题目内容

5．为了“比较不同物质的吸热能力”，物理兴趣小组在实验室利用老师提供的器材连接好如图所示的电路，A瓶中装的是水，B瓶中装的是煤油，两瓶中用的是电阻均为5Ω的电热丝．
（1）为了确保实验的准确性，水和煤油的质量和初温必须相等．闭合开关后，经过一段时间发现B
（选填“A”或“B”）瓶中的温度计的示数升高快．物质的这种特性我们用物理量比热容来描述．
（2）实验时，小明和小红发现电热丝热得很快，而连接的导线却不怎么热．小红猜想：发热不同是因为电热丝
和导线的电流不同．小明猜想：发热不同是因为电热丝和导线的电阻不同．小组的其他同学立刻判断小红的猜想是错误的，原因是串联电路中电流处处相等．
（3）接着兴趣小组进行探究“通电导体产生热量的多少和电阻的关系”，他们又准备了如下的器材：足量的水和煤油、天平、10Ω的电热丝两根、电流表和电压表各一只、秒表等器材．要完成实验，他们应该在原来的装置上调整的器材及要求是：①将A瓶中的水换成与B等质量的煤油；②将A（或B）瓶内5Ω的电阻丝换成10Ω的．
（4）最后，小明和小红又利用此装置探究了“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，根据记录数据大致画出了产生的热量Q和电流I2关系的图象，其中正确的是A

分析 （1）实验中使用相同的电热丝串联，保证了通过的电流和通电时间相同，根据焦耳定律Q=I2Rt可知水和煤油吸收的热量相同，由吸热公式Q吸=cm△t可知，为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况，还要让水和煤油的质量和初温相同；
（2）猜想要合理的猜想，由导线和电热丝串联、电流相同进行判断；
（3）根据焦耳定律可知电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，要研究电流产生的热量与电阻的关系，需要控制通过导体的电流、通电时间相同，改变导体的电阻；
为了比较两电热丝产生热量的多少，让两电热丝都放入煤油中，通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少（因为煤油的比热容小，吸收相同热量温度变化大），所以换用相同质量的煤油；
（4）根据焦耳定律结合图象分析答题．

解答 解：
（1）由吸热公式Q吸=cm△t可知，为了比较不同物质吸收相同的热量温度变化情况，要让水和煤油的质量和初温相同；
因为水的比热容大，相同质量的水和煤油，吸收相同的热量，煤油的温度升高的快，即B瓶中的温度计的示数升高快；
（2）因为导线和电阻丝串联，通过的电流相等，所以小红的猜想的错误的；
（3）电流做功产生的热量与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，要研究电流产生的热量与电阻的关系，需要控制通过导体的电流、通电时间相同，换用不同的电阻丝，将A（或B）瓶内的电阻丝换成10Ω的；
实验中，要让两电热丝都放入煤油中，通过煤油温度升高多少说明电流产生的热量多少，所以将A瓶内换成等质量的煤油．
（4）根据焦耳定律Q=I2Rt，探究“通电导体产生热量的多少和电流的关系”，应当控制电阻和通电时间作为常数，Q与电流的二次方成正比，所以A正确．
故答案为：（1）质量；B；（2）串联电路中电流处处相等；（3）将A（或B）瓶内5Ω的电阻丝换成10Ω的；（4）A．

点评 本题考查了两个实验（比较不同物质的吸热能力、通电导体产生热量的多少和电阻的关系），知识点多、综合性强，用好控制变量法是关键．

练习册系列答案
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4．（1）如图甲所示，请作出凸透镜的入射光线和进入水中的折射光线．
（2）如图乙所示，物块从斜面滑至粗糙水平面向右运动的过程中，受一水平向左的推力F，请画出该物块此时在水平方向上的受力示意图（请将力的作用点画在物块重心处）．
16．水平桌面上放有两个完全相同的薄壁轻质柱形容器A和B，底面积为2×10-3米2，容器足够高，A中盛深度0.2米的水，B中盛深度0.3米的酒精．（ρ酒精=0.8×103千克/米3）
（1）求B中距容器底部0.2米处的液体压强；
（2）若在A容器中放入一个质量为120克，体积为300厘米3的实心物块，求物块静止时所受浮力？
（3）若在A中放入木块（ρ木=0.5×103千克/米3），当水和酒精对容器底部的压强相等时，求木块的体积．
13．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图示的实验．实验数据记录如表．
物质质量/g初始温度/℃最后温度/℃加热时间/min
水6020506
食用油6020706
（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B．
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）加热结束时，食用油的温度比水温度高（选填“高”或“低”）．
（3）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（4）实验表明，水（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．从表中数据可以得到，水和食用油的比热容之比是5：3．
（5）为了准确控制物体吸收热量的多少，把两个相同酒精灯换成规格相同的电加热器比较合理．实验中通过加热时间来确定吸收热量的多少．
（6）另一小组实验中记录了如下实验数据（见表），分析第1、2 次或第3、4次实验数据可看出；同种物质升高相同温度时，吸收的热量与物质的质量有关；
分析第1、3 次或第2、4 次实验数据可看出：质量相同的水和煤油升高相同的温度，吸收的热量与物质的种类有关．
（7）结合表中数据，算出煤油的比热容是2.1×103J/（kg•℃）．
物质次数质量m/kg升高的温度△t/℃加热时间t/min
水10.1102
20.2104
炼油30.1101
40.2102
20．如图所示，轻质杠杆左右两端分别站着一个大人和一个小孩，杠杆处于平衡状态．如果他们同时都以相同的速度向支点缓慢走去，杠杆将（　　）
A．向小孩那端倾斜B．向大人那端倾斜C．仍保持平衡D．无法确定
10．物理学家在研究物理问题时有时需要运用一些研究方法，来巧妙地解决困难．这正是我们学习的重点，以下是我们刚刚遇到的一些重要物理研究方法，请填写在编辑框上：
（1）探究声音的传播条件时运用了理想实验法；
（2）通过水花飞溅来显示音叉的振动，运用了转换法；
（3）通过水波来形象地理解声波，运用了类比法；
（4）为了描述光的传播路径和方向而引入了“光线“，运用了建立物理模型法．
（选填：控制变量法、物理模型法、等效替代法、理想实验法、转换法或类比法）
17．如图所示是探究水沸腾的实验装置，请回答下列问题．
（1）水沸腾时的温度是98℃．
（2）请从水沸腾的现象的角度提出一个问题并回答：
问题：水沸腾时的现象是什么？
回答大量气泡上升、变大，到水面破裂开来，里面的水蒸气散发到空气中．
14．如图为某晶体的凝固与熔化过程，其中该晶体（　　）
A．在BC段，该物质吸热B．熔化过程中图象中的EF段
C．凝固时的温度为55℃D．熔化过程经历了5min
15．下列现象中能说明气体的压强跟流速有关的是（　　）
A．
用吸管吸饮料，饮料上升		B．
吸盘上挂炊具，炊具不掉
C．
对着漏斗嘴使劲吹气，乒乓球不掉		D．
用吸尘器清洁地面

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