摘要:19.现给一定质量的水加热.其温度与时间的关系如图中的a所示.若其他条件不变.只将水的质量增加.则温度与时间关系图线正确的是 ( ) A.a B.b C.c D.d

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课题.与热有关现象的实验探究
实验回顾:
如图所示,用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部,瓶颈的水沸腾,瓶底的小金鱼却安然无恙.
他们得出结论:水的导热性能
(填“好”、“差”)
小马提出疑问:如果对着瓶底加热,那么,那么鱼还会活着吗?日常经验告诉他,不会.因为家里煮鱼时,在锅底加热,鱼很快就熟了.于是,他很快用实验证明他的猜想是正确的.
小马无法用上述结论解释此现象,他认为这里面肯定还有其他的物理秘密.于是他设计如下的实验进行探究
(1)寻找方法:在水中加入一些红色的小颗粒,通过小颗粒的运动来反映水的运动,这种方法物理学中称作
转化
转化
法.
(2)进行试验:将水装入环形玻璃容器,如图所示,将小颗粒放置a点,给该处加热,发现颗粒按照a---b---c---d---a的顺序运动起来.
(3)得出结论:从底部加热,水会循环流动起来,很快使水的温度
升高
升高
,这种现象叫做对流.能发生在各种气体和液体中.
(4)小马通过探究了解其中的秘密.同时他也知道家中的暖气片为什么安装在房间的
底部
底部
(填“顶部”或“底部”)了.
小马回想起家中的暖器片表面是黑色的,电冰箱后面的散热管颜色也是黑色的.为什么?
他联想到,课堂上老师讲过:黑色物体吸收辐射热的本领强.通过对比,他有了这样的猜想:热辐射时,黑色表面的辐射热本领也强.为了验证自己的猜想他又设计了如下的实验:
(5)寻找方法:他把一根玻璃管穿过软木塞插进烧瓶里,在玻管里装入一段带色的小水柱,如图所示.然后用手握着烧瓶,使烧瓶里的空气变热,发现玻璃管里的小水柱向外移动.手离开后,烧瓶里的空气温度降低,这时小水柱向内移动.说明:气体也有
热胀冷缩
热胀冷缩
的性质可以简单的制作气体温度计进行实验:将两个气体温度计放在水平桌面上将一个灯泡的半边涂成黑色放在两个气体温度计之间通电后灯泡发光,如图所示不一会儿,可以看到玻璃管中的红水柱开始分别向外移动.如果他的猜想是真确的,请你补全他应该观察到的现象是:
左边的红水柱移动的距离比右边大
左边的红水柱移动的距离比右边大

小马又联想到:黑色物体吸收辐射热的本领强,难怪家里太阳能热水器的集热管是黑色的.但是黑色表面的辐射热本领也强啊.那它是怎样减小热量散失的呢?通过查询资料,原来集热管外层还有一个透明的玻璃管,两者之间被抽成真空.“对,真空层能减小热量的散失.具有隔热保温的作用”小马恍然大悟,现实生活中还有许多这样的应用呢.请你列举两个:
应用一:
热水瓶的内胆
热水瓶的内胆

应用二:
保温杯
保温杯
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课题.与热有关现象的实验探究
实验回顾:
如图所示,用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部,瓶颈的水沸腾,瓶底的小金鱼却安然无恙.
他们得出结论:水的导热性能________(填“好”、“差”)
小马提出疑问:如果对着瓶底加热,那么,那么鱼还会活着吗?日常经验告诉他,不会.因为家里煮鱼时,在锅底加热,鱼很快就熟了.于是,他很快用实验证明他的猜想是正确的.
小马无法用上述结论解释此现象,他认为这里面肯定还有其他的物理秘密.于是他设计如下的实验进行探究
(1)寻找方法:在水中加入一些红色的小颗粒,通过小颗粒的运动来反映水的运动,这种方法物理学中称作________法.
(2)进行试验:将水装入环形玻璃容器,如图所示,将小颗粒放置a点,给该处加热,发现颗粒按照a---b---c---d---a的顺序运动起来.
(3)得出结论:从底部加热,水会循环流动起来,很快使水的温度________,这种现象叫做对流.能发生在各种气体和液体中.
(4)小马通过探究了解其中的秘密.同时他也知道家中的暖气片为什么安装在房间的________(填“顶部”或“底部”)了.
小马回想起家中的暖器片表面是黑色的,电冰箱后面的散热管颜色也是黑色的.为什么?
他联想到,课堂上老师讲过:黑色物体吸收辐射热的本领强.通过对比,他有了这样的猜想:热辐射时,黑色表面的辐射热本领也强.为了验证自己的猜想他又设计了如下的实验:
(5)寻找方法:他把一根玻璃管穿过软木塞插进烧瓶里,在玻管里装入一段带色的小水柱,如图所示.然后用手握着烧瓶,使烧瓶里的空气变热,发现玻璃管里的小水柱向外移动.手离开后,烧瓶里的空气温度降低,这时小水柱向内移动.说明:气体也有________的性质可以简单的制作气体温度计进行实验:将两个气体温度计放在水平桌面上将一个灯泡的半边涂成黑色放在两个气体温度计之间通电后灯泡发光,如图所示不一会儿,可以看到玻璃管中的红水柱开始分别向外移动.如果他的猜想是真确的,请你补全他应该观察到的现象是:________.
小马又联想到:黑色物体吸收辐射热的本领强,难怪家里太阳能热水器的集热管是黑色的.但是黑色表面的辐射热本领也强啊.那它是怎样减小热量散失的呢?通过查询资料,原来集热管外层还有一个透明的玻璃管,两者之间被抽成真空.“对,真空层能减小热量的散失.具有隔热保温的作用”小马恍然大悟,现实生活中还有许多这样的应用呢.请你列举两个:
应用一:________;
应用二:________.

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课题.与热有关现象的实验探究
实验回顾:
如图所示,用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部,瓶颈的水沸腾,瓶底的小金鱼却安然无恙.
他们得出结论:水的导热性能______(填“好”、“差”)
小马提出疑问:如果对着瓶底加热,那么,那么鱼还会活着吗?日常经验告诉他,不会.因为家里煮鱼时,在锅底加热,鱼很快就熟了.于是,他很快用实验证明他的猜想是正确的.
小马无法用上述结论解释此现象,他认为这里面肯定还有其他的物理秘密.于是他设计如下的实验进行探究
(1)寻找方法:在水中加入一些红色的小颗粒,通过小颗粒的运动来反映水的运动,这种方法物理学中称作______法.
(2)进行试验:将水装入环形玻璃容器,如图所示,将小颗粒放置a点,给该处加热,发现颗粒按照a---b---c---d---a的顺序运动起来.
(3)得出结论:从底部加热,水会循环流动起来,很快使水的温度______,这种现象叫做对流.能发生在各种气体和液体中.
(4)小马通过探究了解其中的秘密.同时他也知道家中的暖气片为什么安装在房间的______(填“顶部”或“底部”)了.
小马回想起家中的暖器片表面是黑色的,电冰箱后面的散热管颜色也是黑色的.为什么?
他联想到,课堂上老师讲过:黑色物体吸收辐射热的本领强.通过对比,他有了这样的猜想:热辐射时,黑色表面的辐射热本领也强.为了验证自己的猜想他又设计了如下的实验:
(5)寻找方法:他把一根玻璃管穿过软木塞插进烧瓶里,在玻管里装入一段带色的小水柱,如图所示.然后用手握着烧瓶,使烧瓶里的空气变热,发现玻璃管里的小水柱向外移动.手离开后,烧瓶里的空气温度降低,这时小水柱向内移动.说明:气体也有______的性质可以简单的制作气体温度计进行实验:将两个气体温度计放在水平桌面上将一个灯泡的半边涂成黑色放在两个气体温度计之间通电后灯泡发光,如图所示不一会儿,可以看到玻璃管中的红水柱开始分别向外移动.如果他的猜想是真确的,请你补全他应该观察到的现象是:______.
小马又联想到:黑色物体吸收辐射热的本领强,难怪家里太阳能热水器的集热管是黑色的.但是黑色表面的辐射热本领也强啊.那它是怎样减小热量散失的呢?通过查询资料,原来集热管外层还有一个透明的玻璃管,两者之间被抽成真空.“对,真空层能减小热量的散失.具有隔热保温的作用”小马恍然大悟,现实生活中还有许多这样的应用呢.请你列举两个:
应用一:______;
应用二:______.

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阅读资料短文,回答文章后面的问题.

热的本质的认识过程

  人们已在实践中熟悉了摩擦生热,但摩擦为什么会生热?热是什么?人们很久也没有弄清楚,在古代就对热有两种不同的看法,一种把热看成是一种特殊物质;一种认为热是物质的某种运动形式.

  17世纪以后,多数人根据摩擦生热的现象,认为热是一种特殊的运动形式,不少物理学家都相信这一点,但是这种看法由于缺乏精确的实验根据,还不能形成科学的理论.

  到了18世纪,对热的研究走上了实验科学的道路,把热看成是一种特殊物质的热质说,由于能够解释某些实验结果,因而在当时获得了承认,热质说将热看成一种没有质量或不可称量的流质热质,他不生不灭,存在与一切物体之中,物体的冷热程度,决定与其中所含热质的多少,热质说对摩擦生热的解释是,摩擦并没有改变热质的总量,但物质在摩擦时比热容降低了,因此摩擦可以使物体的温度升高.

  1798年,英国学者伦福德(1753~1814)在从事枪炮制造时,发现钻孔钻下的金属屑具有极高的温度,用水来冷却时,甚至可以使水沸腾,他怀疑金属屑具有极高温度是不是由于比热容降低造成的,伦福德在他的笔记中写道,由摩擦所生的热,来源似乎是无穷无尽的,要用热质说解释摩擦生热现象,钻下的金属屑的比热容要改变很大才行,于是他设计并做了一系列实验,发现钻下的金属屑的比热容在摩擦时并没有降低.根据实验结果,伦福德断言热质说不足为信,应当把热看成是一种运动形式,热质说的传统地位开始动摇了.

  1799年,英国的戴维做了更加严格的实验.他在零摄氏度以下的露天里,在抽成真空的玻璃罩内,使金属轮子和盘在钟表装置的带动下相互摩擦,结果使金属盘上的蜡熔化了.在这个实验中,热不可能是由周围物体传递给蜡的,而且伦福德的实验已经证明,金属也不会由于比热容的降低而放热,那就只能是由于摩擦生热使蜡粒子的运动加快了.戴维的实验有力的打击了热质说.

  此后,科学家进一步研究了热和做功的关系,特别是英国科学家焦耳做了大量实验,定量的研究了热和功的关系,证明做了多少机械功,就有多少机械能转化成与热相关的能量.焦耳的工作,表明热不是一种特殊物质,同时为能量守恒定律奠定了基础.

  能量守恒定律的建立,彻底否定了热质说,同时为分子运动理论的发展开辟了道路.经过科学家的长期研究,关于热是一种运动形式的设想,终于成为公认的真理,人们认识到:宏观的热现象原来是物体内部大量分子的无规则运动的表现,物体内部的能量就是物体的内能,热量不是表示物质所含“热质”的多少,而是表示在热传递过程中传递的能量的多少.

(1)早期人们对热的认识存在几种说法?

(2)英国学者伦福德对用热质说解释摩擦生热现象时作出了怎样的猜想?他是采用什么方法来验证自己的猜想的?

(3)支持热是一种运动形式的重要理论基础是什么? 查看习题详情和答案>>

(1)一般物体受热时,在各个方向上的长度都会膨胀;在冷却时,都会缩小.物体在某一方向上的长度膨胀称为线膨胀.小虎同学设计了如图1所示的装置研究物体长度随温度变化(即线膨胀)的情况.装置中AB是粗细均匀的铜棒,COD是可绕O点转动的指针.实验时,A端固定不动,指针C端紧靠在铜棒B端,当用酒精灯给AB加热时,小虎可以通过观察
指针示数变化(或指针偏转角度)
指针示数变化(或指针偏转角度)
分析金属棒受热时长度的变化.装置中指针设计成CO段比OD段短,这对实验现象起到了
放大
放大
作用.

下表是小虎所在的科技小组同学们探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请你根据实验记录回答问题.
实验序号 材料 升高的温度(℃) 厘米(米) 伸长量(毫米)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 1.15
4 康铜 30 1.00000 0.45
5 10 2.00000 0.46
6 30 1.00000 0.69
①从1、3(2、5或4、6)两组实验记录可以看出物体的伸长量与
材料
材料
有关.
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片和康铜片铆合在一起的双金属片温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,请你参考上面的实验记录确定金属片与固定触点接触的一边所用材料是
黄铜
黄铜

(2)物体在温度升高时体积增大的现象叫做物体的热膨胀.
①不同物质的热膨胀程度不同,这可以用体膨系数β来表示.单位体积的某种物质,温度升高1℃时体积的变化叫做这种物质的体膨系数.请你根据体膨系数的定义写出β的数学表达式,并说明其中各个字母分别表示什么量.
②在你学过的物理量中,跟体膨系数的定义方法类似的物理量还有一些,请你举出一例并写出其定义式.
③若固体中有一个孔,孔增大的体积就和同等大小的实心固体增大的体积相同.因此,一个玻璃烧瓶热膨胀时增加的容积,与一个同样大小的实心玻璃体增加的体积相同.若一个容积为V0的玻璃烧瓶,刚好装满温度为t0的水银.求当该系统的温度升高到t时,从瓶中溢出的水银体积V溢出是多少?(已知β玻璃<β水银
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