九年级物理内能易错题(Word版含答案)一、初三物理内能易错压轴题(难)1.小明用相同的电加热器分别给水和食用油加热(如图甲),以探究水和食用油的吸热能力。
(1)本实验除了图甲中所给的实验器材外,还需要的测量工具有天平和______;(2)加热5min,水吸收的热量______(选填“大于”“小于”或“等于”)食用油吸收的热量;(3)比较不同物质的吸热能力,通常有两种方案方案一:取相同质量的两种物质,吸收相等的热量,比较温度的变化方案二:取相同质量的两种物质,升高相同的温度,比较吸收的热量下表是小明记录的部分实验数据液体名称液体质量m/g液体初温t1/℃液体末温t2/℃加热时间t/min 水10689820食用油10689810①分析表中信息可知小明采用的是______(选填“方案一”或“方案二”);②分析表中数据,可得出的结论______;(4)小明根据实验数据作出了水和食用油的温度随加热时间变化的图像(如图乙),由图像可知,水沸腾时的特点是______,食用油的比热容是______J/(kg⋅℃)。
[c水=4.2×103J/(kg⋅℃)]【答案】秒表等于方案二水的吸热能力强吸热,温度不变 2.1×103【解析】【分析】(1)(2)物体吸收热量本领的大小,不仅与物体升高的温度多少有关,还与质量的大小有关,因此要保证两者质量相等,而物体吸收热量的多少通过加热时间的长短来体现,由此可以确定需要的测量工具。
(3)根据比较吸热能力的两种方法,由表中数据分析回答。
(4)加热时水保持不变的温度为沸点,根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知水的沸点;由图可知,加热10min 温度升高30℃水和食用油所用时间,根据转换法结合=c Qm t ∆在质量和升高温度相同的情况下,比热容c 与Q 成正比,据此求出食用油的比热容。
【详解】(1)[1]实验中吸收热量的多少是由加热时间来反应的,所以还需用秒表记录时间。
(2)[2]加热相同的时间,酒精灯放出的热量相同,则水吸收的热量等于食用油吸收的热量。
(3)①[3]分析表中信息,质量相同,比较升高相同的温度所用加热时间,故小明采用的是方案二。
②[4]分析表中数据知,取相同质量的两种物质,升高相同的温度,水吸收的热量多,即水的吸热能力强。
(4)[5]根据如图乙水和食用油的温度随加热时间变化的图像可知,水的沸点是98℃,且继续加热但是温度保持不变,故水沸腾时的特点是吸热但温度保持不变。
[6]质量和初始温度均相同的两种液体,加热10min ,温度升高:98℃﹣68℃=30℃,水用20min ,食用油用时10min ,根据转换法,升高相同的温度,食用油吸收热量是水的一半,根据=c Qm t∆,在质量和升高温度相同的情况下,比热容c 与Q 成正比,故食用油的比热容是3311== 4.210J /kg )C =2.110J /k ()g C 2(2c c ⨯⨯⋅⨯⋅油水【点睛】本题比较不同物质的吸热能力,考查控制变量法、转换法的应用和比较吸热能力的方法和=c Qm t∆的运用,为热学中的重要实验。
2.如图所示是研究做功与能量转化关系的装置。
重物通过细绳与木块相连,细绳不可伸长,AQ 为水平面,AP 段光滑,PQ 段粗糙。
实验开始时,质量为M 的重物恰好置于地面。
将质量为m 的木块从P 向右拉至A ,PA 长为L ,放手后木块向左运动,最终停在B 点,PB 长为x ,不计空气阻力、滑轮摩擦:(1)木块在AB段运动过程中,重物的重力做的功为_________(用字母表示);(2)观察实验,小明提出猜想:木块动能的变化与重物重力做功多少有关;(3)为了验证猜想,小明做了以下实验。
重物M=0.1kg,木块m=0.9kg,改变木块从P点右移的距离L,测得一组数据,记录如下:序号123456PA的长L/m0.10.150.20.350.430.5木块在P点的速度平方()221/-⋅v m s0.20.30.40.70.9 1.0①根据表中数据,在图乙中作出L与v2的图像。
已知物体动能的表达式为12mv2,分析木块动能的变化及重物的重力做功的大小,可知猜想是_________(正确/错误)的,由此得到的结论是________;②利用实验信息分析,当L=0.8m时,木块在P点获得的动能是_________J。
【答案】mgL正确木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大 0.72【解析】【分析】【详解】(1)[1]由题知,细绳不可伸长,实验开始时,质量为M 的重物恰好置于地面。
将质量为m 的木块从P 向右拉至A ,PA 长为L ,所以重物被提起高度h= L ,所以木块在AB 段运动过程中,重物的重力做的功为W= Gh= mgh= mgL(3)[2][3]因为重物和木块质量一定,由表中数据和W= MgL 知,L 越大,重力对重物做越多,v 2越大,由动能的表达式212mv 知木块动能越大,由此可知猜想是正确的,得到的结论是:木块动能的变化随重物重力做功的增加而增大。
[4]由v 2与L 知,两者成正比,即有v 2 =L且当L= 0.1m 时v 2 = 0.2m 2/s 2即220.2m /s 0.1m k =⨯解得k=2m /s 2所以222m /s v L =⨯所以当L=0.8m 时22222m /s 0.8m 1.6m /s v =⨯=则木块在P 点获得的动能222k 110.9kg 1.6m /s 0.72J 22E mv ==⨯⨯=3.如图所示是“比较水和沙子吸热升温的属性”的实验装置.(1)除了图示的器材外,本实验要用到的测量工具还有_____;加热过程中,用搅棒搅动的目的是_____:水和沙子吸热的多少可以通过_____来反映的(选填“温度计示数的升高值”或“加热时间”)(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较_____;若温度计示数的升高值相同,比较_____.(3)关于该实验的变量控制,下列要求中不正确的是_____(填字母).A.采用相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)B.易拉罐中分别装入相同体积的水和沙C.使用相同的易拉罐.【答案】天平使物体受热均匀加热时间温度升高的读数加热时间 B【解析】【分析】【详解】(1)根据吸热公式Q=cm△t可知,实验还需要称质量的天平,用搅棒搅动的目的是为了让沙子和水受热均匀;放热设备相同,只能通过加热时间来控制水和沙子吸热,所以还需钟表.(2)在本实验中,可用来比较水和沙子吸热升温本领的方法是:若加热时间相同,比较温度计的示数升高值的多少;若温度计示数的升高值相同,比较加热时间;沿海地区昼夜气温变化比内陆地区气温变化小的原因是:水的比热容比泥土和沙子的比热容大.(3)该实验的变量控制,需要控制相同的加热方法(如酒精灯火焰的大小,与易拉罐底的距离等)、使用相同的易拉罐、水和沙子的质量;如果体积相等,他们的质量一定不同,所以不正确的是B.4.如下图所示是小明探究“比较水和煤油的比热容大小”的实验装置.(1)为保证让水和煤油在相同时间内能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须满足的条件是阻值___________(选填“相等”或“不相等”).(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和________相同.(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质_______________.(4)观察分析表格和图像,我们能得出的水和煤油比热容的大小关系是C水______C煤.(选填“大于”、“小于”或“等于”)油【答案】(1)相等;(2)质量;(3)吸热的多少;(4)大于【解析】试题分析:(1)根据焦耳定律,甲乙串联电流和通电时间相同,为保证不同物质能吸收相同的热量,甲、乙两个电阻丝的阻值必须相等;(2)实验时还要使这两种不同物质的初温和质量相同;(3)在此实验中,用加热时间的长短来表示物质吸热的多少;(4)分析表格,均加热5min,水和煤油吸收的热量相同,水温升高了40℃-30℃=10℃;煤油温度升高了50℃-30℃=20℃,说明了水的比热容大于煤油的比热容.考点:比热容;焦耳定律5.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.(1)在两个相同的烧杯中应加入初温相同、___________相同的水和食用油;(2)实验中便用相同电加热器加热的目的是:使水和煤油在相同时间内___________相同;(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,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,这表明食用油的吸热本领比水______(“强”或“弱”);(4)本实验主要采用的实验方法是_____________________________.【答案】质量吸热水弱控制变量法【解析】(1)比较水与食用油的吸热能力,应控制水与食用油的质量相同,在两个相同的烧杯中应加入初温相同、质量相同的水和食用油;(2)用相同的电加热器加热,水与食用油在相等时间内吸收的热量相等(3)实验中发现煤油的温度比水的温度升高得快,如果要使水和食用油最后的温度相同,就要给水加热更长的时间,这表明食用油的吸热本领比水弱.(4)本实验主要采用的实验方法是控制变量法6.在“比较不同物质吸热的情况”的实验中,用相同的电加热器加热,装置如图所示:加热时间/min01234甲的温度/°C2024283236乙的温度/°C2028364452(1)实验中应量取______的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
液体的量要适当,至少要能_________电加热器的发热体,保证液体在相等的加热时间内吸收的热量______,如果液体太多则实验耗时较长;(2)本实验使用的物理学探究方法有转换法和___________ ;(3)实验中记录的数据如右上表所示,分析实验数据可知:________的吸热能力较强; (4)物理学中用比热容表示不同物质吸热能力的不同,上述实验中,甲和乙的比热容之比为___________。
【答案】质量相等 浸没 相等 控制变量法 甲液体 2:1 【解析】 【分析】 【详解】(1)[1]要比较不同物质吸热的情况,根据控制变量法的要求,要改变物质的种类,要控制不同物质的质量相同,故实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体,分别倒入相同的烧杯中。
[2][3]液体的量要适当,应使电加热器的发热体至少要能浸没液体中,保证液体在相等加热时间内放出相同的热量,如果液体太多则实验耗时较长。
(2) [4]实验中要控制液体的质量相同,采用的是控制变量法;通过加热时间长短来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少,采用的是转换法。