摘要:运用数学方法确定物体的实际温度 在一次实验中.某同学取一支没有标刻度的水银温度计:(1)首先把它放在冰水混合物中.测得水银柱的长度为4.0cm, (2)然后放在沸水中.测得水银柱的长度为23.0cm, (3)最后放在一杯温水中.测得水银柱的长度为11.5cm.问这杯温水的温度是多少? 图1.2-8 思路与技巧 本题解答可运用多种方法.第一:比例法.因温度的变化与温度计内液柱的变化成正比,即将4.0cm和23.0cm之间标记100等分.按比例温水温度为×11.5cm-4.0cm=39.5℃.第二:图像法.用水银柱长度作纵轴.用实际温度作横轴.描出4.0cm.23.0cm两个特殊点画直线.再寻找11.5cm所对应的温度. 答案 方法一:温水温度t为 t=×100℃=39.5℃ 方法二:作如图1.2-8图像.温度为39.5℃. 探究体验 提出问题 探究泡沫塑料和棉絮的保温性能好坏. 做一做 小明与小芳同学两人设计并做了一个实验.他们用这两种材料分别包着装有热水的密闭烧瓶.让它们自然冷却.利用温度计和计时器定时测量两烧瓶中的水温随时间变化的情况. ①为保证实验的准确性.实验前除了取大小.厚度相同的泡沫塑料和棉絮外.还应考虑影响水温变化的其他因素.即保持烧瓶相同.水的初温相同.环境因素相同和 相同, ②按照计划操作.小明与小芳同学把实验测得的时间和温度数据填在下列表格中: 时间 t/min 0 10 20 30 40 - 150 180 泡沫塑料组水温 T1/℃ 80 64 55 50 41 - 21 20 棉絮组水温 T2/℃ 80 56 43 32 28 - 20 20 想一想 分析上表数据可知:他们实验时的室内温度是 ℃:经过40min后.泡沫塑料包的烧瓶水温降低了 ℃,而棉絮包的烧瓶水温降低了 ℃.由此可以得出的实验结论是: . 议一议 除了采用相同时间内观察水降低的温度来比较这两种材料的保温性能外.根据上表数据你还可以采用 方法来比较这两种材料的保温性能. 探究点拨 此题主要探究不同材料的保温性能的好坏.涉及不同数据的比较和处理.而影响保温性能的因素很多.因此要采用控制变量法.即除材料外的其他因素相同.只改变材料.比较时可以由在相同时刻的温度高低或相同时间间隔内温度变化的快慢来比较. 聊天室 话题:各式各样的温度计 老师:今天我们以温度计为话题.同学们可以把你所了解的温度计给大家做一下介绍.看谁了解得多. 胖胖:我家墙上挂有寒暑表如图1.2-9甲.它能测出每天每时的温度.菜棚内挂有干湿温度计.不仅利用它可测出棚内气温.还可以知道空气的干湿情况如图1.2-9乙. 乐乐:有一种天然温度计.叫三色堇的草.当温度升高时.它的叶子由向下弯曲到向上抬起直至翘起如图1.2-9丙. 图1.2-9 老师:其实温度计的种类很多.如我国研制成的新型电子呼吸脉搏体温计.会讲话的电子温度计.热电偶温度计等等.只要我们肯钻研.还制造出很多特色温度计.同学们.新的成果等着你呢! 快乐套餐
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运用数学方法确定物体的实际温度在一次实验中,某同学取一支没有标刻度的水银温度计:
(1)首先把它放在冰水混合物中,测得水银柱的长度为4.0cm;
(2)然后放在沸水中,测得水银柱的长度为23.0cm;
(3)最后放在一杯温水中,测得水银柱的长度为11.5cm.问这杯温水的温度是多少?
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回顾实验和探究:(将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究焦耳定律:
(2)探究电磁感应现象与感应电流方向的影响因素:
(3)伏安法测量小灯泡的额定功率:
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(1)探究焦耳定律:
| 器 材 | 电源、导线、开关、两个装有相同质量煤油的烧瓶、铜丝、镍镉合金丝、______. | 装 置 图 | |
| 准 备 | 实验装置如图所示,在两个相同的烧瓶中装相等质量的煤油,瓶中各放一根电阻丝,右瓶中电阻丝比左瓶中的大,通电后观察电流通过电阻丝产生的热量是煤油的温度升高,电流产生的热量越______,煤油温度上升的越______. | ||
| 步 骤 和 现 象 | (1)如图连接电路,闭合开关一段时间后,发现右侧瓶中温度______,这说明烧瓶中的镍镉合金丝产生的热量______; (2)只将右瓶中的镍镉合金丝接入电路,再用______改变电路中电流,使电流比刚才的电流大,通电时间跟上次实验一样,发现烧瓶中的煤油温度升高的比上次______,这说明______. (3)对于两瓶通电时间越长,烧瓶中煤油温度都升高的越______. | ||
| 研究方法 | 本实验用的物理学研究方法有______和______. | ||
| 结论 | 电流通过导体产生的热量多少与______、______和______有关. | ||
| 实验 过程 现象 | 1、在如图所示的装置中,闭合开关,让导体不动,电流表的指针不偏转,让导体向上或者向下移动,电流表指针______;让导体左右移动,电流表指针______. 2、改变磁场中导体的运动方向,会发现电流表的指针偏转方向______.(改变 或 不改变) 3、改变______,电流表的指针的偏转方向会改变. | |
| 结论 应用 | 闭合电路______导体,在______中做______运动时,导体中会产生______,这种现象叫______,产生的电流叫做______.此电流的方向与______和______有关.此现象中,______能转化为______能.据此制成了______. | |
| 器材 | 电源、导线、开关、小灯泡(3.8V),电流表、电压表、______. | |||||||||||||||||||||
| 装 置 图 | 在左边的框中画出对应的电路图 | |||||||||||||||||||||
| 原理 | ______. | |||||||||||||||||||||
| 方法 和 步骤 | (1)按照电路图连接实物图 (2)实验中用______调节小灯泡两端的电压,电压表应和______并联,为了提高测量的准确性,最好选用______V的量程.闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有3V,这时滑动变阻器的滑片应向______端移动,是电压表的示数为______V,此时电流表的示数为0.3A,则该灯泡的额定功率为______W. | |||||||||||||||||||||
| 现象 表格 |
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| 结论 | (1)实验验证当小灯泡两端的电压大于额定电压时,灯泡的实际功率______于额定功率,灯泡变______;当灯泡两端的电压小于额定电压时,灯泡的实际功率______于额定功率,灯泡变______;当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡的实际功率等于额定功率,灯泡______. (2)小灯泡的亮度由______功率决定. | |||||||||||||||||||||
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(1)他们应选择序号为
2和4
的两根电阻丝来探究;(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝的阻值
较大
(选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是灯泡的实际功率太小
(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是(
C
)A、水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
B、根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C.通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
D、研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
(4)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比.你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释.
(5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图.(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限.)
回顾实验和探究:(将下列实验报告中的空缺部分填写完整)
(1)探究焦耳定律:
(2)探究电磁感应现象与感应电流方向的影响因素:
(3)伏安法测量小灯泡的额定功率:
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(1)探究焦耳定律:
| 器 材 | 电源、导线、开关、两个装有相同质量煤油的烧瓶、铜丝、镍镉合金丝、 滑动变阻器 滑动变阻器 . |
装 置 图 | |
| 准 备 | 实验装置如图所示,在两个相同的烧瓶中装相等质量的煤油,瓶中各放一根电阻丝,右瓶中电阻丝比左瓶中的大,通电后观察电流通过电阻丝产生的热量是煤油的温度升高,电流产生的热量越 多 多 ,煤油温度上升的越快 快 . | ||
| 步 骤 和 现 象 |
(1)如图连接电路,闭合开关一段时间后,发现右侧瓶中温度 升高的慢 升高的慢 ,这说明烧瓶中的镍镉合金丝产生的热量少 少 ;(2)只将右瓶中的镍镉合金丝接入电路,再用 滑动变阻器 滑动变阻器 改变电路中电流,使电流比刚才的电流大,通电时间跟上次实验一样,发现烧瓶中的煤油温度升高的比上次快 快 ,这说明电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生的热量越多 电阻和通电时间一定时,电流越大,电阻丝产生的热量越多 .(3)对于两瓶通电时间越长,烧瓶中煤油温度都升高的越 快 快 . | ||
| 研究方法 | 本实验用的物理学研究方法有 控制变量法 控制变量法 和转换法 转换法 . | ||
| 结论 | 电流通过导体产生的热量多少与 电流 电流 、电阻 电阻 和通电时间 通电时间 有关. | ||
| 实验 过程 现象 |
1、在如图所示的装置中,闭合开关,让导体不动,电流表的指针不偏转,让导体向上或者向下移动,电流表指针 不偏转 不偏转 ;让导体左右移动,电流表指针偏转 偏转 .2、改变磁场中导体的运动方向,会发现电流表的指针偏转方向 改变 改变 .(改变 或 不改变)3、改变 磁场方向 磁场方向 ,电流表的指针的偏转方向会改变. |
|
| 结论 应用 |
闭合电路 中的一部分 中的一部分 导体,在磁场 磁场 中做切割磁感线 切割磁感线 运动时,导体中会产生电流 电流 ,这种现象叫电磁感应 电磁感应 ,产生的电流叫做感应电流 感应电流 .此电流的方向与导体运动的方向 导体运动的方向 和磁场方向 磁场方向 有关.此现象中,机械 机械 能转化为电 电 能.据此制成了发电机 发电机 . | |
| 器材 | 电源、导线、开关、小灯泡(3.8V),电流表、电压表、 滑动变阻器 滑动变阻器 . | |||||||||||||||||||||
| 装 置 图 |
在左边的框中画出对应的电路图 | |||||||||||||||||||||
| 原理 | P=UI P=UI . | |||||||||||||||||||||
| 方法 和 步骤 |
(1)按照电路图连接实物图 (2)实验中用 滑动变阻器 滑动变阻器 调节小灯泡两端的电压,电压表应和小灯泡 小灯泡 并联,为了提高测量的准确性,最好选用0~15 0~15 V的量程.闭合开关后发现小灯泡两端的电压只有3V,这时滑动变阻器的滑片应向左 左 端移动,是电压表的示数为3.8 3.8 V,此时电流表的示数为0.3A,则该灯泡的额定功率为1.14 1.14 W. | |||||||||||||||||||||
| 现象 表格 |
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| 结论 | (1)实验验证当小灯泡两端的电压大于额定电压时,灯泡的实际功率 大 大 于额定功率,灯泡变亮 亮 ;当灯泡两端的电压小于额定电压时,灯泡的实际功率小 小 于额定功率,灯泡变暗 暗 ;当灯泡两端的电压等于额定电压时,灯泡的实际功率等于额定功率,灯泡正常发光 正常发光 .(2)小灯泡的亮度由 实际 实际 功率决定. | |||||||||||||||||||||
(1)他们应选择序号为
2和4
的两根电阻丝来探究;(2)正确选择后,他们将所选电阻丝分别接入A、B两点间,闭合开关,通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小.实验中,两次电流表指针均有偏转,但第二次的示数小于第一次的示数,说明第二次接人电路的电阻丝的阻值
较大
(选填“较大”或“较小”),同时小华发现第二次实验中灯泡不亮,你认为原因是
灯的实际功率(电压、电流)太小
(3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到,以下描述中能体现这种方法的是
C
A.水压使水管中形成水流,类似地,电压使电路中形成电流
B.根据物质在常态下的形状和体积是否固定,可将物质分为三态
C,通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小,可比较运动物体动能的大小
D.研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系,应控制接触面粗糙程度相同
(4)科学研究表明:在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下,导体电阻的大小与长度成正比.你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释.
(5)若电流表损坏,换用一只电压表,仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比,请画出一个能反映该实验原理的电路图.(电阻丝用电阻符号表示,导线根数不限.)