實驗2-探究不同物體吸熱能力實驗(解析版)

實驗二、探究不同物體吸熱能力的實驗實驗剖析【實驗?zāi)康摹浚罕容^不同物質(zhì)的吸熱能力【實驗器材】相同的酒精燈2個、燒杯（80ml、分別盛60g的水和食用油）2個、溫度計2支、鐵架臺2個、石棉網(wǎng)2個、火柴、機械停表（秒表）【實驗裝置】：【實驗步驟】：在兩個鐵架臺的底座上各放一個規(guī)格相同的酒精燈，調(diào)好鐵圈的高度，將石棉網(wǎng)放在鐵圈上。將盛有等質(zhì)量的水和食用油的燒杯分別放在石棉網(wǎng)上。將兩支溫度計分別掛在鐵架臺的支架上，并將玻璃泡全部浸入液體中，讀出此時水和食用油的初溫度，填入表中。點燃酒精燈，同時對水和食用油加熱，加熱時間均為6分鐘，停止加熱前分別讀出水和食用油的末溫度,填入表中。物質(zhì)種類質(zhì)量/g初溫/0C末溫/0C升高的溫度/0C加熱時間/min水602045256食用油602068486【實驗結(jié)論】質(zhì)量相同的水和食用油吸收相同的熱量，食用油的溫度升高的較大?！究键c方向】：1、 實驗方法：控制變量法轉(zhuǎn)換法（通過溫度變化快慢來反映吸熱能力的強弱;）2、 實驗液體的選擇：質(zhì)量相同的不同液體3、 選擇相同的熱源目的是：以保證相同加熱時間釋放的熱量相同。4、 使用電加熱器代替酒精燈的好處：易于控制產(chǎn)生熱量的多少。5、 實驗中不斷攪拌的目的：使液體受熱均勻。6、 描述物體吸熱能力的物理量是：比熱容7、 結(jié)論:相同質(zhì)量的不同物體，吸收相同的熱量后升高的溫度不同，比熱容大的升高的溫度低。8、 做哪些實驗還能用的此實驗器材?答：水的沸騰實驗；焦耳定律（探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)）9、 實驗中，物質(zhì)吸收熱量的多少是通過.加熱時間來控制的。10、 用兩個酒精燈分別給兩種物質(zhì)加熱有什么缺點？難以保證兩種物質(zhì)在相同的時間內(nèi)吸收的熱量相同經(jīng)典母題某班同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置探究水和煤油的吸熱能力。（1） 在圖甲中除了所給的實驗器材外，還需要的測量工具有天平禾 。加熱過程中，水和煤油吸收熱量的多少是通過 來判斷的；該實驗方法叫 。（2） 實驗過程中該同學(xué)使用玻璃棒輕輕地攪拌液體目的是： ;溫度計在放置時玻璃泡要與液體 。（3） 實驗中第1、2兩個小組記錄的實驗數(shù)據(jù)如下表實驗組別液體質(zhì)量/g初溫/°c末溫/c加熱時間/min1水200254013.5煤油20025406.52水200254012煤油20025405.5通過分析實驗數(shù)據(jù)，能夠得出的結(jié)論是： 。并說出生活中利用此性質(zhì)的可以作為 使用。（4） 圖乙是第1組同學(xué)繪制的“吸收熱量一時間”和“溫度一時間”圖象，能正確描述該實驗真實情況的圖象是 （選填序號）。（5） 使質(zhì)量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應(yīng)該相同，但1、2兩組的同學(xué)在交流實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是 。（6）這兩組同學(xué)對圖甲的裝置進行了改進，將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，如圖丙所示，而不是用兩個酒精燈分別加熱，這樣做的 。丙（7）同班其他小組也作出了水和煤油的溫度隨加熱時間變化的圖象如下圖。由圖可知，杯中的水和煤油，升高相同的溫度時，吸收的熱量 （填“相同”或“不相同”），計算出煤油的比熱容 J/（kg?°C）。［c水丸“如/伽?°C）］。【答案】（1）秒表；加熱時間長短；轉(zhuǎn)換法。（2）使液體受熱均勻；充分接觸。（3）質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度，吸收的熱量不同（或質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度，水吸熱的熱量多；把水作為冷卻液使用。（4） C；（5）酒精燈的火焰大小不同；（6）在相同時間內(nèi)使水和煤油吸收的熱量相同。（7）不相同；2.1x103?！窘馕觥浚?） 根據(jù)轉(zhuǎn)換法，水和煤油吸收熱量的多少是通過加熱時間的長短來比較吸熱多少；故還用到秒表；（2） 使用玻璃棒攪拌能夠是液體受熱均勻，溫度計使用時要注意不能碰到玻璃杯壁和底，同時要玻璃泡與液體充分接觸。（3） 通過分析實驗數(shù)據(jù)，能夠得出的結(jié)論是：質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度，吸收的熱量不同（或質(zhì)量相同的水和煤油升高相同溫度，水吸熱的熱量多）；生活中多利用水的比熱容大，作為機械運轉(zhuǎn)的冷卻液。（4） 加熱時間相同，吸收的熱量相同，故AB錯誤，由表中數(shù)據(jù)，由（2）知，加熱相同時間，水升溫慢，故C正確，D錯誤；（5） 使質(zhì)量相同的水升高相同的溫度，加熱時間應(yīng)該相同，但1、2兩組的同學(xué)在交流實驗數(shù)據(jù)時發(fā)現(xiàn)：第1小組的加熱時間明顯偏長，其原因可能是：酒精燈的火焰大小不同；將分別裝有水和煤油的試管放在同一個燒杯中用水加熱，如圖丙所示，而不是用兩個酒精燈分別加熱，這樣做的好處是：在相同時間內(nèi)水和煤油吸收的熱量相同。由圖知，升高相同的溫度，水用的時間是煤油的2倍，即水吸收的熱量是煤油的2倍，根據(jù)c可知，在質(zhì)量、升溫相同的情況下，比熱容與Q成正比，故煤油的比熱容：c 4.2x103j((kg?°C)=2.1xl03j/(kg?°C)。煤油水真題演練練習(xí)1：(2020?鎮(zhèn)江)在探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象實驗中：*4C■ITT□11匡1Ib|jl:~jn_/min*4C■ITT□11匡1Ib|jl:~jn_/min“-\-*泊底廠■I：溫『小強將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖1所示，則他應(yīng)將平衡螺母向 端調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)天平平衡后，為稱取質(zhì)量相等的沙子和水，小強將裝有沙子和水的相同燒杯分別放在天平的左、右托盤上，稱取完成后，天平平衡時的場景如圖2所示，則小強在稱取中存在的問題是 小強組裝的實驗裝置如圖3所示，他在器材安裝中的一處錯誤是 。實驗中某時刻溫度計的示數(shù)如圖4所示，其讀數(shù)為 C實驗結(jié)東后，小強根據(jù)圖5所示的溫度隨時間變化圖像，用三種方法來比較沙子和水吸熱升溫的快慢，從而建立比熱容的概念：①在相同的時間t內(nèi)比較溫度變化②在相同的溫度變化AT內(nèi)比較時間t；③若AT和t均不同，則可用 來比較沙子和水吸熱升溫的快慢。在初中物理中，比較物體 的快慢時也用到了上述方法?！敬鸢浮?1)右；(2)游碼未在左端零刻度線處；(3)溫度計安裝位置偏高(或溫度計玻璃泡未能與水充分接觸)；(4)35；(5)AT/t(或t/AT)；⑹運動(或做功)；【解析】小強將天平放在水平桌面上并將游碼歸零后，若指針靜止時位置如圖1所示向左偏，則他應(yīng)將平衡螺母向右端調(diào)節(jié)。天平平衡時的場景如圖2所示，則小強在稱取中存在的問題是移動游碼未在左端零刻度線處，造成沙子和水的質(zhì)量不同。小強組裝的實驗裝置如圖3所示，他在器材安裝中的一處錯誤是溫度計安裝位置偏高，或溫度計玻璃泡未能與水充分接觸。實驗中某時刻溫度計的示數(shù)如圖4所示，刻度值越往上越大，則說明是在零刻度線以上，分度值為1C,指針位于30C以上第5個小格處，故其讀數(shù)為35C。實驗結(jié)東后，小強根據(jù)圖5所示的溫度隨時間變化圖像，用三種方法來比較沙子和水吸熱升溫的快慢，從而建立比熱容的概念，小和t成正比關(guān)系，貝可用AT/t(或t/△T)來比較沙子和水吸熱升溫的快慢。在初中物理中，根據(jù)速度公式v=s/1或功率公式P=W/1,可知比較物體運動或做功的快慢時也用到了上述方法。練習(xí)2：(2020?天水)在研究”不同物質(zhì)的溫度變化與吸熱關(guān)系”實驗中，取質(zhì)量和初溫都相同的甲乙兩種液體，分別裝入相同燒杯中，用相同的加熱器加熱，如圖A所示。圖B為某時刻的溫度，其示數(shù)為 °C。分析圖C可知，吸收相同熱量， 液體升溫更高； 液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液。若甲、乙液體從圖C所示的初溫分別升高到40C和35C，吸收熱量之比為2：1，則甲、乙液體的比熱容之比為 。【答案】(1)39；(2)乙；甲；(3)3：2?！窘馕觥繄DB中，溫度計分度值為1C,示數(shù)為39C；2)分析圖C可知，吸收相同熱量，即加熱相同時間，如下所示，乙液體升溫更高；根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法，甲的吸熱能力強，比熱容大，根?Q=cm^t,相同的質(zhì)量甲乙兩種物質(zhì),升高相同的溫度，甲吸熱多，冷卻效果好，甲液體更適合作汽車發(fā)動機的冷卻液；若甲、乙液體從圖C所示的初溫分別升高到40C和35C,升高的溫度分別為：20C和15C，吸收熱

量之比為2：1,根據(jù)c=—■=甲Q甲 mAt乙oicV則甲、乙液體的比熱容之比為： = X =X=3：2。乙mAt■甲Q乙 120V故答案為：(1)39；(2)乙； 甲；(3)3：2。練習(xí)3：(2020?綏化)利用圖中的裝置探究水和煤油的吸熱情況，在兩個相同的燒瓶中分別接入電阻絲，裝入質(zhì)量和初溫都相同的水和煤油，分別插入溫度計。裝置中電阻絲的阻值應(yīng) (填“相等”或“不相等”)，實驗中用 來反映液體吸收熱量的多少，按照下表中的數(shù)據(jù)，請計算出煤油的比熱容 J/(kg?°C)。初溫/匚加熱時間初溫/匚加熱時間/min未溫代煤油15020W50水15D201035夏天，海邊晝夜溫差變化小，這是因為水的 大。(3)在燒瓶中重新填裝質(zhì)量和初溫都相同的煤油,接入阻值不同的電阻絲,此裝置就可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與 的關(guān)系?！敬鸢浮?1)相等；加熱時間；2.1X103；(2)比熱容；(3)電阻?！窘馕觥繄D中兩電阻絲串聯(lián)，通過的電流相同和通電時間相同，要產(chǎn)生的熱量相同，則實驗中選用的兩根電阻絲的阻值應(yīng)相同。實驗中用加熱時間反映液體吸收熱量的多少，加熱時間長，液體吸收的熱量多。由表中數(shù)據(jù)可知，加熱時間相同，吸收的熱量相同，即Q=Q；煤油水CmAt=CmAt煤油 煤油 水 水C=At/At?C=(35°C—20°C)/(50°C—20°C)?4.2x103j/(kg?°C)=2.1X103J/(kg?°C)。煤油 水 煤油水因為水的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和沙石比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小。在燒瓶中重新填裝質(zhì)量和初溫都相同的煤油，接入阻值不同的電阻絲，通過電阻絲的電流相同，可以探究電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與電阻的關(guān)系。練習(xí)4：(2019?巴中)為了比較A、B兩種液體的吸熱能力，小明同學(xué)設(shè)計了以下實驗步驟：在兩個同樣的燒杯中分別裝入等體積的A、B兩種液體；用溫度計分別測量A、B兩種液體的初溫，溫度計示數(shù)相同；用兩個相同的酒精燈同時給兩個燒杯加熱，且加熱時間相同；用溫度計分別測出A、B兩液體的末溫。請完成下列問題：⑴此實驗的主要探究方法是 。在上述實驗步驟中,存在錯誤的是 (選填步驟前的字母)，更正錯誤后繼續(xù)實驗。步驟c中“加熱時間相同”是為了使A、B兩種液體 。如圖所示是A、B兩種液體溫度隨時間變化關(guān)系的圖像，則兩液體的比熱容關(guān)系是cA (選填“>”“<”或“=”丘。［溫度比AB【答案】(1)控制變量法；(2)a；(3)吸收相同的熱量；(4)〈?！窘馕觥勘緦嶒炛?只有液體種類不同,其他條件均相同,所以主要實驗方法是控制變量法。比較A、B兩種液體的吸熱能力時，應(yīng)使A、B兩液體的質(zhì)量相同，所以存在錯誤的是步驟a。加熱時間相同，酒精燈放出的熱量相同,A、B兩種液體吸收的熱量就相同。由圖可以看出加熱相同時間時,A液體溫度變化較大，所以A液體的比熱容較小。練習(xí)5：(2019?無錫)在探究不同物質(zhì)吸熱升溫的實驗時，同一器材分別加熱質(zhì)量相等的水和煤油每隔一的時間記錄水和煤油升高的度。調(diào)節(jié)好天平后將簾鋁筒放置在天平左盤中在天平右盤中加入砝碼，并移動游碼天平再次平衡時，天平所加砝碼的位置如圖甲所示?？珍X桶的質(zhì)量為 。

甲2)砝碼盒里盛有100克，50克，20克，10克甲2)砝碼盒里盛有100克，50克，20克，是 向鋁桶中加水，直至大平再次平衡。再組裝成如圖乙所示的實驗裝置時，為保證用酒精燈外焰加熱，應(yīng)先調(diào)節(jié)女 的高度。注意調(diào)節(jié)溫度計的高度，使溫度計的玻璃泡泡與液體 。正確組裝好器材后給水加熱，當(dāng)水溫度達到35°C時開始計時；每隔0.5分記錄一次溫度計的示數(shù)并將數(shù)據(jù)記人下表。將鉛桶中的水換成等質(zhì)量的煤油，重復(fù)以上操作。加熱時間/min00.51.01.52.02.5溫度/C水353841444750煤油354147535965圖內(nèi)是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的水溫度隨加熱時間的變化冬像。請在內(nèi)中補畫出煤油的溫度隨加熱時間變化的像。由圖像可知，質(zhì)量相等的水和煤油升高相同的溫 吸收的熱量多；因此可以利用此性質(zhì)可以用來制作 。進一步分析圖像發(fā)現(xiàn)質(zhì)量一定的水，吸收的熱量與升高溫度的比值是相等的，質(zhì)量相等的水和煤油。上述比值大小 (選相等'或"不相等。)【答案】(1)23.6g；(2)取下20克砝碼，放入100克和10克砝碼；(3)鐵圈兒；充分接觸。(4［①見解析；②水；③不相等?！窘馕觥勘粶y物體的質(zhì)量=右盤中砝碼的總質(zhì)量+游碼在標尺上所對的刻度值。即鋁桶的質(zhì)量為20g+3.6g=23.6go加水后鋁桶和水的總質(zhì)量應(yīng)為90g+23.6g=113.6g,故應(yīng)取下20g砝碼，放上100g和10g的砝碼，保持游碼位置不變,加水后，使天平平衡，則水的質(zhì)量為90go為保證用酒精燈外焰加熱，應(yīng)先調(diào)節(jié)好鐵圈的高度;溫度計的玻璃泡要與被測物體充分接觸。①見答案圖。由圖像可知，加熱相同時間，煤油升高的溫度多，要使水升高的溫度與煤油一樣多，就必須延長加熱時間，即吸收更多的熱量。水和煤油質(zhì)量相等，由②中的結(jié)論可知:相等質(zhì)量的水和煤油升高相同的溫度，水吸收的熱量比煤油多，即匸的比值不相等；練習(xí)6：(2019?益陽)用電加熱器、燒杯、溫度計、鐘表等實驗器材來比較甲、乙兩種液體的吸熱能力。設(shè)計實驗時，需要對變量進行控制，下列變量控制中錯誤的 ；A.兩個燒杯的規(guī)格相同 B.兩個電加熱器的規(guī)格相同C.甲、乙兩種液體的體積相同 D.甲、乙兩種液體的初溫相同請設(shè)計一個實驗數(shù)據(jù)記錄表格；如圖是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪的圖象，分析圖象可知，比熱容大的 (選填“甲”、“乙”)?！敬鸢浮?1)C；(2)如下所示；(3)乙。【解析】(3)我們使用相同的加熱器通過加熱時間的長短來比較吸熱多少，這種方法叫轉(zhuǎn)化法。比較物質(zhì)吸熱能力的2種方法：使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)升高相同的溫度，比較吸收的熱量(即比較加熱時間)，吸收熱量多的吸熱能力強使相同質(zhì)量的不同物質(zhì)吸收相同的熱量(即加熱相同的時間)，比較溫度的變化，溫度變化小的吸熱能力強；加熱相同時間比較甲乙升高的溫度，據(jù)此設(shè)計表格。A、B.根據(jù)比較吸熱能力的第2種方法中，要控制不同物質(zhì)吸熱相同，取兩個燒杯的規(guī)格相同和兩個電加熱器的規(guī)格相同，目的是相同時間內(nèi)甲乙兩種液體吸熱相同，A正確；

根據(jù)比較吸熱能力的兩種方法，要控制不同物質(zhì)的質(zhì)量相同，由m=pv,若甲、乙兩種液體的體積相同,因甲乙密度不同，故甲乙質(zhì)量不同，C錯誤；考慮到散熱因素，甲、乙兩種液體的初溫相同，D正確；選C；練習(xí)7：練習(xí)7：(2019?安順)小軍利用如圖所示裝置和器材，探究水的沸騰特點和物質(zhì)的吸熱能力。(2)實驗數(shù)據(jù)記錄表格:時間/min01234—甲液體的溫度/c乙液體的溫度/c小軍設(shè)計的電路中的R甲、R乙的阻值大小必須滿足的條件 甲 乙只閉合開關(guān)S2，觀察水的加熱過程，測得數(shù)據(jù)如下表：時間(min)013456789溫度(C)909294969798989898斷開S2，特水冷卻后，繼續(xù)探究物質(zhì)的吸熱能力，小軍應(yīng)控制水和煤油的 、初溫度相同，且應(yīng)先閉合開關(guān) ，并控制水的末溫度低于 °c,實驗表明：水的末溫度比煤y 。水的吸熱能力比煤油強。迎磴匚I<*

迎磴匚I<*【答案】（1）只甲=只乙；（3）質(zhì)量相同；S；98；低。甲乙1【解析】（1） 探究物質(zhì)的吸熱能力，應(yīng)控制物質(zhì)吸收的熱量相等，由圖示電路圖可知，兩電阻并聯(lián)，它們的電壓相等，要使電阻在相等時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，應(yīng)控制兩電阻阻值相等，即：只甲=R乙。甲乙（2） 由表中實驗數(shù)據(jù)可知，在水沸騰后，水不斷吸收熱量，但溫度保持不變。（3） 要探究水與油的吸熱能力，應(yīng)控制水與油的質(zhì)量、初溫、吸收的熱量相等，要控制水與油吸收的熱量