题目内容
15.一般物质都有“热胀冷缩”的性质,物体受热时在长度方向上的膨胀叫线膨胀.如表是某探究小组的同学通过测量伸长量大小来“探究影响固体的线膨胀大小的因素”的实验记录(铜、铝线的横截面积相同).| 实验序号 | 材料 | 原长/m | 温度升高/℃ | 伸长量/mm |
| 1 | 铜 | 1 | 10 | 0.19 |
| 2 | 铜 | 2 | 10 | 0.38 |
| 3 | 铜 | 1 | 30 | 0.57 |
| 4 | 铝 | 2 | 30 | 0.69 |
| 5 | 铝 | 2 | 10 | 0.46 |
(1)该实验应准备的两件测量仪器是:刻度尺和温度计.
(2)比较实验序号2、5,可得到的初步结论是:当原长和升高的温度相同时,固体的线膨胀大小与材料有关.
(3)比较实验序号1与2可得到的初步结论是:固体的线膨胀与物体的长度有关.
(4)为进一步探究固体的线膨胀大小与原长的关系,继续实验记录如表(铜、铝线的横截面积相同).
| 实验序号 | 材料 | 原长/m | 温度升高/℃ | 伸长量/mm |
| 6 | 铜 | 3 | 10 | 0.57 |
| 7 | 铜 | 4 | 10 | 0.76 |
| 8 | 铝 | 4 | 10 | 0.92 |
| 9 | 铝 | 6 | 10 | 1.38 |
(5)通过实验,初步判断物质的线膨胀程度是(选填:“是”或“不是”) 物质的一种物理属性.
分析 本题需要按照控制变量法进行分析.
(1)温度计可以测量物体温度,刻度尺可以测量物体长度.
(2)如果研究固体的线膨胀与材料之间的关系,则需要控制原长和升高的温度相同.
(3)根据实验1和2的实验内容,归纳总结出共同点和不同点.
(4)据表中数据的变化规律得出固体的线膨胀大小与原长的具体关系;
(5)根据物理性质的特点进行分析.
解答 解:(1)实验过程中,需要利用温度计测量物体温度,利用刻度尺测量物体长度.
(2)实验3、4(或2、5)中,原长和升高的温度均相同,材料不同,固体的线膨胀也就不同.
(3)分析实验1和2中的数据可得,固体的线膨胀与物体的长度有关(或物体长度越大,线膨胀越显著).
(4)据表中的数据可得,当材料和升高的温度相同时,固体的线膨胀大小与原长成正比;
(5)物质的线膨胀程度与材料、温度有关,因此是物质的一种物理属性.
故答案为:(1)刻度尺;温度计;(2)2、5;(3)固体的线膨胀与物体的长度有关;(4)当材料和升高的温度相同时,固体的线膨胀大小与原长成正比;(4)是.
点评 不同考查学生对控制变量法在具体实验中的应用,要根据材料的物理常识进行解答,难度虽然不大,但在平时的学习过程中要学会利用物理语言来解释物理现象,或总结物理规律.
练习册系列答案
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6.电炉通电后,电炉丝热得发红,而跟电炉连接的导线不那么热,这是因为( )
| A. | 通过铜导线的电流小,所以它消耗的电能也较少 | |
| B. | 电炉丝和铜导线消耗的电能相同,但铜导线散热快,所以就不那么热 | |
| C. | 通过电炉丝的电流大,所以它消耗的电能较少 | |
| D. | 铜导线电阻较小,所以它消耗的电能较少 |
3.小明观察发现,弹簧测力计的刻度是均匀的,由此他猜想弹簧的伸长量与它受到的拉力成正比.为了验证猜想,小明决定进行实验.

(1)要完成实验,除了需要图甲中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是刻度尺.进行实验后小明记录数据如表,表中数据明显错误的是第4次实验.
(2)去除错误的一组数据,在图乙中作出弹簧伸长量与所受拉力的关系图线.
(3)由图象可验证小明的猜想是正确的(填“正确”或“错误”).
(4)小亮用另一根弹簧做了同样的实验,他将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图丙所示.由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm;该图线不过原点的原因是弹簧自身有重力.
(1)要完成实验,除了需要图甲中的一根两头带钩的弹簧、若干相同的钩码(每个钩码重力已知)、铁架台以外,还需要的测量仪器是刻度尺.进行实验后小明记录数据如表,表中数据明显错误的是第4次实验.
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 拉力(钩码总重)F/N | O | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 弹簧伸长量△L/cm | O | 0.40 | 0.80 | 1.70 | 1.60 | 2.00 | 2.40 |
(3)由图象可验证小明的猜想是正确的(填“正确”或“错误”).
(4)小亮用另一根弹簧做了同样的实验,他将弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂让其自然下垂,在其下端竖直向下施加外力F,实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的,用记录的外力F与弹簧的伸长量x作出的F-x图线如图丙所示.由图可知,该弹簧受到的拉力每增加1N,弹簧的伸长增加0.5cm;该图线不过原点的原因是弹簧自身有重力.
20.金属铂的电阻对温度变化很灵敏,可以制成电阻温度计,小明找来铂丝电阻Rt,将其置于装有液体的烧杯内,通过外界改变液体的温度,用如图甲所示的电路测量其电阻值与温度的关系.
(1)图甲是小明开始时连接的电路,其中存在一处连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至B(A/B)端.
(3)下列液体,适合加在烧杯中的是B.
A.自来水 B.煤油 C.食盐溶液 D.酱油
(4)小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表,其中温度计示数为20℃时,电压表、电流表示数如图乙所示,此时Rt阻值为70Ω.
(5)请在图丙中作出铂丝电阻Rt的阻值与温度的关系图象.
(6)小明从实验室找来了一个直流恒流电源,如图丁所示,调节旋钮可以选择不同的输出电流,正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计,并在方框中画出原理图,
(7)根据你在丙图中所画的Rt-t图象,当恒流源的输出电流为0.15A,你设计的温度计所能测量的最高温度为50℃,如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请你提出一种简便的方法:将恒流源的输出电流减小.
(1)图甲是小明开始时连接的电路,其中存在一处连接错误,请你在错误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线在原图上画出正确的是接法.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至B(A/B)端.
(3)下列液体,适合加在烧杯中的是B.
A.自来水 B.煤油 C.食盐溶液 D.酱油
(4)小明测出铂丝电阻阻值与温度的关系如表,其中温度计示数为20℃时,电压表、电流表示数如图乙所示,此时Rt阻值为70Ω.
| 温度t(℃) | 100 | 80 | 60 | 40 | 20 | 0 |
| 电阻Rt(Ω) | 150 | 130 | 110 | 90 | 70 | 50 |
(6)小明从实验室找来了一个直流恒流电源,如图丁所示,调节旋钮可以选择不同的输出电流,正常工作时,其输出电流不随外部条件的变化而变化,请利用该恒流源以及甲图中某一电表、开关、导线和该铂丝电阻设计一个简易电阻温度计,并在方框中画出原理图,
(7)根据你在丙图中所画的Rt-t图象,当恒流源的输出电流为0.15A,你设计的温度计所能测量的最高温度为50℃,如果要提高该温度计所能测量的最高温度值,请你提出一种简便的方法:将恒流源的输出电流减小.