题目内容

15．小文和小轩分别买了一件厚度相同的毛料和面料衣服，两人在争论哪一件衣服更保暖，为了解决这个问题，决定设计一个实验，他们在各自的家中用相同的烧瓶装有相同质量、初温相同的水，用各自的布料分别包着装有热水的密闭烧瓶，让它们自然冷却，利用温度计和手表测量两烧瓶水温变化相同时所花的时间情况．
（1）他们的实验方案中存在明显问题是没有控制衣服的厚度和环境的温度相同．
（2）修改方案后测得温度与时间的数据如下表，可知当其他条件相同时，棉料（毛料/棉料）的保温性能较好．
两烧瓶中水的温度变化T/℃908070605040302020
毛料所包的烧瓶花的时间t/min06152537547499150
棉料所包的烧瓶花的时间t/min01025405777102130150
（3）除了采用测量降低相同的温度比较所用时间长短来比较布料的保温性能外，你还可以通过相同的时间内温度的变化．来比较两种布料的保温性能．

分析 （1）要比较保温性能，就需要采用控制变量法的思想，控制其余因素，只改变需要研究的因素．
（2）降低相同的温度，比较所用时间的长短，所用时间短的，导热性能好；所用时间长的，保温性能就好．
（3）可采用另一种控制变量的方法，比较相同的时间内温度的变化，温度变化小的保温效果好．

解答 解：（1）实验过程需要采用控制变量法，保证两块布料的大小和厚度以及环境温度相同；
（2）由放出热量的公式：Q=Cm△t知，保持烧瓶相同、环境温度相同，可以采用降低相同的温度，比较所用时间的长短比较保温性能．当烧瓶温度降低到30℃时，毛料包的烧瓶用了74min，棉料包的烧瓶用了102min，即毛料的传热性能较好，棉料的保温性能比较好．
（3）除了上面的办法外，还可以采用在相同的时间内比较温度的变化，比如：在25min内，毛料包的烧瓶水温降低了30℃，棉料包的烧瓶水温降低了20℃．相同时间内，毛料包裹的烧瓶水温降幅大，故棉料保温性能比较好．
故答案为：（1）没有控制衣服的厚度和环境的温度相同；（2）棉料；（3）相同的时间内温度的变化．

点评 考查了学生对控制变量法实验的应用，是物理实验常用的方法，要求学生牢固掌握，实验方法的渗透考查基本上在每个实验题中都有所涉及，同学们要多注意对实验方法的应用．

练习册系列答案
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5．如图所示，一束光会聚于b点，在虚线区域内放甲透镜后，这束光会聚于主光轴MN上的c点；在虚线区域内换放乙透镜后，光会聚于主光轴MN上的a点．现小明想进一步探究凸透镜成像的特点，应选择乙（甲/乙）透镜．小明选择好透镜后在光具座上进行实验：当物体距离透镜8cm时，在透镜另一侧光屏上成一清晰放大的实像；若保持物体与光屏的位置不变，把透镜向光屏方向移动2cm，在光屏上又成一清晰缩小的实像．当物体距离透镜4cm，成正立放大、的虚像．在照相机、放大镜和投影仪中，成像情况与类似的是放大镜．
6．在足球赛场上，我们总能看到靠近球门的摄像师利用一根长支架进行拍摄，如图所示．长支架可以视作费力杠杆．这个杠杆所受的阻力是摄像机对支架的拉力（选填“摄像机的重力”或“摄像机对支架的拉力”）．（不计支架重）
3．请仔细阅读下文，按要求回答问题．
气候与热污染夏季的海边，海风轻拂，昼夜温差小，气候宜人．而沙漠的夏季，白天气温可达60℃，夜晚能降到10℃．这是因为水的比热容比沙石的大，水和沙石上升相同的温度，水能吸收更多的热量．因而，在同样受热的情况下，水的温度变化比沙石小得多，水起到了很好的调节气温的作用．气温不仅受自然环境的影响，还受人造环境的影响．城市的工业、交通和生活，每天都消耗大量燃料．燃料燃烧产生的内能，只有一部分做了有用功，大部分散失在周围空间，成为环境热源．电力、冶金、石油、化工、造纸等行业，它们通过冷却水和烟筒向环境散热，造成工业热污染；汽车、空调、冰箱等现代化家庭设备工作时，都向环境散发热量；城市里过多的人口散发的热量也很可观大城市散发的热量可以达到所接收的太阳能的2/5，从而使城市的温度升高，这就是常说的热岛效应…
（1）在同样受热情况下，沙子的升温快，水的升温慢．（选填“快”与“慢”）
（2）在升高的温度相同时，沙子吸收的热量少，水吸收的热量多．（选填“多”与“少”）
（3）如何减少环境的热污染，请你提出一条合理化建议：答：绿色出行．
10．按题目要求作图：
（1）画出物体AB在镜中的像A′B′；
（2）钓鱼时，O为支点，画出鱼线对钓鱼竿拉力F2的力臂L2；
（3）标示出通电螺线管静止小磁针的S、N极．
20．甲、乙两人分别使用两套滑轮组，将同样重的物体匀速提升相同高度，所用滑轮组的机械效率分别为80%和60%，甲用1min，乙用0.5min，则两人所做的功之比和功率之比分别为（　　）
A．8：3   4：5B．2：3    1：3C．3：8    3：16D．3：4       3：8
7．为解决人口膨胀、全球变暖等问题，设计师提出建立海上漂浮城市的设想，如图所示“百合镇”就是其中最著名的设计，这座城市能自给自足，全部物质都可以循环使用并采用清洁能源．
（1）假设“百合镇”的底面积为5×108m2，浸入海水中的体积为2×107m3，则“百合镇”受到浮力为多少N，其底部受到的压强为多大？（ρ海水=1.03×103kg/m3，g=10N/kg）
（2）随着入住人数的增加，“百合镇”受到浮力会变大还是变小？为什么？
4．如图所示，小明在探究机械效率与什么因素有关时．设计用光滑程度一样的木板作斜面，当两斜面倾斜程度不同时，先后沿斜面拉同一滑块使它升高相同高度h．

（1）小明实验的目的是探究机械效率与斜面的倾斜程度的关系．
（2）做这组实验还需要提供两个工具，它们是弹簧测力计、刻度尺．
（3）请描述小明做“实验一”的过程，要求写出简要实验步骤、用符合表示所要物理量，并用所测物理量写出表达式．
实验步骤：①用测力计测量小车的重力G；
②用测力计沿斜面方向匀速拉动小车，读出测力计的示数F；
③用刻度尺测量斜面高度h；
④用刻度尺测量（底部到高度h处的）斜面长度s；．
表达式：η=$\frac{Gh}{Fs}$．
10．某实验小组在做“探究凸透镜成像规律”的实验时，记下了物距和像距的一些对应数据，并依次描点画出了如图所示的图线，请你结合凸透镜成像规律观察分析图线，由此确定实验所用的凸透镜的焦距是（　　）
A．30cmB．15 cmC．40cmD．无法确定

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