题目内容
【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·℃)。
【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。
【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”)