第5課 機(jī)械能與內(nèi)能實(shí)驗(yàn)專題（解析版）

第5課機(jī)械能與內(nèi)能實(shí)驗(yàn)專題學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)探究影響物體動(dòng)能大小的因素探究不同物體的吸熱能力探究不同燃料熱值002預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)1、機(jī)械能和內(nèi)能：概念影響大小的因素單位動(dòng)能由于運(yùn)動(dòng)而具有的能質(zhì)量、速度J勢(shì)能彈性勢(shì)能發(fā)生彈性形變的物體具有的能彈性形變量J重力勢(shì)能物體由于被舉高而具有的能質(zhì)量、高度J機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能動(dòng)能、勢(shì)能J內(nèi)能物體內(nèi)所有分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和叫作分子的內(nèi)能溫度、質(zhì)量、體積、狀態(tài)J機(jī)械能和內(nèi)能的區(qū)別機(jī)械能是宏觀的能量，和物體整體的運(yùn)動(dòng)速度與是否受力有關(guān)；內(nèi)能是物體內(nèi)部分子的能量，是微觀的能量，和物體的整體無關(guān)；機(jī)械能和內(nèi)能是不同形式的能，它們之間可以互相轉(zhuǎn)化。2、比熱容、熱值、熱量概念單位符號(hào)計(jì)算特點(diǎn)比熱容溫度升高時(shí)，吸收的熱量與它的質(zhì)量和升高溫度的乘積之比J/（kg·℃）比熱容是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，同種物質(zhì)在同一狀態(tài)下的比熱容與其質(zhì)量、吸收（或放出）熱量的多少及溫度的改變無關(guān)。熱值燃料完全燃燒放出的熱量與燃料質(zhì)量之比叫作燃料的熱值J/kg或J/m3熱值是物質(zhì)本身的一種性質(zhì)，它的大小與物質(zhì)的質(zhì)量和是否完全燃燒沒有關(guān)系熱量物體在熱傳遞過程中轉(zhuǎn)移的能量J熱量是一個(gè)過程量，在熱傳遞過程中吸收或放出多少熱量，不能說物體具有熱量。003探究提升知識(shí)點(diǎn)一：探究影響動(dòng)能的因素【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹刻骄坑绊憚?dòng)能大小的因素?！緦?shí)驗(yàn)器材】木板，長方形木塊，質(zhì)量不同的小球。【實(shí)驗(yàn)原理】運(yùn)動(dòng)的小球碰到水平桌面上的木塊，木塊被推的越遠(yuǎn)，說明小球?qū)δ緣K做的功越多，小球動(dòng)能越大?！緦?shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)裝置如圖。讓小球A從斜面頂端自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s1，并計(jì)入表格。讓小球A從斜面中間位置自由滾下，小球碰到木塊B后，將B推動(dòng)一段路程，記錄路程大小s2，并計(jì)入表格。換另一個(gè)質(zhì)量不同的小球，重復(fù)上述兩步實(shí)驗(yàn)，并記錄路程s3、s4；數(shù)據(jù)并計(jì)入表格。實(shí)驗(yàn)表格整理器材?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)論】物體動(dòng)能與質(zhì)量有關(guān)，與速度有關(guān)。質(zhì)量越大、速度越大的物體，動(dòng)能越大?！咎骄恐攸c(diǎn)】考查方向解答思路研究方法轉(zhuǎn)換法(動(dòng)能大小轉(zhuǎn)換成木塊移動(dòng)距離)如果水平面絕對(duì)光滑能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟荒埽诠饣矫嫔?，木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)比較哪兩步可以看出動(dòng)能與速度有關(guān)步驟二、三比較哪兩步可以看出動(dòng)能與物體質(zhì)量有關(guān)步驟二、四判斷動(dòng)能和質(zhì)量有關(guān)必須控制小球到水平面時(shí)速度相同判斷動(dòng)能和速度有關(guān)必須使用相同小球起點(diǎn)位置越高小球達(dá)到斜面底端速度越大木塊運(yùn)動(dòng)距離越大動(dòng)能越大【例題精講】（2023·天津南開·統(tǒng)考三模）如圖所示，在“研究物體動(dòng)能與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)中，將A、B、C三小球先后從同一裝置的hA、hB、hC高處滾下（mA=mB<mC，hA=hC>hB）推動(dòng)紙盒運(yùn)動(dòng)一段距離后靜止。

（1）實(shí)驗(yàn)中通過觀察________比較動(dòng)能的大??；（2）實(shí)驗(yàn)中采用________，使得小球滾到水平面的初速度相同；（3）從圖中可以看出，A、B、C三個(gè)小球剛到達(dá)水平面時(shí)，________球的動(dòng)能最大；（4）因探究的因素較多，所以該探究實(shí)驗(yàn)用到實(shí)驗(yàn)方法中的_________法；（5）分析比較實(shí)驗(yàn)甲與實(shí)驗(yàn)乙，可得出結(jié)論：_________；（6）分析比較實(shí)驗(yàn)甲與實(shí)驗(yàn)丙，可得出結(jié)論：__________?！敬鸢浮恳娊馕鲆娊馕鯟控制變量見解析見解析【解析】（1）[1]小球動(dòng)能不同，對(duì)紙盒做功不同，則紙盒移動(dòng)的距離不同，所以實(shí)驗(yàn)中通過觀察紙盒被小球推動(dòng)的距離長短來比較動(dòng)能的大小。（2）[2]為了讓小球滾動(dòng)到水平面的初速度相同，應(yīng)讓小球在同一高度靜止?jié)L下，小球在斜面的同一高度時(shí)，具有的重力勢(shì)能相等，滾動(dòng)過程，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，重力勢(shì)能相等，轉(zhuǎn)化為的動(dòng)能相等，所以小球到達(dá)水平面時(shí)的速度相同。（3）[3]A、C兩個(gè)小球從同一高度滾下，到達(dá)水平面的速度相同，而A的質(zhì)量小于C的質(zhì)量，所以C的動(dòng)能大于A的動(dòng)能。B滾下的高度比A的小，到達(dá)水平面時(shí)，B的速度比A的小，兩球質(zhì)量相等，所以到達(dá)水平面時(shí)，A的動(dòng)能比B的小，所以動(dòng)能最大的是C小球。（4）[4]實(shí)驗(yàn)中，動(dòng)能與多個(gè)因素有關(guān)，據(jù)控制變量法，應(yīng)控制其它因素不變，改變一個(gè)因素。（5）[5]甲、乙實(shí)驗(yàn)中，小球的質(zhì)量相同，從斜面靜止?jié)L下的高度不同，到達(dá)水平面的速度不同，撞擊紙盒移動(dòng)的距離不同，到達(dá)水平面的速度越大，紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，所具有的動(dòng)能越大。所以質(zhì)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)速度越大，動(dòng)能越大。（6）[6]甲、丙實(shí)驗(yàn)中，小球從斜面靜止?jié)L下的高度相同，到達(dá)水平面的速度相同，兩小球的質(zhì)量不同，撞擊紙盒移動(dòng)的距離不同，質(zhì)量越大，紙盒移動(dòng)的距離越遠(yuǎn)，具有的動(dòng)能越大，所以運(yùn)動(dòng)速度相同的物體，質(zhì)量越大，動(dòng)能越大?！眷柟逃?xùn)練】（2022·廣西南寧·一模）在24屆冬奧會(huì)上，中國自由式滑雪運(yùn)動(dòng)谷愛凌在女子大跳臺(tái)決穿中獲得金牌，小紅觀看了電視播放比賽的實(shí)況，對(duì)運(yùn)動(dòng)員落地點(diǎn)感到好奇。小明猜想：影響運(yùn)動(dòng)員離開跳臺(tái)后沿水平方向運(yùn)動(dòng)距離的因素有三個(gè)：猜想A：運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量；猜想B：運(yùn)動(dòng)員離地高度；猜想C：運(yùn)動(dòng)員水平運(yùn)動(dòng)的速度。為了驗(yàn)證猜想，小紅進(jìn)行了如圖所示的實(shí)驗(yàn)；讓鋼球從光滑斜槽上的A點(diǎn)自由滾下，經(jīng)拋出點(diǎn)C后離開斜槽，最后落在地面上的P點(diǎn)，用刻度尺分別測(cè)出拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度h1，拋出點(diǎn)離地高度h2，落地點(diǎn)P離拋出點(diǎn)C的水平距離s，實(shí)驗(yàn)表格如表所示。序號(hào)鋼球質(zhì)量m/g拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度h1/m拋出點(diǎn)離地的高度h2/m落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離s/m1100.0520.642200.0520.643100.221.284100.241.82（1）不計(jì)空氣阻力，離開拋出點(diǎn)C后的鋼球只受______力的作用，離開拋出點(diǎn)C后，鋼球沿如圖所示的路徑運(yùn)動(dòng)，說明鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是______（選填“改變”成“不變”）的；（2）為了研究猜想A是否正確，應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)序號(hào)為______和______兩組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比分析可得，鋼球水平運(yùn)動(dòng)的距離與鋼球質(zhì)量______（選填“有關(guān)”或“無關(guān)”）；（3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4兩組實(shí)驗(yàn)，第4次鋼球離開拋出點(diǎn)C的速度______（選填“大于”、“等于”或“小于”）第3次鋼球離開拋出點(diǎn)C的速度；對(duì)比這兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可證明猜想B是______（選填“正確”或“錯(cuò)誤”）的?！敬鸢浮?/p>

重

改變

1

2

無關(guān)

等于

正確【解析】（1）[1]離開拋出點(diǎn)后，鋼球處于空中，不計(jì)空氣阻力，鋼球只受重力。[2]鋼球沿如圖所示的路徑運(yùn)動(dòng)，鋼球的運(yùn)動(dòng)方向在不斷變化，所以運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在改變。（2）[3][4][5]為了研究猜想A：與鋼球質(zhì)量有關(guān)，需要控制其它變量不變，只改變鋼球質(zhì)量，由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)1和2，拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度和拋出點(diǎn)離地的高度相同，鋼球質(zhì)量不同，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離相同，由此可得出鋼球水平運(yùn)動(dòng)的距離與鋼球質(zhì)量無關(guān)。（3）[6][7]由表格數(shù)據(jù)可知，實(shí)驗(yàn)序號(hào)為3、4兩組實(shí)驗(yàn)，鋼球質(zhì)量和拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度相同，拋出點(diǎn)離地的高度不同，落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離不同，由此可得出鋼球水平運(yùn)動(dòng)的距離與鋼球離地高度有關(guān)，故猜想B是正確的；鋼球質(zhì)量和拋出點(diǎn)離最高點(diǎn)的高度相同，則鋼球在A處的重力勢(shì)能相同，從A到C，重力勢(shì)能和轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，所以C處動(dòng)能相同，速度相同，則第4次鋼球離開拋出點(diǎn)C的速度等于第3次鋼球離開拋出點(diǎn)C的速度。知識(shí)點(diǎn)二：探究物質(zhì)比熱容實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方法有控制變量法、轉(zhuǎn)換法(通過溫度變化快慢來反映吸熱能力的強(qiáng)弱)。實(shí)驗(yàn)液體的選擇：質(zhì)量相同的不同液體。選擇相同的熱源目的是：以保證相同加熱時(shí)間釋放的熱量相同。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。實(shí)驗(yàn)中不斷攪拌的目的：使液體受熱均勻。描述物體吸熱能力的物理量是比熱容。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。做哪些實(shí)驗(yàn)還能用的此實(shí)驗(yàn)器材?答：水的沸騰實(shí)驗(yàn)；焦耳定律(探究電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān))。【探究重點(diǎn)】考查方向解答思路兩套裝置相同目的在相同時(shí)間內(nèi)，液體吸收熱量相同控制兩種裝置相同的量保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論可靠性，酒精燈火焰大小、液體質(zhì)量和初溫實(shí)驗(yàn)方法控制變量法兩種液體吸收熱量能力是通過什么反映的溫度升高值實(shí)驗(yàn)中不停攪拌液體的目的液體上下溫度均勻如果要使水和煤油的最后溫度相同如何操作給水繼續(xù)加熱溫升相同那種液體吸收熱量多水哪種液體的吸熱能力強(qiáng)水表示不同物質(zhì)吸熱能力的物理量比熱容吸收熱量計(jì)算利用比熱容公式進(jìn)行計(jì)算安裝順序自下而上【例題精講】（2022·江蘇揚(yáng)州·二模）如圖甲所示，小明用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的水和沙子加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。已知水的比熱容為，則5min內(nèi)水吸收的熱量__(選填“”、“”或“”)沙子吸收的熱量，測(cè)出沙子的比熱容是__。如果采用升高相同溫度，比較加熱時(shí)間的方式，得到的圖象應(yīng)是乙圖A、B中的__。物質(zhì)水沙子起始溫度19℃19℃同時(shí)加熱5min后的溫度29℃61℃【答案】

A【解析】[1]小明用相同的酒精燈給質(zhì)量相等的水和沙子加熱，在相同時(shí)間內(nèi)，水和沙子吸收的熱量是相同的，則5min內(nèi)水吸收的熱量沙子吸收的熱量。[2]加熱5min，水升高的溫度為Δ沙子升高的溫度為Δ在相同時(shí)間內(nèi)，質(zhì)量相同的水和沙子吸收相同的熱量，根據(jù)Δ可知，物質(zhì)的比熱容與升高的溫度成反比，則故沙子的比熱容故沙子的比熱容為J。[3]質(zhì)量相同的水和沙子升高相同的溫度，比熱容大的，加熱時(shí)間越長，吸收的熱量越多，水的比熱容大，則水的加熱時(shí)間長，故A正確?！眷柟逃?xùn)練】（2022·湖南岳陽）圖甲是“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）兩支試管里水和煤油的質(zhì)量_______（選填“相同”或“不同”）；（2）相同時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的熱量；（3）由圖乙可知，________的吸熱能力更強(qiáng)?！敬鸢浮竣傧嗤?；②等于；③水?！窘馕觥浚?）[1]根據(jù)控制變量法，比較不同物質(zhì)的吸熱能力試驗(yàn)中,用相同的加熱裝置，對(duì)質(zhì)量相同、初溫相同的水和煤油進(jìn)行加熱。（2）[2]比較不同物質(zhì)的吸熱能力實(shí)驗(yàn)中，用加熱時(shí)間的長短來比較物質(zhì)吸收熱量的多少，所以同時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。（3）[3]由乙圖可知，質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化大，根據(jù)可知，水的比熱容大，即水的吸熱能力更強(qiáng)。知識(shí)點(diǎn)三：探究相等質(zhì)量不同燃料燃燒放熱實(shí)驗(yàn)熱值(q)：1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量，叫熱值；熱值單位是：J/kg。對(duì)于的概念，要注重理解三個(gè)關(guān)鍵詞：“1kg”、“某種燃料”、“完全燃燒”。1kg是指燃料的質(zhì)量，如果燃料的質(zhì)量不是1kg，那么該燃料完全燃燒放出的熱量就不等于熱值的數(shù)值；某種燃料是指熱值與燃料的種類有關(guān)；完全燃燒意思是燃料要完全燒盡，否則1kg燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能就不是該熱值所確定的值。熱值反映的是某種物質(zhì)的一種燃燒特性，同時(shí)反映出不同燃料燃燒過程中，化學(xué)能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能的本領(lǐng)大?。灰簿褪钦f，它是燃料本身的一種特性，只與燃料的種類有關(guān)，與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積等均無關(guān)。【探究重點(diǎn)】考查方向解答思路兩套裝置區(qū)別相同質(zhì)量的不同燃料控制兩種裝置相同的量保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論可靠性，液體質(zhì)量和初溫實(shí)驗(yàn)方法控制變量法兩種燃料熱值是通過什么反映的溫度升高值實(shí)驗(yàn)中不停攪拌液體的目的液體上下溫度均勻表示不同燃料燃燒放熱的物理量熱值安裝順序自下而上【例題精講】（2022·江蘇無錫·一模）為了比較水和煤油吸熱本領(lǐng)的大小，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：在2個(gè)相同的燒杯中分別裝有質(zhì)量、初溫都相同的水和煤油，用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱。（１）除了火柴、酒精燈、燒杯、煤油、水、鐵架臺(tái)、石棉網(wǎng)、溫度計(jì)、天平，小明在實(shí)驗(yàn)前還需要準(zhǔn)備______（填一種測(cè)量器材）；（2）在此實(shí)驗(yàn)中我們可以通過比較______（選填“加熱時(shí)間”或“液體升高溫度”）來知道水和煤油吸收熱量多少；（3）小明在原實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行兩處改動(dòng)來比較酒精和煤油的熱值大小，需要的兩處改動(dòng)是：①將燒杯中的煤油換成質(zhì)量______的水；②______?！敬鸢浮棵氡?/p>

加熱時(shí)間

相等

在兩個(gè)酒精燈中分別放入適量質(zhì)量相等的酒精和煤油【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中需要通過加熱的時(shí)間來比較吸熱的多少，故小明在實(shí)驗(yàn)前還需要準(zhǔn)備計(jì)時(shí)工具秒表。（2）[2]實(shí)驗(yàn)中，吸收熱量的多少不易直接測(cè)量，實(shí)驗(yàn)選擇了兩個(gè)相同的加熱器，相同的時(shí)間產(chǎn)生的熱量相同，我們可以通過比較加熱時(shí)間來知道水和煤油吸收熱量多少?！眷柟逃?xùn)練】（2022·江蘇鹽城·一模）如圖所示，甲、乙、丙三圖中裝置完全相同，燃料的質(zhì)量相同，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量和初溫也相同。（1）比較不同燃料的熱值，應(yīng)選擇_____兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：要完成本實(shí)驗(yàn)，燃料完全燃燒放出熱量的多少，通過_____（選填“加熱的時(shí)間”或“升高的溫度”）來反映的；（2）如果質(zhì)量和初始溫度均相同的a、b兩種液體（其中一種液體是水），采用相同的燃料和相同的加熱方式供熱，吸熱后它們的溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖丁所示_____（選填“a”或“b”）是水?！敬鸢浮考住⒈?/p>

升高的溫度

b【解析】（1）[1]要比較不同燃料的熱值，要用不同的燃料，加熱質(zhì)量相同的同種液體，應(yīng)選擇甲、丙兩圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[2]根據(jù)轉(zhuǎn)換法可知，燃料完全燃燒放出熱量的多少，可以通過溫度計(jì)示數(shù)的變化量來反映。（2）[3]如圖丁所示，加熱相同的時(shí)間，即吸收相同的熱量，a液體的溫度升高得較快，b液體的溫度升高得慢，根據(jù)比較吸熱能力的方法，故b液體的比熱容較大，即b液體是水。00601強(qiáng)化訓(xùn)練(2021·天津中考真題)興趣小組的同學(xué)認(rèn)為車禍的危害程度與汽車的動(dòng)能大小有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下探究：(提出問題)汽車的動(dòng)能大小跟什么因素有關(guān)？(猜想假設(shè))由“十次車禍九次快”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟______有關(guān)；由“安全駕駛莫超載”可猜想：汽車的動(dòng)能可能跟______有關(guān)。(進(jìn)行實(shí)驗(yàn))他們做了如圖所示的三次實(shí)驗(yàn)：用金屬球模擬汽車，讓金屬球從斜槽的某一高度由靜止開始滾下，碰到水平面上的物塊，將物塊撞出一段距離。物塊被撞得越遠(yuǎn)，說明金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越______；(分析論證)分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可以初步得到的結(jié)論是：______；(實(shí)踐應(yīng)用)用甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象所得到的結(jié)論，可以解釋汽車______(選填“超載”或“超速”)行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因。【答案】速度；質(zhì)量；大；質(zhì)量相同時(shí)，汽車(物體)的速度越大，動(dòng)能越大；超載?！窘馕觥縖1]“十次車禍九次快”是速度快容易車禍，所以汽車的動(dòng)能可能跟速度有關(guān)。[2]“安全駕駛莫超載”是超載質(zhì)量大容易車禍，所以汽車的動(dòng)能可能跟質(zhì)量有關(guān)。[3]物塊被撞得越遠(yuǎn)，球?qū)ξ飰K做功越多，金屬球到達(dá)水平面時(shí)的動(dòng)能就越大。[4]分析甲、丙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，質(zhì)量一樣，球位置越高，到水平面速度越大，物塊運(yùn)動(dòng)越遠(yuǎn)，結(jié)論是質(zhì)量相同時(shí)，物體的速度越大，動(dòng)能越大。[5]甲、乙兩圖的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，高度一樣，球質(zhì)量大，物塊運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)，說明速度一樣時(shí)，質(zhì)量越大，物體動(dòng)能越大，故可以解釋汽車超載行駛時(shí)危險(xiǎn)性大的原因。（2021·山東濟(jì)寧·）如圖所示，是探究“重力勢(shì)能的大小與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)：（1）實(shí)驗(yàn)中，使一定質(zhì)量的鐵球從一定高度自由落下，撞擊靜止在沙槽里的小桌，通過______來顯示重力勢(shì)能的大小。這也是我們物理實(shí)驗(yàn)中常采用的一種實(shí)驗(yàn)方法，稱之為______；（2）甲與乙兩實(shí)驗(yàn)可探究，鐵球重力勢(shì)能的大小與鐵球的______有關(guān)；甲與丙兩實(shí)驗(yàn)可探究，鐵球重力勢(shì)能的大小與鐵球的______有關(guān)；（3）實(shí)驗(yàn)中有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，三次實(shí)驗(yàn)小桌都會(huì)全部陷入沙中，不能比較重力勢(shì)能的大小。針對(duì)這一情況，請(qǐng)你提出一條合理的建議______?！敬鸢浮啃∽老萑肷趁娴纳疃?/p>

轉(zhuǎn)換法

質(zhì)量

高度

減小鐵球的質(zhì)量或降低下落的高度【解析】（1）[1][2]本實(shí)驗(yàn)中，鐵球的重力勢(shì)能大小是通過球陷入沙面的深度來反映的，用到轉(zhuǎn)換法。（2）[3]甲與乙兩實(shí)驗(yàn)中，兩鐵球高度相同，質(zhì)量不同，由控制變量法知道，探究的是鐵球重力勢(shì)能的大小與鐵球的質(zhì)量有關(guān)。[4]比較甲與丙兩實(shí)驗(yàn)知道，兩鐵球質(zhì)量相同，高度不同，由控制變量法知道，探究的是鐵球重力勢(shì)能的大小與鐵球的高度有關(guān)。（3）[5]若三次實(shí)驗(yàn)小桌都會(huì)全部陷入沙中，則說明小球下落時(shí)的勢(shì)能太大，根據(jù)影響因素知道，需要減小鐵球的質(zhì)量或降低下落的高度。（2022·湖南岳陽）圖甲是“比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）兩支試管里水和煤油的質(zhì)量_______（選填“相同”或“不同”）；（2）相同時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量_______（選填“大于”、“等于”或“小于”）煤油吸收的熱量；（3）由圖乙可知，________的吸熱能力更強(qiáng)?！敬鸢浮竣傧嗤?；②等于；③水?！窘馕觥浚?）[1]根據(jù)控制變量法，比較不同物質(zhì)的吸熱能力試驗(yàn)中,用相同的加熱裝置，對(duì)質(zhì)量相同、初溫相同的水和煤油進(jìn)行加熱。（2）[2]比較不同物質(zhì)的吸熱能力實(shí)驗(yàn)中，用加熱時(shí)間的長短來比較物質(zhì)吸收熱量的多少，所以同時(shí)間內(nèi)，水吸收的熱量等于煤油吸收的熱量。（3）[3]由乙圖可知，質(zhì)量相同的水和煤油，吸收相同的熱量，煤油的溫度變化大，根據(jù)可知，水的比熱容大，即水的吸熱能力更強(qiáng)。(2021·湖南邵陽市·中考真題)去年暑假小明在爸媽的陪同下去邵水河畔玩要。他發(fā)現(xiàn)赤腳踩在水里清涼舒服，回到岸上踩在沙子上卻很燙，對(duì)此很好奇，他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的裝置探究“水和沙子誰的吸熱本領(lǐng)大”。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：質(zhì)量m/g升高的溫度℃加熱的時(shí)間s沙子5020120水5020200(1)此實(shí)驗(yàn)中把沙子或者水吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換為______(“升高溫度的多少”或“加熱時(shí)間的長短”)；(2)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得：質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度，水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量，說明______(選填“水”或“沙子”)的吸熱本領(lǐng)大；(3)粗心的小明實(shí)驗(yàn)完成后忘記熄滅酒精燈，發(fā)現(xiàn)燒杯中的水已經(jīng)沸騰，此時(shí)溫度計(jì)示數(shù)如圖乙，請(qǐng)讀出此時(shí)水的溫度是______℃；(4)由(3)小題可知當(dāng)?shù)貧鈮篲_____(選填“大于”“等于”或“小于”)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓?！敬鸢浮考訜釙r(shí)間的長短水98小于【解析】(1)[1]通過加熱時(shí)間的長短來反映水和沙子吸收的熱量，因?yàn)橄嗤臅r(shí)間內(nèi)，釋放的熱量相同，水和沙子吸收的熱量相同。(2)[2]質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度，水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量，水的比熱容量大，故水的比熱容大。(3)[3]從下到上示數(shù)變大，且分度值為1℃，故讀數(shù)為98℃。(4)[4]水的沸點(diǎn)為98℃，而在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)為100℃，大氣壓小于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，水的沸點(diǎn)低于100℃，故填小于。（2021溫州模擬）小明騎自行車上學(xué)途中，要經(jīng)過一段陡坡路。為了探究自行車沖上陡坡后能達(dá)到的最大高度與哪些因素有關(guān)，他利用小球代替自行車并提出了以下幾個(gè)猜想：猜想一：小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h可能與小球在斜面底端的速度v有關(guān)：猜想二：小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h可能與小球的質(zhì)量m有關(guān)：猜想三：小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h可能與斜面的粗糙程度有關(guān)。小明準(zhǔn)備了木質(zhì)斜面、50g、100g、150g小球各一個(gè)、擋板、彈簧、棉布、毛巾、刻度尺等實(shí)驗(yàn)器材，并按如圖所示的方法組裝好實(shí)驗(yàn)裝置，水平面和斜面連接良好：（1）器材準(zhǔn)備完畢后進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)如上表；（2）實(shí)驗(yàn)過程中，同一小球到達(dá)斜面底端時(shí)的不同速度是通過改變來實(shí)現(xiàn)的。（3）通過比較三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h與斜面的粗糙程度有關(guān)。（4）通過比較①、④、⑤三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，便可以得出猜想二是正確的結(jié)論，該做法（選填“合理”或“不合理“），理由是：.【答案】（2）彈簧被壓縮的長度；（3）②⑥⑦；（4）不合理；沒有控制小球沖上斜坡前的速度相同。【答案】解：（2）本實(shí)驗(yàn)中，彈簧被壓縮的長度不同，彈簧具有彈性勢(shì)能不同，轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能不同，小于到達(dá)斜面底端時(shí)的速度不同，故本實(shí)驗(yàn)中，同一小球到達(dá)斜面底端時(shí)的不同速度是通過改變彈簧被壓縮的長度來實(shí)現(xiàn)的；（3）研究小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h與斜面的粗糙程度的關(guān)系，要控制能小球的質(zhì)量和彈簧被壓縮的長度相同，只改變斜面的粗糙程度，故通過比較②⑥⑦三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：小球沖上斜面后達(dá)到的最大高度h與斜面的粗糙程度有關(guān)；（4）①、④、⑤實(shí)驗(yàn)中，將彈簧壓強(qiáng)相同的長度，彈簧的彈性勢(shì)能相同，轉(zhuǎn)化成小球的動(dòng)能相同，但因小球的質(zhì)量不同，在水平面上運(yùn)動(dòng)到上坡前這段距離，根據(jù)影響摩擦力的因素，受到摩擦力大小不同，故克服阻力做的功不同，因此沖上斜坡前的速度不相同，故通過比較①、④、⑤三組實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，便可以得出猜想二是正確的結(jié)論，該做法不合理，理由是：沒有控制小球沖上斜坡前的速度相同。（2022·江蘇南京·模擬預(yù)測(cè)）為了比較A、B兩種液體比熱容的大小，某實(shí)驗(yàn)小組做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)，在兩個(gè)相同的試管中，分別裝入質(zhì)量相等的A、B兩種液體，將兩個(gè)試管放入盛有水的同一燒杯中，用酒精燈加熱；按要求回答下列問題：（1）兩試管放在同一杯熱水中加熱的優(yōu)點(diǎn)是：______；（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的溫度與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖乙所示，分析圖像可知：質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，______（選填“A”或“B”）液體吸收的熱量較多；質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時(shí)，______（選填“A”或“B”）液體升溫較高；（3）冬天，小華想自制一個(gè)暖手袋，若只能從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì)，則應(yīng)選擇______（選填“A”或“B”）液體?！敬鸢浮?/p>

在相同時(shí)間內(nèi)吸收同樣多的熱量

B

A

B【解析】（1）[1]兩試管放在同一杯熱水中加熱，能使液體在相同時(shí)間內(nèi)吸收同樣多的熱量。（2）[2]由圖乙可知，質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，B的加熱時(shí)間長，說明B吸收的熱量較多。[3]質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在吸收相同熱量時(shí)，即加熱時(shí)間相同，A升溫較高。（3）[4]因質(zhì)量相等的A和B兩種液體，在升高相同溫度時(shí)，B吸熱多，所以B的吸熱能力強(qiáng)，在降低相同的溫度時(shí)，B放熱多，供熱效果好；故從A或B中選一種液體裝入暖手袋中作為供熱物質(zhì)，則應(yīng)選擇B。小明同學(xué)學(xué)習(xí)了燃料的熱值后，考慮到燃料燃燒放出的熱量會(huì)被水吸收，而水的比熱容已知。自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探宄煤油和菜籽油的熱值的大小關(guān)系。他組裝了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄結(jié)果如表：燃料加熱前的水溫/℃燃料燃盡后的水溫/℃煤油2544油菜籽2534

(1)取質(zhì)量____(選填“相等”或“不相等”)的煤油和菜籽油做燃料，制成煤油燈和菜籽油燈。安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照____(選填“自下而上”或“自上而下”)的順序安裝。為了保證實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠，小明同學(xué)應(yīng)該選擇兩套完全相同的裝置，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制水的質(zhì)量和____相同。(2)實(shí)驗(yàn)中燃料燃燒放出的熱量，通過____的方式使水內(nèi)能增大(選填“做功”或”熱傳遞”)。小明知道水的比熱容，還想利用上圖實(shí)驗(yàn)方案粗略計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，那么小明還要補(bǔ)充的測(cè)量工具是____，利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值____(選填“偏大”或“偏小”)。.(3)分析得出：煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是____?！敬鸢浮肯嗟茸韵露铣鯗?zé)醾鬟f天平偏小煤油【解析】(1)[1]實(shí)驗(yàn)時(shí)要采用控制變量法，應(yīng)該取質(zhì)量相等的煤油和菜籽油做燃料。[2]為了確保用酒精燈外焰進(jìn)行加熱，并使溫度計(jì)的玻璃泡浸沒于水中且不碰到燒杯底部，安裝實(shí)驗(yàn)器材時(shí)，應(yīng)按照自下而上的順序安裝。[3]為了應(yīng)用控制變量法，在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)控制水的質(zhì)量和初溫相同。(2)[4]實(shí)驗(yàn)中燃料燃燒放出的熱量，火焰的溫度高于水的溫度，通過熱傳遞的方式使水內(nèi)能增大。[5]想利用上圖實(shí)驗(yàn)方案粗略計(jì)算出煤油和菜籽油的熱值，就需要測(cè)量出水和煤油、菜籽油的質(zhì)量，所以小明還要補(bǔ)充的測(cè)量工具是天平。[6]因?yàn)槿剂喜豢赡芡耆紵?，燃燒產(chǎn)生的熱量也不可能全部被水吸收，測(cè)得的熱量偏小，所以，利用此實(shí)驗(yàn)方法計(jì)算出的熱值將比真實(shí)值偏小。(3)[7]由題中表格可以看出，質(zhì)量相等的煤油和菜籽油加熱質(zhì)量相等的水，煤油可以使水溫度升得更高，說明煤油放出了更多的熱量，所以，煤油和菜籽油兩種燃料中，熱值較大的是煤油。（2022·廣西河池·中考真題）如圖所示是某實(shí)驗(yàn)小組探究動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動(dòng)，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮。（1）本實(shí)驗(yàn)是通過觀察________來比較鋼球動(dòng)能的大?。唬?）保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；（3）換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大。表明：物體的動(dòng)能大小與________有關(guān)；（4）本實(shí)驗(yàn)中用到的研究方法是________（填其中一種即可）?！敬鸢浮?/p>

彈簧被壓縮的程度

速度

質(zhì)量

控制變量法（或轉(zhuǎn)換法）【解析】（1）[1]實(shí)驗(yàn)中，用力將鋼球推出，讓鋼球瞬間獲得速度并向右運(yùn)動(dòng)，鋼球跟彈簧碰撞后把彈簧壓縮，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，鋼球的動(dòng)能越大，轉(zhuǎn)化成的彈性勢(shì)能越大，彈簧被壓縮的程度就越大，所以本實(shí)驗(yàn)是通過觀察彈簧被壓縮的程度來比較鋼球動(dòng)能的大小，這是利用了轉(zhuǎn)換法。（2）[2]保持鋼球的質(zhì)量不變，推出鋼球的速度越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說明鋼球的動(dòng)能越大，可得結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與速度有關(guān)，物體的速度越大動(dòng)能越大。（3）[3]換不同質(zhì)量的鋼球，以相同的速度推出，鋼球的質(zhì)量越大，彈簧被壓縮的程度也越大，說明鋼球的動(dòng)能越大，可得結(jié)論：物體的動(dòng)能大小與質(zhì)量有關(guān)，物體的速度相同時(shí)，物體的質(zhì)量越大，動(dòng)能越大。（4）[4]本實(shí)驗(yàn)中在探究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，控制小球的速度不變，用到的研究方法是控制變量法。如圖所示，甲、乙、丙三圖中的裝置完全相同燃料的質(zhì)量都是10g，燒杯內(nèi)的液體質(zhì)量也相同；(1)選擇甲、乙兩圖來進(jìn)行比較不同燃料的熱值實(shí)驗(yàn)過程中，燃料燃燒放出熱的多少是通過______來反映的；(2)選擇甲、丙兩圖來進(jìn)行比較不同物質(zhì)的吸熱本領(lǐng)實(shí)驗(yàn)，不同物質(zhì)吸熱的多少是通過______來反映的；物質(zhì)質(zhì)量/g初始溫度/℃加熱時(shí)間/min最后溫度/℃液體a6020645液體b6021668(3)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)液體b的溫度比液體a的溫度升高得______(選填“快”或“慢”)，這表明液體______吸熱本領(lǐng)更強(qiáng)；(4)把物質(zhì)吸熱升溫能力與用容器盛水水面升高來做類比，比熱容和容器的哪個(gè)屬性類似______。A．高度B．容積C．底面積D．表面積【答案】溫度計(jì)升高的示數(shù)加熱時(shí)間快aC【解析】(1)[1]燃料完全燃燒放出的熱量的多少，是通過溫度計(jì)升高的示數(shù)來反應(yīng)。(2)[2]實(shí)驗(yàn)過程中用相同的熱源加熱，熱源在相同時(shí)間內(nèi)放出的熱量相同，物質(zhì)吸收的熱量相同，所以不同物質(zhì)吸熱的多少是通過加熱時(shí)間來反映的。(3)[3][4]根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量相同的a和b在吸收相同的熱量時(shí)，b的溫度升的高，則b的吸熱能力要弱一些，a的吸熱能力強(qiáng)。(4)[5]相同條件下升溫越快，比熱容越?。欢嗤w積的水在體積膨脹相同的情況下，底面積越小水面升高越大；如果把物質(zhì)吸熱升溫和容器盛水水面升高做類比，比熱容和容器的底面積屬性類似，選C。如圖所示，小明利用甲乙丙三套完全相同的裝置，完成下面兩個(gè)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)。(1)為了比較水和煤油的吸熱本領(lǐng)的大小，他應(yīng)選擇______(選填“甲、乙”、“乙、丙”或“甲、丙”)兩套裝置；①實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制水和煤油的質(zhì)量、初溫相同，分別用兩個(gè)相同的酒精燈對(duì)其加熱。小明通過______(選填“加熱時(shí)間”或“溫度計(jì)上升的示數(shù)”)來比較水和煤油吸收熱量的多少；②經(jīng)過實(shí)驗(yàn)得出了水和煤油溫度隨時(shí)間的變化如圖丁a、b所示，根據(jù)圖丁可判斷出______(選填“水”或“煤油”)的吸熱能力強(qiáng)，若不計(jì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中的熱量損失，根據(jù)丁圖信息可以得到煤油的比熱容是______J/(kg?℃)；(2)為比較不同燃料的熱值，小明選擇了甲、乙兩套裝置，他分別在加熱器中放入相同質(zhì)量的不同燃料，同時(shí)點(diǎn)燃后對(duì)質(zhì)量和初溫相等的同種液體