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25. 小明了解到一种说法,即在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖。他采用图19的装置进行实验：在甲、乙两个相同的瓶子中装入等体积的热水；用两层灰色薄棉布包住甲瓶(内层紧贴,外层相对宽松),用一层灰色厚棉布(厚度与两层薄棉布相当)紧贴包住乙瓶；用数显温度计持续测量瓶中热水的温度。已知室温为$25℃$,测得的实验数据见下表。
|时间/min|0|20|40|60|80|
|甲瓶水温/℃|61.0|56.6|62.5|50.9|48.5|
|乙瓶水温/℃|61.0|55.6|52.3|49.0|45.7|
(1)表中有一个温度值记录错误,错误的温度值是________$℃$。水温会先降到$41.0℃$的是________瓶。已知瓶中水的质量是$350g$,该瓶中水的温度降至$41.0℃$时,放出的热量是________$J$。$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,那么________瓶中的冰块熔化较慢。小明分析实验结果后,猜想在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因可能是两件薄衣服之间有________。
|时间/min|0|20|40|60|80|
|甲瓶水温/℃|61.0|56.6|62.5|50.9|48.5|
|乙瓶水温/℃|61.0|55.6|52.3|49.0|45.7|
(1)表中有一个温度值记录错误,错误的温度值是________$℃$。水温会先降到$41.0℃$的是________瓶。已知瓶中水的质量是$350g$,该瓶中水的温度降至$41.0℃$时,放出的热量是________$J$。$[c_{水}= 4.2×10^{3}J/(kg·℃)]$
(2)如果把瓶中的热水换成冰块,那么________瓶中的冰块熔化较慢。小明分析实验结果后,猜想在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖的原因可能是两件薄衣服之间有________。
答案
62.5
乙
29400
甲
空气
乙
29400
甲
空气
解析
【解析】
1. 热水温度随时间推移应逐渐降低，甲瓶40min时的62.5℃不符合规律，为错误数据；
2. 由表格数据可知乙瓶降温速度更快，故先降到41.0℃的是乙瓶；
3. 计算水放出的热量：
$m = 350g = 0.35kg$，$\Delta t = 61.0℃ - 41.0℃ = 20℃$，
根据$Q_{放}=c_{水}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{放}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.35kg×20℃=29400J$；
4. 甲瓶保温效果更好，换成冰块后，甲瓶内温度上升慢，冰块熔化较慢；两件薄衣服之间存在空气，空气是热的不良导体，可增强保温效果。
【答案】
(1)62.5；乙；29400
(2)甲；空气
【知识点】
热量计算；热传递；保温原理
【点评】
本题通过实验探究保温效果的影响因素，结合热量计算，考查了对热传递和保温原理的理解，注重实验数据分析与实际生活的联系。
【难度系数】
0.6
1. 热水温度随时间推移应逐渐降低，甲瓶40min时的62.5℃不符合规律，为错误数据；
2. 由表格数据可知乙瓶降温速度更快，故先降到41.0℃的是乙瓶；
3. 计算水放出的热量：
$m = 350g = 0.35kg$，$\Delta t = 61.0℃ - 41.0℃ = 20℃$，
根据$Q_{放}=c_{水}m\Delta t$，代入数据得：
$Q_{放}=4.2×10^{3}J/(kg·℃)×0.35kg×20℃=29400J$；
4. 甲瓶保温效果更好，换成冰块后，甲瓶内温度上升慢，冰块熔化较慢；两件薄衣服之间存在空气，空气是热的不良导体，可增强保温效果。
【答案】
(1)62.5；乙；29400
(2)甲；空气
【知识点】
热量计算；热传递；保温原理
【点评】
本题通过实验探究保温效果的影响因素，结合热量计算，考查了对热传递和保温原理的理解，注重实验数据分析与实际生活的联系。
【难度系数】
0.6
26. 酒精灯是实验室中常用的加热仪器。小青所在的项目学习小组利用铂热电阻和电阻箱设计了可测温度的电路,并将其制成温度计来测量酒精灯火焰的温度。
(1)任务一：利用图20中的电路,探究铂热电阻$R_{t}的阻值随温度t$变化的规律。
① 连接电路时,将电阻箱的阻值调至________,起到________的作用；
② 将铂热电阻置于$100℃$的环境中,闭合$S_{1}$、断开$S_{2}$,记录电流表的示数$I_{0}$；然后闭合$S_{2}$、断开$S_{1}$,调节电阻箱$R_{0}$,直至电流表的示数为________,此时$R_{t}= R_{0}$；
③ 将铂热电阻$R_{t}$置于不同温度的环境中,重复步骤②,测得的数据记录见下表。分析表中数据可知,铂热电阻的阻值$R_{t}$随温度的升高而________。进一步计算可知,铂热电阻$R_{t}与温度t之间的关系式为R_{t}= $______。
|温度$t/℃$|100|200|300|400|500|600|…|
|铂热电阻$R_{t}/Ω$|140|180|220|260|300|340|…|
(2)任务二：根据上述探究结果,设计电路。可选器材包括电源(电压恒为$3V$)、铂热电阻$R_{t}$、定值电阻$R$(阻值为$200Ω$)、开关、导线和电压表等,要求温度越高,电压表的示数越大。请将你设计的电路图画在虚线框中。
(3)任务三：定标与调试。在电压表表盘上标记对应的温度值,制成可测量酒精灯火焰温度的温度计。若某次测得电压表的示数为$1.8V$,则在表盘相应位置处应标注的温度值是________$℃$。
(1)任务一：利用图20中的电路,探究铂热电阻$R_{t}的阻值随温度t$变化的规律。
① 连接电路时,将电阻箱的阻值调至________,起到________的作用；
② 将铂热电阻置于$100℃$的环境中,闭合$S_{1}$、断开$S_{2}$,记录电流表的示数$I_{0}$；然后闭合$S_{2}$、断开$S_{1}$,调节电阻箱$R_{0}$,直至电流表的示数为________,此时$R_{t}= R_{0}$；
③ 将铂热电阻$R_{t}$置于不同温度的环境中,重复步骤②,测得的数据记录见下表。分析表中数据可知,铂热电阻的阻值$R_{t}$随温度的升高而________。进一步计算可知,铂热电阻$R_{t}与温度t之间的关系式为R_{t}= $______。
|温度$t/℃$|100|200|300|400|500|600|…|
|铂热电阻$R_{t}/Ω$|140|180|220|260|300|340|…|
(2)任务二：根据上述探究结果,设计电路。可选器材包括电源(电压恒为$3V$)、铂热电阻$R_{t}$、定值电阻$R$(阻值为$200Ω$)、开关、导线和电压表等,要求温度越高,电压表的示数越大。请将你设计的电路图画在虚线框中。
(3)任务三：定标与调试。在电压表表盘上标记对应的温度值,制成可测量酒精灯火焰温度的温度计。若某次测得电压表的示数为$1.8V$,则在表盘相应位置处应标注的温度值是________$℃$。
答案
最大
保护电路
$I_0$
增大
R_t=0.4t+100
500
解析
【解析】
(1)① 连接电路时，为保护电路，需将电阻箱的阻值调至最大，起到保护电路的作用；
② 根据等效替代法，调节电阻箱$R_{0}$，直至电流表的示数为$I_{0}$时，$R_{t}= R_{0}$；
③ 分析表格数据可知，铂热电阻的阻值随温度升高而增大。设$R_{t}=kt+b$，代入数据解得$k=0.4Ω/℃$，$b=100Ω$，故$R_{t}=0.4t+100$；
(2) 将铂热电阻$R_{t}$与定值电阻$R$串联，电压表并联在$R_{t}$两端，电路图如参考答案所示；
(3) 电源电压为3V，电压表示数为1.8V，定值电阻两端电压$U_R=3V-1.8V=1.2V$，由串联电路电流相等得$\frac{1.8V}{R_t}=\frac{1.2V}{200Ω}$，解得$R_t=300Ω$，代入$R_{t}=0.4t+100$，解得$t=500℃$。
【答案】
(1)① 最大；保护电路
② $I_{0}$
③ 增大；$0.4t+100$
(2)
(3) 500
【知识点】
等效替代法；欧姆定律；电阻的温度特性
【点评】
本题综合考查等效替代法的应用、欧姆定律的计算及电路设计，将电阻的温度特性与电路知识结合，注重物理知识的实际应用，培养综合分析能力。
【难度系数】
0.6
(1)① 连接电路时，为保护电路，需将电阻箱的阻值调至最大，起到保护电路的作用；
② 根据等效替代法，调节电阻箱$R_{0}$，直至电流表的示数为$I_{0}$时，$R_{t}= R_{0}$；
③ 分析表格数据可知，铂热电阻的阻值随温度升高而增大。设$R_{t}=kt+b$，代入数据解得$k=0.4Ω/℃$，$b=100Ω$，故$R_{t}=0.4t+100$；
(2) 将铂热电阻$R_{t}$与定值电阻$R$串联，电压表并联在$R_{t}$两端，电路图如参考答案所示；
(3) 电源电压为3V，电压表示数为1.8V，定值电阻两端电压$U_R=3V-1.8V=1.2V$，由串联电路电流相等得$\frac{1.8V}{R_t}=\frac{1.2V}{200Ω}$，解得$R_t=300Ω$，代入$R_{t}=0.4t+100$，解得$t=500℃$。
【答案】
(1)① 最大；保护电路
② $I_{0}$
③ 增大；$0.4t+100$
(2)
(3) 500
【知识点】
等效替代法；欧姆定律；电阻的温度特性
【点评】
本题综合考查等效替代法的应用、欧姆定律的计算及电路设计，将电阻的温度特性与电路知识结合，注重物理知识的实际应用，培养综合分析能力。
【难度系数】
0.6
