1.在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,某实验小组的同学按如图所示的实验装置和所述的方法进行了探究:在两个相同的试管中分别装有质量、初温都相同的沙子和水,用相同的酒精灯对其加热。

(1)实验中需要用到的测量仪器有
(2)实验中用相同的酒精灯加热的目的是
(3)按照实验小组的实验方法,请你设计一个科学合理的实验记录表格。
(4)请你写出另一种实验方法:
(1)实验中需要用到的测量仪器有
天平
、温度计
和秒表
。(2)实验中用相同的酒精灯加热的目的是
使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同
。(3)按照实验小组的实验方法,请你设计一个科学合理的实验记录表格。
(4)请你写出另一种实验方法:
使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间
。答案
1.(1)天平、温度计、秒表
(2)使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同
(3)如下表所示:
[图1]
(4)使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间
(2)使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同
(3)如下表所示:
[图1]
(4)使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间
解析
【分析】
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,解题思路:
1. 第(1)问:实验需测量沙子和水的质量、温度变化、加热时间,对应所需测量仪器;
2. 第(2)问:相同酒精灯相同时间放热相同,可保证沙子和水相同时间吸热相同;
3. 第(3)问:实验需记录物质种类、质量、初温、加热时间、末温等数据,据此设计表格;
4. 第(4)问:探究吸热能力有两种控制变量的方法,除题干中“质量相同、吸热相同比温度变化”外,另一种是“质量相同、升高温度相同比吸热多少(加热时间)”。
【解析】
(1) 实验中需要测量沙子和水的质量(天平)、温度(温度计)、加热时间(秒表),因此测量仪器为天平、温度计、秒表;
(2) 相同酒精灯在相同时间内放出的热量相同,目的是使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同;
(3) 实验记录表格需包含物质种类、质量、初温、加热时间、末温、温度变化,设计如下:
| 物质种类 | 质量m/g | 初温t₀/℃ | 加热时间t/min | 末温t/℃ | 温度变化Δt/℃ |
|----------|---------|----------|--------------|---------|--------------|
| 沙子 | | | | | |
| 水 | | | | | |
(4) 另一种实验方法:使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间(加热时间越长,吸收热量越多,吸热能力越强)。
【答案】
(1) 天平、温度计、秒表;
(2) 使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同;
(3) 表格如上;
(4) 使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间。
【知识点】
探究物质吸热能力、比热容
【点评】
本题是热学基础实验题,考查实验器材、控制变量法的应用,属于常规考点,需掌握两种探究吸热能力的实验设计思路。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,解题思路:
1. 第(1)问:实验需测量沙子和水的质量、温度变化、加热时间,对应所需测量仪器;
2. 第(2)问:相同酒精灯相同时间放热相同,可保证沙子和水相同时间吸热相同;
3. 第(3)问:实验需记录物质种类、质量、初温、加热时间、末温等数据,据此设计表格;
4. 第(4)问:探究吸热能力有两种控制变量的方法,除题干中“质量相同、吸热相同比温度变化”外,另一种是“质量相同、升高温度相同比吸热多少(加热时间)”。
【解析】
(1) 实验中需要测量沙子和水的质量(天平)、温度(温度计)、加热时间(秒表),因此测量仪器为天平、温度计、秒表;
(2) 相同酒精灯在相同时间内放出的热量相同,目的是使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同;
(3) 实验记录表格需包含物质种类、质量、初温、加热时间、末温、温度变化,设计如下:
| 物质种类 | 质量m/g | 初温t₀/℃ | 加热时间t/min | 末温t/℃ | 温度变化Δt/℃ |
|----------|---------|----------|--------------|---------|--------------|
| 沙子 | | | | | |
| 水 | | | | | |
(4) 另一种实验方法:使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间(加热时间越长,吸收热量越多,吸热能力越强)。
【答案】
(1) 天平、温度计、秒表;
(2) 使沙子和水在相同时间内吸收的热量相同;
(3) 表格如上;
(4) 使沙子和水升高相同的温度,比较加热时间。
【知识点】
探究物质吸热能力、比热容
【点评】
本题是热学基础实验题,考查实验器材、控制变量法的应用,属于常规考点,需掌握两种探究吸热能力的实验设计思路。
【难度系数】
0.6
2.在“探究不同物质的吸热能力”时,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:

(1)实验中,可以通过
(2)分析实验数据可知:当它们升高相同温度时,
(1)实验中,可以通过
加热时间
(填“升高的温度”或“加热时间”)来反映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,
甲
液体需要吸收的热量更多;当它们吸收相同热量时,乙
液体升温更高。甲
的比热容大。(均填“甲”或“乙”)答案
2.(1)加热时间
(2)甲;乙;甲
(2)甲;乙;甲
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确实验采用相同的加热装置,相同时间内液体吸收的热量相等,因此用加热时间反映吸收热量的多少(转换法);再结合表格数据,分析升高相同温度时的加热时间、加热时间相同时的温度变化,进而判断吸热多少和比热容大小。
【解析】
(1) 实验中使用相同的加热装置,相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同,所以可以通过加热时间来反映液体吸收热量的多少,加热时间越长,吸收热量越多。
(2) 分析数据:
① 升高相同温度时,比如从20℃升高到30℃,甲需要加热40s,乙需要加热18s,甲的加热时间更长,说明甲液体需要吸收的热量更多;
② 吸收相同热量时(即加热时间相同),比如加热18s,乙的温度从20℃升高到30℃,升高了10℃,而甲在18s时温度仅升高约4.5℃,说明乙液体升温更高;
③ 根据比热容公式Q=cmΔt,质量相同的不同物质,升高相同温度时,吸收热量越多,比热容越大,因此甲的比热容大。
【答案】
2.(1)加热时间;(2)甲;乙;甲
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力、转换法
【点评】
本题是热学基础实验题,考查探究不同物质吸热能力的实验原理与数据分析,核心是理解转换法的应用,通过控制变量分析数据得出结论,难度适中,属于热学常考题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先明确实验采用相同的加热装置,相同时间内液体吸收的热量相等,因此用加热时间反映吸收热量的多少(转换法);再结合表格数据,分析升高相同温度时的加热时间、加热时间相同时的温度变化,进而判断吸热多少和比热容大小。
【解析】
(1) 实验中使用相同的加热装置,相同时间内甲、乙两种液体吸收的热量相同,所以可以通过加热时间来反映液体吸收热量的多少,加热时间越长,吸收热量越多。
(2) 分析数据:
① 升高相同温度时,比如从20℃升高到30℃,甲需要加热40s,乙需要加热18s,甲的加热时间更长,说明甲液体需要吸收的热量更多;
② 吸收相同热量时(即加热时间相同),比如加热18s,乙的温度从20℃升高到30℃,升高了10℃,而甲在18s时温度仅升高约4.5℃,说明乙液体升温更高;
③ 根据比热容公式Q=cmΔt,质量相同的不同物质,升高相同温度时,吸收热量越多,比热容越大,因此甲的比热容大。
【答案】
2.(1)加热时间;(2)甲;乙;甲
【知识点】
比热容、探究物质吸热能力、转换法
【点评】
本题是热学基础实验题,考查探究不同物质吸热能力的实验原理与数据分析,核心是理解转换法的应用,通过控制变量分析数据得出结论,难度适中,属于热学常考题型。
【难度系数】
0.5
3.在“探究不同物质的吸热能力”的实验中,实验装置如图所示:

(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和
(2)实验中应选用规格

(3)分析表中实验数据可知,此实验是通过比较
(1)该实验除了图中的实验器材外,还需要用到的实验器材有:秒表和
天平
。(2)实验中应选用规格
相同
(填“相同”或“不同”)的电加热器分别给初温相同且质量
(填“质量”或“体积”)相同的甲、乙两种液体加热,并记录实验数据。(3)分析表中实验数据可知,此实验是通过比较
升高的温度
(填“加热时间”或“升高的温度”)来判断物质吸热能力强弱的,所以甲
(填“甲”或“乙”)液体吸热本领强。物理学中,我们用比热容
这一物理量来描述物质的这种特性。答案
3.(1)天平
(2)相同;质量
(3)升高的温度;甲;比热容
(2)相同;质量
(3)升高的温度;甲;比热容
解析
【分析】
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,核心考查实验器材、控制变量法、实验方法及比热容概念。解题思路:(1)实验需测量液体质量,结合已有器材判断缺少的测量工具;(2)根据实验原理,电加热器规格需保证放热相同,同时控制液体质量这一变量;(3)利用转换法判断吸热能力,结合实验数据得出结论,对应比热容概念。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,需要控制两种液体的质量相同,因此除秒表(测量加热时间)外,还需天平测量质量,故填天平。
(2) 实验中选用规格相同的电加热器,目的是使相同时间内两种液体吸收的热量相同;根据控制变量法,需保证甲、乙液体的质量相同(吸热能力与质量有关,体积因物质密度不同无法保证变量唯一),故依次填相同、质量。
(3) 实验中,相同时间内液体吸收热量相同,通过比较升高的温度判断吸热能力:升高温度越小,吸热本领越强;分析数据可知甲液体升高温度更小,故甲吸热本领强;物理学中用比热容描述物质的这种吸热特性,故依次填升高的温度、甲、比热容。
【答案】
3.(1)天平;(2)相同;质量;(3)升高的温度;甲;比热容
【知识点】
探究物质吸热能力、比热容、控制变量法
【点评】
本题为热学基础实验题,聚焦探究吸热能力实验的核心要点,涵盖器材选择、变量控制、实验方法及物理概念,是初中热学的重点内容,需熟练掌握实验原理与操作逻辑。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究不同物质的吸热能力”实验展开,核心考查实验器材、控制变量法、实验方法及比热容概念。解题思路:(1)实验需测量液体质量,结合已有器材判断缺少的测量工具;(2)根据实验原理,电加热器规格需保证放热相同,同时控制液体质量这一变量;(3)利用转换法判断吸热能力,结合实验数据得出结论,对应比热容概念。
【解析】
(1) 探究不同物质吸热能力时,需要控制两种液体的质量相同,因此除秒表(测量加热时间)外,还需天平测量质量,故填天平。
(2) 实验中选用规格相同的电加热器,目的是使相同时间内两种液体吸收的热量相同;根据控制变量法,需保证甲、乙液体的质量相同(吸热能力与质量有关,体积因物质密度不同无法保证变量唯一),故依次填相同、质量。
(3) 实验中,相同时间内液体吸收热量相同,通过比较升高的温度判断吸热能力:升高温度越小,吸热本领越强;分析数据可知甲液体升高温度更小,故甲吸热本领强;物理学中用比热容描述物质的这种吸热特性,故依次填升高的温度、甲、比热容。
【答案】
3.(1)天平;(2)相同;质量;(3)升高的温度;甲;比热容
【知识点】
探究物质吸热能力、比热容、控制变量法
【点评】
本题为热学基础实验题,聚焦探究吸热能力实验的核心要点,涵盖器材选择、变量控制、实验方法及物理概念,是初中热学的重点内容,需熟练掌握实验原理与操作逻辑。
【难度系数】
0.6
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