第十三章《内能》实验题专题训练 (2)一、实验题1．如图所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验装置，小华将初温和质量相等的色拉油和水分别装在相同的烧杯中，用酒精灯加热并不断搅拌，每隔0.5min测量一次温度，数据记录在下表中。
(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水______相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水______。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有______吸收热量，为尽量减小这种影响，写出一种改进方法：______。
(3)根据上表实验数据，在图中画出水的温度随时间变化的图像分析图像可知，当色拉油和水升高相同温度时，______需要的时间短，______需要吸收的热量更多。
2．用完全相同的电加热器、烧杯、温度计，比较甲、乙两种液体比热容的大小．（1）用质量为50g的烧杯装甲液体，在测量其总质量时天平平衡，右盘砝码与游码如图1所示，则甲液体质量为______g；同样方法测量出质量相同的乙液体．（2）用完全相同的电加热器加热甲、乙两液体，目的是 _______________．每隔相同的时间记录一次温度，其中某时刻的温度如图2所示，其示数为______℃.通过实验，记录了以下数据：物质初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃甲液体25350乙液体25375（3）图3是实验过程中，描绘甲、乙液体的温度-时间关系的部分图像，其中A图线代表的是_____（选填：“甲”或“乙”）液体．分析实验数据，可知比热容：c甲____c乙（选填：“＜”“＝”或“＞”）．（4）80℃的甲液体和20℃的实心合金，质量相同．将它们放进密闭的容器中（忽略它们与外界的热传递），最终温度都为70℃. 已知c甲=2×103J/（kg·℃）．则：合金的比热容c合金=______ J/（kg·℃）．3．为了比较水和沙子吸热本领的大小，小文做了如图所示的实验:在两个相同的烧杯中，分別装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表：质量/g 升温10℃所需时间/s升温20℃所需时间/s升温30℃所需时间/s沙306492124子水3092163220（1）在此实验中用______________表示水和沙子吸热的多少；（2）分析表中的实验数据可知：当物体温度变化量和______________相同时，水吸收的热量______________（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，___________升高的温度更高。
4．为了探究物体吸热的多少与其质量和升高温度的关系，小梅做了如下的实验，在四个相同的烧杯中分别盛有质量不同的煤油，用同样的电热器加热，下表是她的实验记录，请根据实验数据分析概括出实验结论：烧杯号质量/g升高的温度/℃加热的时间/min 130010623001593150103420010(1)比较1号烧杯与2号烧杯的实验数据，得出的结论是________________．(2)比较1号烧杯与3号烧杯的实验数据，得出的结论是________________．(3)加热4号烧杯的时间是________min5．在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示．加热时间/min01234乙的温度/℃1018263442（1）实验中应量取质量_____的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；（2）用相同的电加热器加热，当它们加热时间相同时，通过比较___来判断吸热能力的强弱；（3）通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲___Q乙；（4）分析实验数据可知____物质的吸热能力强；（5）步骤（2）中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体____．6．如图是一组实验，观察实验完成填空．（1）如图甲所示，向一端封闭的玻璃管中注水至一半位置，再注入酒精直至充满．封闭管口，并将玻璃管反复翻转，观察液面的位置，发现液体总体积变小，说明______________．（2）如图乙所示的装置，其中一个瓶子装有密度比空气大的红棕色二氧化氮气体，另一个装有空气，则演示扩散现象时应该把装有二氧化氮气体的瓶子放在________ （选填“上”或“下”）方．扩散现象说明气体分子______ ．若实验温度分别为①0℃，②4℃，③20℃，④30℃，则在______温度下(填序号)气体扩散最快．（3）如图丙所示，把一块玻璃板用弹簧测力计拉出水面，在离开水面时，观察到弹簧测力计示数变__________，离开水面后变__________，说明了_________．7．如图所示是“探究不同物质吸热升温的现象”实验装置．取质量和初温都相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的易拉罐中，用相同的装置加热．实验数据记录如下表：甲04082126加热时间/s乙0184064（1）实验中，可以通过_____（选填“升高的温度”或“加热时间”）来比较两种液体吸收热量的多少．（2）分析实验数据可知：当它们升高相同温度时，_____（选填“甲”或“乙”）液体需要吸收的热量更多．（3）若在这两种液体中选择一种作为汽车发动机的冷却剂，_____液体冷却效果更好．8．某小组同学利用图中的实验装置“比较甲、乙两种液体的吸热能力”。
(1)实验时，用两个相同的酒精灯分别给_____相等、初温相同的甲、乙两种液体加热。
用相同的酒精灯加热是为了保证在相同时间内，液体吸收的热量_____。
(2)该实验通过比较_____（选填“加热时间的长短”或“温度计示数的变化量”）间接反映甲、乙两种液体吸收热量的多少。
(3)加热一段相同的时间，甲液体的温度为32C︒，乙液体的温度为_____C︒（如下图），则_____（选填“甲”或“乙”）液体的吸热能力强。
9．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验。
用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间。
实验数据记录如下表：物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃水8016742食用油8016770(1)在实验过程中控制加热时间相同，通过比较________来研究水和食用油吸热能力的差异；(2)在此实验中，如果要使水和食用油最后的温度相同，就要给______加热更长的时间，此时水吸收的热量______（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量；(3)用电加热器加热时，为了使烧杯中的液体最终能受热均匀，电热管应放在（______）A.液体中部位置 B．液体底部位置 C．只要不露出液面都可以10．如图所示，是“探究水和沙子的吸热能力”的实验。
将质量相等的沙子和水分别装进容器里，并测出沙子和水的初始温度。
然后用酒精灯进行加热并不断搅拌，每隔1min记录一次温度，实验数据记录在下表中。
加热时间/min012345沙子202530354045温度/℃水202122232425（1）为了保证水和干沙子吸收相同的热量，采取的方法是通过_____来反映的（温度计示数/加热时间）。
（2）为了完成该实验探究，除了上述所给器材之外，还需要_____和_____。
（3）分析表中数据，对于质量相等的沙子和水，升温较快的是_____；若使两者升高相同的温度，则_____吸收的热量较多。
通过大量类似实验，人们发现不同物质吸收热量的能力不同，物理学中把物质这种属性叫做_____。
（4）由此可知沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是_____。
【答案与解析】一、实验题1．吸收的热量均匀受热容器提高容器的初温色拉油水(l)选用相同的酒精灯，是为了使单位时间内色拉油和水吸收的热量相同，不断搅拌的目的是使色拉油和水均匀受热。
(2)图中已经画出色拉油温度随时间变化的图像，开始部分并不是直线，导致此现象的原因是除色拉油外还有容器吸收热量，即开始时先要将容器本身升温，然后热量才能传递给液体；为尽量减小这种影响，可以提高容器的初温。
(3)由于水的比热容大，而色拉油的比热容小，所以当色拉油和水升高相同温度时，根据知，色拉油吸收的热量少，即色拉油需要的时间短，而水需要吸收的热量更多。
【点睛】重点是研究吸热能力的实验，注意实验中控制变量法的应用，另外要理解，相同的酒精灯可以保证在相同时间内两液体吸收的热量相等。
另外牢记水的比热容大的特点。
2．4 使相同时间内，两种液体吸收相同的热量 38 乙＞ 0.4×103（1）物体质量为砝码总质量加上游码示数，所以由图1可知，游码标尺分度值为0.2g，则液体和烧杯总质量为180g+2.4g=182.4g，所以甲液体质量为m甲=182.4g-50g=132.4g．（2）两个完全相同的电加热器，在相同时间内放出的热量是相同的，这样可以使被加热的甲、乙两液体在相同时间内吸收相同的热量；图2中温度计分度值为0.1℃，所示其示数为38℃．（3）由表格中的实验数据可知，在相同时间内，吸收相同的热量，乙液体温度升高得更高，即乙液体温度升高得快，则其温度-时间图线应在甲液体上方．所以图3中A图线代表的是乙液体；由Qcm t=∆可知，相同质量的液体，吸收相同的热量，温度变化大（即温度升高得高）的液体，比热容小．所以c甲>c乙．（4）质量相同的80℃的甲液体和20℃的实心合金放在一起，甲液体对合金放热，温度降低，合金吸热，温度升高．最终它们温度都为70℃，则它们的温度变化量为△t甲=80℃-70℃=10℃、△t合金=70℃-20℃=50℃．甲液体放出热量为Q放=cm甲△t甲=2×103J/（kg·℃）×0.1324kg×10℃=2648J，这些热量全部被合金吸收，即Q吸= Q放= 2648J，又因m合金=m甲=0.1324kg，所以合金的比热容c合金=Qm t∆吸合金合金=0.1324kg C2648J50⨯︒= 0.4×103J/（kg·℃）．3．酒精灯加热时间质量大于沙子（1）[1]采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量越多，因此实验中用酒精灯加热时间表示水和沙子吸热的多少。
（2）[2][3] 分析表中的实验数据可知：水和沙子质量相同，升高温度相同时，即温度变化量和质量相同时，水所需加热的时间比沙子更长，所以水吸收的热量大于沙子吸收的热量。
（3）[4]质量相同的水和沙子加热相同的时间，吸收的热量相同，由于Q=cm t，又因为水的比热容大于沙子的比热容，故沙子升高的温度更高。
4．质量相等时，煤油吸收的热量与升高的温度成正比升高相同的温度时，煤油吸收的热量与质量成正比4(1)[1]因为1、2号烧杯中煤油的质量都是300g，1号烧杯升高10℃，2号烧杯升高15℃，1、2号烧杯用同样的电加热器加热的加热时间分别是6min和9min，说明吸热越多，温度升高的越多，且成正比；所以可得结论：质量相等时，煤油吸收的热量与升高的温度成正比；(2)[2]因为1、3号烧杯中煤油的质量分别是300g和150g，所以是质量不同的同种物质；1号烧杯和3号烧杯升高的温度都是10℃；1、3号烧杯用同样的电加热器加热的加热时间分别是6min和3min，说明煤油升高相同的温度时，质量越大，吸热越多，且成正比，所以可得结论：升高相同的温度时，煤油吸收的热量与质量成正比；(3)[3]根据1号可知，使300g煤油升高10℃需要6min，根据3号可知，使150g煤油升高10℃需要3min，说明加热器1min可以使50g煤油升高10℃，所以要使200g煤油升高10℃，需要的加热时间为4min。