13章内能与热机(比热容探究)
1.如图甲所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置,小华用两个相同的容器(用虚线框表示)分别装入质量相等的A、B两种液体,用相同的装置加热:
(1)从实验效果考虑,本实验选择_________(烧杯/易拉罐)作为盛放液体的容器较好,实验中酒精灯应使用_________(内焰/外焰)加热;
(2)两种液体吸收热量的多少可通过___________(液体升高的温度/加热时间)比较;
(3)根据实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,分析图像可知:质量相等的A和B两种液体,在升高相同温度时,_________(A/B)吸收的热量较多;质量相等的A和B两种液体,在吸收相同热量时,_________(A/B)升温较高;
(4)冬天,小华想自制一个暖手袋,若只能从A或B中选一种液体装入暖手袋中作为供热物质,则应选择_________(A/B)。
2.如图所示,某同学用同一个加热装置分别给质量和初温都相同的水和煤油加热,分别记录加热时间和升高的温度,根据记录的数据作出了两种液体的温度(T)随时间(t)变化的图像:
(1)实验中两种液体吸收热量的多少可通过______(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(2)根据图像,要使水和煤油升高相同的温度,应给水加热更长的时间,这说明_______的吸热能力强些;
(3)已知水的比热容是,则煤油的比热容是____________。
3.为了比较水和煤油的吸热能力,小亮用两套完全相同的装置做了如图所示的实验,并每隔1min测量一次温度,数据记录在下表中。
加热时间/min
0
1
2
3
4
水的温度/℃
30
34
38
42
46
煤油的温度/℃
30
38
46
54
62
(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、_____相同的水和煤油;
(2)液体吸收热量的多少可通过_____(选填“液体升高的温度”或“加热时间”)比较;
(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得_____(选填“快”或“慢”),若两者升高相同的温度,则_____吸收的热量多,这表明_____吸热本领更强;
(4)由表格中数据可得,煤油的比热容是_____J/(kg·℃)。
4.九年级六班的同学进行“探究水沸腾时温度变化的特点”实验:
(1)如图甲所示,组装实验装置时,放置石棉网的铁圈位置和悬挂温度计的铁夹位置非常重要,应当先调整固定__________的位置(选填“铁圈”或“铁夹”);
(2)图乙是A组同学在实验某时刻温度计的示数,此时水的温度是__________°C;
(3)下表是在实验中不同时刻的温度记录,A组的小明由于粗心大意记错了一个实验数据,你认为错误的数据是__________°C,你这样判断的依据是____________________;
时间/min
…
6
7
8
9
10
11
12
13
14
…
温度/°C
…
96
97
98
98
95
98
98
98
98
…
实验现象
水未沸腾
水未沸腾
水未沸腾
水
沸腾
水
沸腾
水
沸腾
水
沸腾
水
沸腾
水
沸腾
水
沸腾
(4)A、B两组同学选用的实验装置是相同的,但将水加热到沸腾所用的时间却不同,他们绘制的沸腾图像如图丙所示,a、b两种图像不同的原因可能是__________(写出一种即可)。
5.小明同学为了比较不同物质的吸热情况,在两个相同的烧杯中分别装有质量相同的牛奶、豆浆,用相同的酒精灯和相同的温度计同时进行了如图所示的实验。
(1)本实验中,通过比较____________的多少来反映物质吸收热量的多少;
(2)本实验中,使牛奶、豆浆_______________的温度,比较吸收热量多少。分析表格数据可知,牛奶吸收的热量_____(填“大于”“小于”或“等于”)豆浆吸收的热量,这表明__________的吸热能力强;
名称
质量/g
温度升高10℃加热时间
温度升高20℃加热时间
温度升高30℃加热时间
牛奶
350
260
520
650
豆浆
350
220
330
550
(3)为了比较不同物质的吸热能力,物理学中引入___________来表示不同物质在这种性质上的差异。
6.利用如图
(甲)所示的实验装置探究“煤油和水的温度变化与吸热的关系”。操作如下:
(1)在两烧杯中分别装入初温度相同且_________相等的煤油和水;
(2)用相同的酒精灯火焰加热,并用玻璃棒不断搅拌,每隔相同的时间记录一次温度,其中某时刻的温度如图
(乙)所示,其示数为______℃。根据实验数据绘制成温度与时间的关系图象,如图(丙)所示;
(3)实验中,是通过比较__________________来间接反映煤油和水吸收的热量;
(4)分析图象可知,对于质量相等的煤油和水,升温较快的是______;若使两者升高相同的温度,则______吸收的热量较多,由此可见,______的比热容较大。
7.某同学用图甲所示的实验装置探究水和煤油的吸热能力。
实验组别
液体
质量/g
初温/℃
末温/℃
加热时间/min
1
水
200
25
40
13.5
煤油
200
25
40
6.5
2
水
200
25
40
12
煤油
200
25
40
5.5
(1)除了图甲中给出的实验器材外,还需要的测量工具有天平和_____。加热过程中,水和煤油吸收热量的多少是通过_____判断的。
(2)实验中第1、2两个小组记录的实验数据如上表。通过分析实验数据能够得出的结论是_____。
(3)图乙是第1组同学绘制的“吸收热量—时间”和“温度—时间”图像,能正确描述该实验真实情况的图像是_____。
(4)使质量相同的水升高相同的温度,加热时间应该相同,但1、2两组的同学在交流实验数据时发现:第1组的加热时间明显偏长,其原因可能是_____。
(5)这两组同学对图甲的装置进行了改进,将分别装有质量相同的水和煤油的试管放在同一个烧杯中用水浴法加热,而不是用两个酒精灯分别加热,如图丙所示,这样做的好处是_____。
8.在“探究物质的吸放热能力”实验活动中:
(1)小中同学使用相同的电加热器给水和煤油加热,他得到如下数据:
物质
次数
质量
m/kg
升高的温度△t/℃
加热的时间
t/min
水
1
0.1
10
2
2
0.2
10
4
煤油
3
0.1
10
1
4
0.2
10
2
①实验过程中用________的长短来表示物质吸收热量的多少;
②分析第
1、2
次或第
3、4
次实验数据,可以得出的初步结论是:同种物质升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________有关;
③分析第
1、3
次或第
2、4
次实验数据,可以得出的初步结论是:质量相同的不同种物质,升高相同温度时,吸收热量的多少与物质的________有关;
④我们还可以通过大量实验分析出:不同物质的吸热能力一般不同,在相同条件下,升温快的物质,它的吸热能力较________(选填“强”或“弱”)。
(2)小华分别用质量相等、初温相同的水和另一种液体进行了实验,并用图象对实验数据进行了处理,如图所示。实验中,水和该液体在相同时间内放出的热量相等。分析图象可以得出:________物质为水,另一种液体的比热容为________J/(kg·℃)。
9.小明用易拉罐完成下列两个实验。
(1)为了探究物质吸热升温的属性,小明在两个易拉罐中分别装入______相等的水和沙子(图甲),实验中还需要的实验器材是______,通过记录相同时间内______就可比较水和沙子吸热升温的属性;
(2)小明在另一个易拉罐中注入少量水,并给易拉罐加热至罐口出现白雾,接着迅速把易拉罐倒置于水中,易拉罐很快变瘪,且有较多水冲进易拉罐内(图乙)。原因是加热使罐内的水______(填“汽化”或“液化”)成水蒸气,易拉罐内空气减少。把易拉罐倒置于水中,罐内的水蒸气发生了______现象,水面的大气压______(填“>”、“<”或“=”)罐内的气压将水压进罐内。
10.某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验,他们使用了如图所示的装置。
(1)在设计实验方案时,需要确定以下控制的变量,你认为其中多余的是_____。
A.采用完全相同的加热方式
B.酒精灯里所加酒精量相同
C.取相同质量的水和另一种液体
D.盛放水和另一种液体的容器相同
(2)加热到一定时刻,水开始沸腾,此时的温度如图丙所示,则水的沸点是_____℃,这表明实验时的大气压强_____(选填“大于”、“小于”或“等于”)一个标准大气压。
(3)而另一种液体相应时刻并没有沸腾,但是温度计的示数比水温要高的多。请你就此现象进行分析,本实验的初步结论为:不同物质的吸热能力_____(选填“相同”或“不同”)。
11.如图所示,小利和小华取相同质量、相同初温的水和煤油,做“探究不同物质吸热能力的差异”的实验。
(1)他们分别设计了两种不同的方案,请参照方案一,完成方案二的设计。
方案一:加热相同时间,比较升温多少。
方案二:_______
(2)根据实验记录的数据,他们绘出了如图所示两种液体温度随时间变化的图象。由图象可知,他们采用的是方案_____的设计思路;
(3)两图象中,表示水的温度随时间变化的图象是_____(选填“A”或“B”);
(4)在加热时间相同时,水和煤油吸热能力的大小可以通过两者___________来推理得出。
12.在“探究物质的比热容”实验中:
(1)设计实验时应运用___________法。
(2)实验所需的器材有:电加热器、_________、天平、电源、计时的秒表、水和煤油。
(3)实验中得到如下一组数据:
烧杯序号
液体
质量
初温
℃
末温
℃
加热时间
分
1
水
300克
20
30
12.3
2
水
120克
20
30
6.2
3
煤油
300克
20
30
6.1
4
煤油
300克
20
25
3.1
①比较分析________号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的不同物质,升高相同的温度,吸收的热量不同;
②比较分析__________号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是:质量相等的同种物质,升高不同的温度,吸收的热量不同;
③比较分析1、2号烧杯的实验记录,可以得出的初步结论是_________;
④实验说明物质吸收热量的多少不仅与物体的质量和升高的温度有关,还与____________有关。
13.小明用相同的酒精灯分别给煤油和水加热(如图甲),以探究水和煤油的吸热能力。
(1)本实验需要用到天平这一测量工具,目的是_____;
(2)加热10min,水吸收的热量_____(填“大于”、“小于”或“等于”)煤油吸收的热量;
(3)根据实验数据,小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图象(如图乙),由图象可知,水的沸点是_____℃,煤油的比热容是_____J/(kg·℃)。[水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)]
14.为了比较甲、乙两种液体的比热容,小昊做了如图所示的实验。在两个相同的烧杯中,分别装有质量、初温相同的甲、乙两种液体,用两个酒精灯对其加热,记录相关数据。
液体
质量
升温10℃所需时间
升温20℃所需时间
升温30℃所需时间
甲
30g
72s
102s
134s
乙
30g
92s
163s
220s
(1)小昊发现图所示的装置很难控制两酒精灯的火力相同,请写出一种改进方法可以使两种液体在相同的时间内吸收相同的热量:____________。改进了实验装置后,小昊继续做实验,实验数据上表所示。
(2)该实验主要用_____________(选填“液体升高的温度”或“加热时间的长短”)来表示两种液体吸热的多少;
(3)通过分析表格数据可得,当物体的质量和_________相同时,甲吸收的热量______(选填“大于”、“等于”或“小于”)乙吸收的热量。
15.学习了比热容的知识后,小刚想比较豆浆和牛奶的吸热能力。他在家中进行了如图所示的实验:在两个相同的玻璃瓶中分别装入初温都是室温的豆浆和牛奶,两瓶中各放有一支相同的温度计,然后将两个玻璃瓶同时浸入一盆温度较高的热水中。观察发现:浸入相同的时间,豆浆的温度升高较多。
(1)小刚指出玻璃瓶中豆浆和牛奶的_________(选填“质量”或“体积”)还应相同;
(2)要使牛奶和豆浆升高相同的温度,应让_________吸热的时间长些,这说明它们升高相同的温度时,豆浆吸收的热量比牛奶吸收的热量_________,实验表明:_________的吸热能力更强些
答案
1.易拉罐
外焰
加热时间
A
B
A
2.加热时间
水
3.质量
加热时间
快
水
水
2.1×103
4.铁圈
96
95
水在沸腾过程中吸热,温度保持不变
实验时水的质量不同或者实验时酒精灯火焰大小不同
5.加热时间
升高相同
大于
牛奶
比热容
6.质量
39
加热时间
煤油
水
水
7.秒表
加热时间长短
质量相同的不同物质升高相同温度,吸收的热量不同(或质量相同的水和煤油升高相同温度,水吸热的热量多)
C
酒精灯的火焰比第2组小
在相同时间内水和煤油吸收的热量相同
8.加热时间
质量
种类
弱
甲
2.1×103
9.质量
温度计
升高的温度
汽化
液化
>
10.B
97
小于
不同
11.升高相同温度,比较加热时间
一
B
温度升高的程度
12.控制变量
温度计
1、3
3、4
同种物质在升高温度相同时,吸收热量的多少与质量有关(或质量越大吸收的热量越多)
物质种类
13.控制不同物质的质量相同
等于
98
2.1×103
14.用相同规格的电加热器分别加热甲、乙两种液体
加热时间的长短
升高的温度
小于
15.质量
牛奶
少
牛奶