题目内容
(2012全国初中应用物理知识竞赛复赛)小明看到一句农谚:“下雪不冷化雪冷”。他很好奇,想具体了解一下冰雪熔化时究竟要吸收多少热量。于是查找了资料,知道“熔化热”的定义是:单位质量的某种晶体,在熔化成同温度的液体时吸收的热量,叫做这种晶体的熔化热。他想用实验测量一下冰的熔化热,于是找来了一些实验器材:一架天平和配套的硅码、一支实验室温度计(0~100℃)、一个有密封盖子的保温桶、一个小烧杯、一把镊子和一个专门用来在冰箱中冻小冰块的塑料冰格,又观察到家里的冰箱面板上显示冷冻室温度恒为-18℃。请帮助小明设计一个用这些器材粗测冰块熔化热的方案,要求写出实验的步骤和用测量的物理量计算冰的熔化热λ的表达式 (水和冰的比热容分别用C水和C冰表示)。
解析:
1、实验步骤:
(1)用调好的天平测量小烧杯的质量m1;…… 2分
(2)用小烧杯盛取足量的水,再用天平测量小烧杯和水的质量m2;… 2分
(3)将水倒入保温桶内,用温度计测量水的温度t1;…2分
(4)提前较长时间将用冰格盛适量水放在冰箱冷冻室里冻成冰块,用镊子取适量冰块放在小烧杯中,迅速用天平测量出基总质量m3后,立刻将冰块倒入保温桶内的水中,盖紧桶盖;…………………………3分
(5)轻轻摇晃保温桶使水温均匀,并仔细听声音,能听出冰块熔化完毕后,打开桶盖,用温度计测出保温桶内水的温度t2。…3分
2、冰块的熔化热的表达式为:
………4分
欧姆坚持不懈的探索精神,激发了同学们的学习热情,忠民和勇胜为探究小明提出的问题,设计如图22所示电路,并准备了充足的实验器材。
(1)为完成探究,应该改变电压,观察电流的变化。请写出两种(不同角度
)改变定值电阻两端电压的方法。
(2)忠民按设计好的电路进行实验,收集数据如下表(R为定值电阻):
次 数 | 1 | 2 | 3 |
电流I/A | 0.2 | 0.4 | 0.6 |
电压U/V | 1.0 | 2.0 | 3.0 |
请根据表中数据,写出实验结论:
。
(3)勇胜在连接电路时,误将电压表与滑动变阻器并联,在实验中收集数据如下表(电源电压已知且不变):
次 数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流I/A | 0.16 | 0.24 | 0.32 | 0.40 | 0.48 |
电压U/V | 2.2 | 1.8 | 1.4 | 1.0 | 0.6 |
问题:
按勇胜的实验也能得出正确结论,请写出得出正确结论的办法。
②实验中操作失误,往往是新收获的契机。请写出本实验操作过程中,滑动变阻器的电功率,随着它连入电路中电阻值的变化是如何变化的?
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