
2、小明用如图甲所示实验装置探究a、b两种液体的吸热能力,在两个相同的烧瓶内分别接入电阻丝,装入质量相等的a、b两种液体,并分别插入温度计。
(1)实验中选用的两根电阻丝的阻值应 (选填“相同”或“不同”);
(2)实验中,通过比较 (选填“A”或“B”)来判断液体吸热能力的强弱;
A .通电时间 B .温度计示数的变化量
(3)液体a加热后的温度如图乙所示,请将温度计示数填入相应表格中。
物质 质量(g) 加热前温度(℃) 加热时间(min) 加热后温度(℃)
液体a 150 20 10 ( )
液体b 150 20 10 35
分析表中数据可知, (选填“a”或“b”)液体的吸热能力较强;
(4)设a瓶中液体质量为M,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后,温度计的示数变化量为Dt,若不计热量损失,则a液体的比热容为 (用所给出的物理量写出比热容的表达式),用该表达式计算出的比热容会比实际值偏 (选填“大”或“小”);
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,就可用这个装置来探究电流产生的热量与 的关系。
-参考答案-
一、单选题
1、【答案】D
【解析】【解答】A.水和冰是同一种物质,但比热容不同,说明比热容与物质的状态有关,A不符合题意;
B.比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态不变时,比热容一定,与质量无关,100g水与50g水的比热容相同。B不符合题意;
C.沿海地区,水多;内陆地区水少、沙石多。因为水的比热容较大,白天,相同质量的水和沙子比较,吸收相同的热量,水的温度升高的少;夜晚,放出相同的热量,水的温度降低的少,使得沿海地区昼夜的温差小。C不符合题意;
D.质量相等的铝块和铜块吸收相同的热量,由于铜的比热容较小,由公式Δt= 可知,铜块温度变化较大,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】比热容是物质本身的一种特性,同种物质状态不变时,比热容一定,与质量无关。
根据公式Q吸=cm(t-t0)分析,在质量相同的沙子和水升高相同的温度时,水的比热容大,吸收热量多,即加热时间长。
2、【答案】C
【解析】【解答】A.内燃机工作时燃烧化石燃料,排出的废气中有有害气体,会污染环境,A不符合题意;
B.给电池充电时,是把电能转化为化学能,B不符合题意;
C.内燃机的压缩冲程是把机械能转化为内能,C符合题意;
D.在内燃机的四个冲程中只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,其它三个冲程都是靠飞轮的惯性完成的,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】内燃机的压缩冲程把机械能转化为内能,排开的气体会污染环境,对电池充电时,将电能转化为化学能。
3、【答案】C
【解析】【解答】根据可知,质量相同时,吸收相同的热量,比热容大的,温度升高的较少,比热容小的,温度升高的多。根据题意,两种液体质量相等,使用完全相同的电加热器加热两分钟,两种液体吸收的热量相等,从图像中可以看出,A液体温度升高的较多,液体B的较少,所以液体A的比热容较小,B的比热容较大。
故答案为:C。
【分析】结合图像,利用分析计算。
4、【答案】A
【解析】【解答】A.运动员在空中下落过程中,重力不变,速度变大,则公式P=Fv可知,重力做功的功率变大,即重力做功越来越快,A符合题意;
B.运动员弓着腰,是通过降低重心来增加稳度,而不能增大惯性,B不符合题意;
C.运动员下滑过程中,运动员的质量不变,速度变大,动能变大;滑雪板和雪地之间存在摩擦力,克服摩擦做功,机械能转化为内能,机械能减小,C不符合题意;
D.运动员穿上滑雪板,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】(1)根据P =Fv=Gv确定重力做功快慢情况;
(2)惯性与质量有关,质量越大,惯性越大;
(3)运动员在下滑过程中,和空气要发生摩擦,机械能要减小,内能增大;
(4)压力一定时,增大受力面积,减小压强大小。
5、【答案】C
【解析】【解答】如图所示,在某一定时间时,甲的温度的变化量比乙的温度变化量大,利用热量的计算公式Q=cm△t 分析,甲的比热容小,是煤油,乙的比热容大,是水,C项正确。
故答案为:C。
【分析】比热容是描述物体吸放热能力的一个物理量,相同质量的物体吸收相同的热量,比热容大的物体温度升高的慢,相同质量的物体释放相同的热量,比热容大的物体温度降低的慢。
6、【答案】A
【解析】【解答】A、只要两个物体之间存在温度差,就会发生热传递,所以内能小的可能温度高,内能大的可能温度低,所以内能少的物体可以向内能多的物体传递热量,A符合题意;
B、热量是一个过程量,不能说含有、具有多少热量,既物体温度升高,它的内能一定增大,B不符合题意;
C、晶体熔化过程中,吸热但温度不变,C不符合题意;
D、物体的内能增加,可能从外界吸收了热量,也可能外界物体对他做功,D不符合题意;
故答案为:A.
【分析】内能是指物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和;温度指物体的冷热程度;热量是指在热传递过程中内能改变的多少。
7、【答案】B
【解析】【解答】A.内能大小与温度、质量、状态等有关,故温度相同的物体内能不一定相等,A不符合题意;
B.热量总是从高温物体传向低温物体,或者从同一物体的高温部分传向低温部分,跟内能多少无关,热量可以从内能少的物体传递给内能多的物体,B符合题意;
CD.物体吸收热量,内能一定增大,但温度不一定升高,例如:晶体在熔化过程中,继续吸热,但温度是不变的,内能增大,CD不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.内能的大小与温度,质量,体积都有关系。
B.热传递发生在温度不同的两个物体之间。
C. 晶体融化时温度不变,但不断的吸收热量。
D.物体吸收热量,温度不一定升高,内能一定增加。
8、【答案】C
【解析】【解答】A.冬天搓手取暖是通过做功的方式增大手的内能,A不符合题意;
B.因为内能的大小与物体的温度、质量和体积都有关,所以温度高的物体内能不一定比温度低的物体内能大,如一杯热水的内能小于一座冰山的内能,B不符合题意;
C.用冰冷却饮料是利用冰的熔化需要吸收热量,使饮料的温度降低,内能减小,C符合题意;
D.用力挤压空矿泉水瓶,气体体积减小,压强增大,瓶盖猛烈冲出后,瓶内气体对外做功,内能减小,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】改变物体的内能有两种方式,一种是做功,外界对物体做功物体的内能增加,物体对外界做功物体的内能减小,第二种是热传递,热量向外界传递,物体的内能减小,热量由外界传向物体,物体的内能增加。
9、【答案】B
【解析】【解答】A.由能量守恒定律可知,能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,故可知永动机是不可能制造出来的,A不符合题意;
B.在满足一定的条件下,各种形式的能量之间可以相互转化,B符合题意;
C.能量守恒定律在摩擦力和空气阻力存在的情况下仍然适用,C不符合题意;
D.火箭升空时,燃料燃烧产生的内能转化为火箭的机械能,使得火箭的重力势能和内能均增大,能量守恒定律同样适用,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,在满足一定的条件下,各种形式的能量之间可以相互转化。
10、【答案】C
【解析】【解答】A.做功的物体具有能量,不做功的物体不一定不具有能量,高山上的石头静止,不做功但具有重力势能,A不符合题意;
BC.能够做功说明具有能量,具有的能量多不一定都做功,B不符合题意、C符合题意;
D.物体具有能量大,它可能没做功,例如静止在高处的石块可以做功,但还未做功,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】物体能够做功说明具有能量,物体具有多少能,就能做多少功。
二、填空题
1、【答案】运动状态;动能
【解析】【解答】足球被踢出后,足球的运动方向和速度都发生了变化,说明力可以改变物体的运动状态。
足球加速下落过程中,质量不变,高度减小,速度增加,重力势能减少,动能增加,部分重力势能转化为动能,与空气摩擦,内能增加,部分重力势能转化为内能。
【分析】力的作用效果有两个,改变物体的形状,例如橡皮筋拉长、弹簧收缩、橡皮泥变形;也可以改变物体的运动状态,使物体由动到静,由静到动,物体的速度大小方向发生改变;运动的物体具有动能,物体的质量越大、速度越大,物体的动能就越大;处在高处物体具有重力势能,物体的质量越大、高度越高,物体的重力势能就越大。
2、【答案】化学;内;热值
【解析】【解答】火箭以黑火药为燃料,点火后,燃料燃烧,化学能转化为内能,内能对外做功,内能转化为机械能。
现代火箭采用液态氢做燃料,是因为它的热值大,燃烧相同质量的燃料,它放出的热量较多。
【分析】根据燃料燃烧时的能量转化及其方向性做出解答;液态氢的热值比较大。
3、【答案】惯性;内
【解析】【解答】人和汽车一起高速行驶,在车子发生严重撞击时,人由于惯性要保持原来的运动状态,继续前行,此时安全气囊自动充气弹出,阻止人继续前进,不会撞到车上。
食物所提供的化学能可以转化为人体需要的内能,维持身体能量平衡。
【分析】物体总有一种保持原来运动状态的趋势,这就是物体的惯性,惯性的大小只与物体的质量有关,与运动的速度没有关系;燃烧为化学变化,消耗化学能转化为内能。
4、【答案】不可再生;6.72×109;2×104
【解析】【解答】由题知,可燃冰在短时间之内不可再生,所以可燃冰是不可再生能源。1m3可燃冰在常温常压下可释放出160m3的天然气,则完全燃烧160m3的天然气可放出的热量 天然气完全燃烧放出热量全部被水吸收,则有Q吸=Q放=6.72×109J
由 可得,这些热量可加热水的质量
【分析】像水能、风能、太阳能、生物质能等都是能够源源不断的从自然界得到的能源叫可再生能源;像化石能源、核能等短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源;利用公式 和公式 即可计算出天然气燃烧释放的热量和水的质量。
5、【答案】1.26×104;小于
【解析】【解答】已知m水=0.1kg,Q吸=c水m水(t t0)=4.2×103J/(kg ℃)×0.1kg×30℃=1.26×104J,由于支架、烧杯等均吸收热量,还有部分热量要散失到空气里,所以真正被水吸收的热量小于酒精燃烧放出的热量.
【分析】根据比热容、质量和温度差,计算吸收的热量;燃料燃烧加热物体时,存在能量损失。
三、计算题
1、【答案】(1)解:由题意可得, 、 ,联立可得生活垃圾的热值
答:用来燃烧发电的生活垃圾的热值是
(2)解:完全燃烧 生活垃圾产生的热量
被水吸收的热量
由 得,可烧开水的质量为
答:若将完全燃烧 生活垃圾所产生的热量用来烧水,可烧开3.75吨 的冷水。
【解析】【分析】(1)利用产生的电能除以效率即为燃料燃料燃烧产生的热量,利用热量除以燃料的质量即为燃料的热值;
(2)结合水吸收到的热量和升高的温度求解水的质量即可。
2、【答案】(1)解:完全燃烧这些煤气放出的热量 =1.26×107J/m3 ×0.2m3 =2.52J
答:完全燃烧这些煤气放出的热量为2.52J;
(2)由得 =50%×2.52J =1.26J
答:水吸收的热量1.26J;
(3)由得 = =30℃
答:水吸收的这些热量能使质量为10kg水升高30℃。
【解析】【分析】(1)根据燃料的热值和体积的乘积计算热量;
(2)利用热量和热效率的乘积,计算吸收的热量;
(3)根据热量和物体的质量、温度差的比值,计算比热容的大小。
3、【答案】(1)解:车、人、货物的总重力:
汽车对地面的压强为:
(2)解:匀速行驶时,牵引力与阻力为一对平衡力,所以牵引力为:
牵引力做功为:
汽车的功率为:
(3)解:消耗天然气0.025kg,产生的热量为:
汽车发动机的效率为:
【解析】【分析】(1)利用G=mg求 出车、人、货物的总重力,在水平面上F=G,根据p=F/S求出汽车对地面的压强;(2)汽车匀速直线行驶时,汽车受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件可知F=f=0.01G总求出牵引力,再利用W=Fs求出牵引力做的功,再根据P=W/t求出牵引力做功功率;(3)利用Q=mq求出0.025kg天然气完全燃烧放出的热量,利用η=W/Q求出汽车发动机的效率。
4、【答案】(1)解:干木材完全燃烧放出的热量
(2)解:水的体积
由可知,水的质量水吸收的热量
(3)解:铁锅烧水的效率
【解析】【分析】(1)根据燃料的质量和热值的乘积,计算热量;
(2)根据物体的密度和体积的乘积,计算质量,结合比热容和质量、温度差的乘积,计算热量;
(3)利用吸收热量和总热的比值, 计算热效率。
5、【答案】(1)解:1标准大气压下水的沸点为100℃,把壶内20℃,5kg水烧开,水吸收的热量:Q吸=c水m水△t1=4.2×103J/(kg ℃)×5kg×(100℃ 20℃)=1.68×106J,普通煤炉的烧水效率为28%,由η= 可得煤完全燃烧放出的热量:Q放= =6×106J,由Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量:m煤= =0.2kg
答:普通煤炉完全燃烧煤的质量为0.2kg
(2)解:由题可知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,则炉壁间水吸收的热量:Q′吸=c水m′水△t2=4.2×103J/(kg ℃)×10kg×(40℃ 20℃)=8.4×105J,而壶内水的初温、末温以及质量均不变,则壶内水吸收热量不变,所以,双加热煤炉中水吸收的总热量:Q吸总=Q吸+Q′吸=1.68×106J+8.4×105J=2.52×106J,由题意可知,双加热煤炉与普通煤炉消耗煤的质量相等,则这些煤完全燃烧放出的热量不变,所以,双加热煤炉的烧水效率:η′= =42%
答:双加热煤炉的烧水效率为42%.
【解析】【分析】(1)知道水的质量、水的初温和末温、水的比热容,利用吸热公式求水吸收的热量;知道普通煤炉的烧水效率,利用 可得煤完全燃烧放出的热量;已知煤的热值,利用Q放=mq可得普通煤炉完全燃烧煤的质量.(2)由题知,双加热煤炉还可额外把炉壁间10kg水从20℃加热至40℃,根据吸热公式求出炉壁间水吸收的热量;由题意可知,壶内水吸收热量不变,则可求出双加热煤炉中水吸收的总热量(有用能量);由题意可知,双加热煤炉中煤完全燃烧放出的热量不变,根据 求出双加热煤炉的烧水效率.
四、实验探究
1、【答案】=;;A
【解析】【解答】小明用相同的酒精灯给质量相等的水和沙子加热,在相同时间内,水和沙子吸收的热量是相同的,则5min内水吸收的热量=沙子吸收的热量。
加热5min,水升高的温度为Δ
沙子升高的温度为Δ
在相同时间内,质量相同的水和沙子吸收相同的热量,根据 Δt可知,物质的比热容与升高的温度成反比,则故沙子的比热容
故沙子的比热容为 J。
质量相同的水和沙子升高相同的温度,比热容大的,加热时间越长,吸收的热量越多,水的比热容大,则水的加热时间长,A符合题意。
【分析】相同的加热器相同时间,产生热量相同,物体吸热相同;根据热量和质量相同,结合已知的比热容和温度差,计算未知物体的比热容;根据温度变化相同判断比热容大小时,加热时间不同。
2、【答案】(1)相同
(2)B
(3)48;b
(4);大
(5)电阻
【解析】【解答】(1)实验中,烧瓶内分别装入质量相等的两种液体,可知根据控制变量法思想,此时选用的两根电阻丝的阻值应相同。
(2)实验中,两电阻丝串联,通过的电流相同,通电时间也相同,故通过比较温度计示数的变化量来判断液体吸热能力的强弱。
(3)液体a加热后的温度如图乙所示,分度值为2℃,则示数为48℃;加热相同时间后,液体吸收的热量相同,液体b升高的温度较低,所以液体b的吸热能力较强。
(4)设a瓶中液体质量为M,电阻丝的阻值为R,测出其电流为I,通电一段时间t后放出的热量为
温度计的示数变化量为Dt,若不计热量损失,放出的热量全部被液体吸收,根据吸热公式可知a液体的比热容为
由于热传递过程中不可避免存在热损失,则用该表达式计算出的比热容会比实际值偏大。
(5)如果在两烧瓶中分别装入质量相等的煤油,并接入两根阻值不同的电阻丝,串联时电流处处相等,根据控制变量法思想可知,可用这个装置来探究电流产生的热量与电阻的关系。
【分析】(1)电流通过导体时会产生热量,此现象就是电流的热效应,结合焦耳定律Q=I2Rt来求解导体产生的热量;
(2)电流通过电阻丝产生热量,放出的热量被液体吸收掉,导致液体温度上升,温度计的示数变大,产生的热量越多,稳温度计示数越大,这体现了物理学中的转化法;
(3)相同质量的物体吸收或释放相同的热量,比热容大的物体温度变化小;
(4)利用焦耳定律求解吸收的热量,除以液体的质量和温度变化量即为比热容;导体释放的热量不能完全被水吸收掉,使得比热容偏大;
(5)要探究电阻大小对导体产热的影响,需要控制电流和通电时间相同。
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