题目内容

4.如图1,用两个标有“20V  100W”的电加热分别接在两个20V的电源上,置于两个相同的玻璃杯中,杯里分别装有煤油和水,同时每隔30s记录一次温度.

(1)玻璃杯中装有的水和煤油应该是质量相等;(填“体积”或“质量”)
(2)实验过程中,加热时间相同时,吸收热量相同(选填“相同”、“水较多”或“煤油较多”)
(3)根据实验数据做出煤油的温度-时间图象如图2,请根据下表的实验数据画出水的温度-时间图象.
时间/s0306090120
温度/℃2030405060
(4)根据图线可以得出的结论是:质量一定的同种物质在状态一定时升高的温度与吸收的热量成正比.
(5)水的质量为0.05kg,计算在这120s内吸收热量Q水=8.4×103J.
[c水=4.2×103J/(kg℃)]
(6)电加热器加热这杯水的效率为:70%.
(7)为什么在实验中不用铁杯而要用玻璃杯,而且最好能在杯外包着泡沫塑料?就是为了防止热量的损失,以提高效率.
(8)海边昼夜温差变化比沙漠中小,原因是水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小.因此,在受太阳照射条件相同时,海边比沙漠的温度低.

分析 (1)测量不同的液体的吸热能力时,玻璃杯中的液体的质量应该是相同的;
(2)在相同的加热时间内,水和煤油吸收的热量是相同的;
(3)根据所给数据,描点连线即可;
(4)根据图象即可得出结论:质量一定的同种物质在状态一定时升高的温度与吸收的热量成正比;
(5)根据公式Q=cm△t即可计算;
(6)根据公式W=Pt求出电加热器加热这杯水消耗的电能,利用公式η=$\frac{Q}{W}$×100%即可求出效率;
(7)金属属于热的良导体,玻璃和泡沫属于热的不良导体;
(8)水的比热容大,在吸收和放出相同热量,温度变化小.

解答 解:(1)玻璃杯中装有的水和煤油质量、初温都是相同的;
(2)实验过程中,加热时间相同时,吸收热量相同;
(3)根据表中数据,采用描点连线的方法,即可做出水的温度-时间图象,如图:

(4)根据图象得出的结论是:质量一定的同种物质在状态一定时升高的温度与吸收的热量成正比;
(5)水的质量为0.05kg,在120s内吸收热量Q水=C水m(t-t0)=4.2×103J/(kg℃)×0.05kg×(60℃-20℃)=8.4×103J;
(6)电加热器加热这杯水消耗的电能W=Pt=100W×120s=12000J;
电加热器加热这杯水的效率为:η=$\frac{Q}{W}$×100%=$\frac{8.4{×10}^{3}J}{12000J}$×100%=70%;
(7)在实验中不用铁杯而要用玻璃杯,而且最好能再杯外包着泡沫塑料,就是为了防止热量的损失,以提高效率;
(8)水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小.因此,在受太阳照射条件相同时,海边比沙漠的温度低.
故答案为:(1)质量;(2)相同;(3)如图:(4)质量一定的同种物质在状态一定时升高的温度与吸收的热量成正比;(5)8.4×103;(6)70%;(7)就是为了防止热量的损失,以提高效率;(8)水的比热容较大,同样受热或冷却的情况下,吸收或放出相同热量,水的温度变化比沙小.因此,在受太阳照射条件相同时,海边比沙漠的温度低.

点评 这是一道电和热的综合题,考查比较全面,主要考查学生对所学物理知识点的综合应用能力.

练习册系列答案
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16.在“探究电流跟电压关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为6V,正常工作时的电流约为0.3A.现有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10Ω 2A”“50Ω l.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源(电压约为12V)一个.

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