题目内容

20.小明为探究冰熔化和水沸腾时温度变化的特点,在实验室进行了探究实验.根据测量结果他画出了相关图象,如图中a、b所示.

(1)这两个实验都需要用到的测量仪器是温度计和秒表.
(2)在图a中,AB段与CD段的倾斜程度不同,这是因为冰的比热容与水的比热容小.
(3)水沸腾时,温度计的示数如图c所示,则水的沸点是98℃,此时可能实验室的大气压低于1个标准大气压.(选填“高于”、“等于”或“低于”)

分析 (1)冰熔化和水沸腾实验需要不断吸热,实验过程中,需要用温度计测量温度,还需要用秒表来记录时间;
(2)升温快慢与物质不同状态下的比热容有关;
(3)根据温度计的分度值和液柱的位置读出示数;水在标准大气压下水的沸点是100℃;液体沸点与气压有关,随气压的升高而升高,随气压的降低而降低.

解答 解:
(1)由于冰熔化和水沸腾这两个实验,都需要对冰和水进行加热,所以,除需要用温度计测量温度的变化外,还需要用钟表来记录时间;
(2)由图象可以看出,升高相同的温度,冰比水用的时间短,所以冰比水吸热升温快,原因是冰的比热容比水的比热容小;
(3)由图c可知,温度计的分度值为1℃,此时温度计的示数即水的沸点是98℃,而98℃小于100℃,说明此实验室的气压低于标准大气压.
故答案为:(1)秒表;(2)冰的比热容比水的比热容小;(3)98;低于.

点评 本题考查了冰熔化和水沸腾实验中器材的作用、沸点与气压的关系的判断,温度计的正确使用和读数,综合性强,要学会观察图象,分析实验总结规律.

练习册系列答案
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10.(1)法国科学家阿贝尔•费尔和德国科学家彼得•格林贝尔由于发现了巨磁电阻(GMR)效应,荣获了2007年诺贝尔物理学奖.巨磁电阻效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象,这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引发了现代硬盘生产的一场革命.
如图甲是说明巨磁电阻特性原理的示意图,图中GMR是巨磁电阻.如果闭合开关S1、S2,使滑片P向左移动,巨磁电阻的阻值将减小,指示灯的亮度将变亮(选填“变暗”、“变亮”或“不变”).

(2)如图乙所示,把一根铁丝的两端分别与两根铜丝相连接,再与一直小量程的电流表串联成一闭合回路,然后把铜丝、铁丝一个接点D放在盛有冰水混合物的杯中,另一个接点G用酒精灯加热时,发现电流表指针会偏转,表明闭合电路中有电流,象这样的电路叫做热偶电路.进一步的实验表明,热偶电路中电流的大小跟相互连接的两种金属丝的性质及接点D和G间的温度差有关,下表中给出了通过实验测得的铂-铑合金热偶电路中电流大小与温度关系的一组数据
两点间温度差/℃01100200300500800100015001700
电路中的电流/A0.0010.0020.0640.1420.2290.4170.7310.9561.5451.781
①从表中数据町以发现,热电偶电路中电流的大小将随着两接点间温度差的增大而增大;
②这样的热电偶实际上是一个电源,它的电能是由内能转化而来的;
③利用热电偶电路中电流与两接点间温度差的关系可以制成热电偶温度计,根据上述实验数据可以预测:与通常的水银温度计相比,铂一铑合金热电偶温度计的优点之一是测量范围大.
5.你也许会看到,在十字路口,一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面.绿灯一亮,三辆车同时起动,小汽车冲在最前面,摩托车其次,卡车最慢.
【猜想与假设】小明看到这一现象后,提出了猜想:“机动车起动的快慢可能与质量有关”.请你提出一个猜想:机动车的起动快慢可能与牵引力大小有关.
【设计并进行实验】如果直接用卡车、小汽车和摩托车做实验,有些物理量难测量.所以,小明和几个同学设计如图所示的装置进行实验.实验步骤如下,请你将未完成的部分填写完整.
①选取质量较小的砖块,称出小车和砖块的总质量m1
②把砖块放到小车上,用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,并记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离为s1
③保持质量不变,按步骤②重做一次,记下当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s2
④把小车上的砖块换成质量较大的砖块,并称出它们的总质量m2.再次用弹簧测力计沿水平方向匀速拉动小车,记下当拉力为F1时,2s后小车离起点的距离s3;当拉力为F2时,2s后小车离起点的距离s4
【交流与评估】
①这个实验完成了怎样的转换呢:在静止的小车上放上质量较大的砖块,是用它当作卡车(选填“卡车”“小汽车”或“摩托车”),用弹簧测力计拉动测出拉力用以替代牵引力,测出起动后2s内前进的距离,是为了比较起动快慢.
②请你对上面的实验作出评估,找出实验中不容易操作的地方,并提出改进方法.上面实验难以控制拉力不变,在桌子边缘加一个定滑轮,通过定滑轮吊起重物相等的砖码,以保证拉力大小不变
12.阅读短文,回答文后问题:不倒的奥秘
    支持面上物体的稳定程度叫做稳度.小明观察到电风扇、落地灯等都有个大而重的底座,使它们不易翻倒.进而他提出两个猜想:①物体的德度可能与物体重心高低有关;②物体的稳度可能与接触面积大小有关.
    如何比较物体的稳度大小呢?他发现,让不同的物体倾钭相同的角度时,有的物体翻倒,有的物体不翻倒,翻倒的说明其稳度较小,于是,他将物体放在表面粗糙的水平木板上,让木板绕O点转动,通过观察物体刚好翻倒时木板转过的角度θ的大小(物体不滑动),来比较物体稳度的大小,如图所示,为了验证猜想①,他将三块相同的橡皮泥分别固定在三个相同的物体的底部、中部和底部,其重心位置如图甲中a、b、c所示,实验时,将它们依次放在木板上,分别记下让它们刚好翻倒时,木板转过的角度θ的大小.实验记录如表.
实验次数123
重心离支持面高度
物体刚好翻倒时 木板转过的角度较大
在验证猜想②之前,他想到照相机的三脚架与地面的接触面积不变,支得越开却越稳.于是,他调整思路,找来一块木板和四根相同的木棒,组成图乙所示装置,将四根木棒由内向外移动时,装置的稳度不断增大.
(1)圆柱体刚好翻倒时木板转过的角度θ越大,反映圆柱体的稳度越大(大/小).
(2)物体的重心越高,其稳度越小(越大/越小).
(3)乙图所示实验表明稳度与支撑面积有关.
(4)依据以上结论,下列说法合理的是B
A.卡车装货物时,应把重的货物装在上层可使货物不易翻倒
B.乘车时,两脚分开站得更稳
C.丙图中不倒翁是通过是通过増大接触面积来提高稳度的
D.一块长方体砖块竖放比平放更稳定
(5)小明在测液体密度时,设计了如下实验步骤:
①用天平测出空量筒的质量;
②往量筒中倒入适量的盐水,测出盐水的体积;
③用天平测出量筒和盐水的总质量.
小明认为这种方法比老师设计的实验方案操作更简单.你认为他的方案有何不足之处:量筒易翻倒摔坏.
9.某小组同学探究运动球体所受空气的阻力大小与哪些因素有关,他们选用若干重力、横截面积不同的光滑小球放在水平面上,利用吹风机控制风速.向小球吹风,当小球静止时,观察并记录轻质弹簧被小球压缩的距离,实验方法如图所示,实验数据记录在表一、表二中.
表一
实验序号重力(牛)风速(米/秒)横截面积(米2弹簧被压缩距离(厘米)
1110.12
2210.12
3310.12
表二
实验序号重力(牛)风速(米/秒)横截面积(米2弹簧被压缩距离(厘米)
4110.12
5110.24
6110.36
①如图是吹风机向左吹风时,小球相当于在风中向右(选填“左”或“右”)运动.
②实验中,他们是通过弹簧被压缩距离来反映小球所受阻力大小.
③分析比较表一的实验数据及相关条件,可得初步结论:当运动小球的横截面积和速度均相同时,小球所受空气阻力与小球重力无关.
④分析比较表二的实验数据及相关条件,可得初步结论:当运动小球的速度相同时,小球的横截面积越大,小球所受空气阻力也越大.
⑤完成上述实验后,该小组同学猜想:运动球体所受空气阻力还可能跟物体的运动速度有关.为了利用现有器材验证这一猜想,请你在表三中填写实验前应该预设的数据,以体现实验方案.
表三
实验序号重力(牛)风速(米/秒)横截面积(米2弹簧被压缩距离(厘米)
71
81
91

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