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3 小组同学比较沙子和水的比热容,实验装置如图甲、乙所示。
(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、
(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是:
加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 18
29 37 45
水 18 19 21 23 25 27
(3)5 min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为
(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点
(5)分析数据可得沙子的比热容
(6)上述实验中,主要用到的科学探究方法有
(1)在两个相同的烧杯内分别装入初温、
质量
相同的沙子和水。(2)用两盏相同的酒精灯同时加热沙子和水,加热过程中需用玻璃棒不断搅拌,搅拌的目的是:
使沙子和水受热均匀
,测得实验数据如表格所示。加热时间/min 0 1 2 3 4 5
温度/℃ 沙子 18
29 37 45水 18 19 21 23 25 27
(3)5 min时,温度计显示沙子的温度如图丙所示,其读数为
52
℃。(4)加热相同的时间,发现沙子的温度升得更高,有同学认为此过程中沙子吸收热量比水吸收热量多,该观点
错误
(填“正确”或“错误”)。(5)分析数据可得沙子的比热容
小于
(填“小于”“等于”或“大于”)水的比热容。(6)上述实验中,主要用到的科学探究方法有
转换
法和控制变量法。答案
(1)质量 (2)使沙子和水受热均匀 (3)52 (4)错误 (5)小于 (6)转换
解析
【分析】
本题是探究沙子和水比热容的实验题，需结合比热容实验的原理、操作要求、数据处理方法及科学探究方法解题。首先，探究不同物质比热容时，根据控制变量法，需保证沙子和水的初温、质量相同；加热时搅拌是为了让物质受热均匀；温度计读数要明确分度值；相同酒精灯加热相同时间，吸收热量相等；根据Q=cmΔt，质量和吸热相同时，温度变化越大比热容越小；实验中通过加热时间反映吸热多少，用到转换法。
【解析】
(1) 探究比热容的实验中，根据控制变量法，需控制不同物质的初温、质量相同，因此两个相同烧杯内装入初温、质量相同的沙子和水；
(2) 加热时用玻璃棒搅拌，目的是使沙子和水受热均匀，避免局部温度不均影响测量结果；
(3) 温度计分度值为1℃，5min时沙子的温度读数为52℃；
(4) 相同酒精灯加热相同时间，放出热量相同，沙子和水吸收的热量相等，故“沙子吸收热量比水多”的观点错误；
(5) 加热相同时间，沙子和水吸热Q相同、质量m相同，由Q=cmΔt可知，温度变化Δt越大比热容c越小，沙子温度升得更高，因此沙子的比热容小于水的比热容；
(6) 实验中通过加热时间反映吸收热量的多少，用到转换法，同时用到控制变量法。
【答案】
(1)质量 (2)使沙子和水受热均匀 (3)52 (4)错误 (5)小于 (6)转换
【知识点】
比热容的探究实验、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理比热容部分的基础实验题，围绕探究沙子和水比热容的核心实验展开，考查实验设计的控制变量、操作目的、温度计读数、热量与温度变化的关系、比热容判断及实验方法，注重对实验基本要点的理解与应用，难度较低。
【难度系数】
0.2
本题是探究沙子和水比热容的实验题，需结合比热容实验的原理、操作要求、数据处理方法及科学探究方法解题。首先，探究不同物质比热容时，根据控制变量法，需保证沙子和水的初温、质量相同；加热时搅拌是为了让物质受热均匀；温度计读数要明确分度值；相同酒精灯加热相同时间，吸收热量相等；根据Q=cmΔt，质量和吸热相同时，温度变化越大比热容越小；实验中通过加热时间反映吸热多少，用到转换法。
【解析】
(1) 探究比热容的实验中，根据控制变量法，需控制不同物质的初温、质量相同，因此两个相同烧杯内装入初温、质量相同的沙子和水；
(2) 加热时用玻璃棒搅拌，目的是使沙子和水受热均匀，避免局部温度不均影响测量结果；
(3) 温度计分度值为1℃，5min时沙子的温度读数为52℃；
(4) 相同酒精灯加热相同时间，放出热量相同，沙子和水吸收的热量相等，故“沙子吸收热量比水多”的观点错误；
(5) 加热相同时间，沙子和水吸热Q相同、质量m相同，由Q=cmΔt可知，温度变化Δt越大比热容c越小，沙子温度升得更高，因此沙子的比热容小于水的比热容；
(6) 实验中通过加热时间反映吸收热量的多少，用到转换法，同时用到控制变量法。
【答案】
(1)质量 (2)使沙子和水受热均匀 (3)52 (4)错误 (5)小于 (6)转换
【知识点】
比热容的探究实验、控制变量法、转换法
【点评】
本题为初中物理比热容部分的基础实验题，围绕探究沙子和水比热容的核心实验展开，考查实验设计的控制变量、操作目的、温度计读数、热量与温度变化的关系、比热容判断及实验方法，注重对实验基本要点的理解与应用，难度较低。
【难度系数】
0.2
4 小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
(2)在实验过程中,$L_{2}$突然熄灭,$L_{1}$亮度不变,电路可能出现的故障是$L_{2}$
(3)排除故障后,用电流表测出通过$L_{1}$、$L_{2}$和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表$A_{1}$指针指在如图丙的位置,其读数应为
(4)本实验要进行多次的目的是
(1)他们按如图甲的电路图连接电路,在图乙的实物图中还差一根导线没有连接,请在图中画出该条导线。
(2)在实验过程中,$L_{2}$突然熄灭,$L_{1}$亮度不变,电路可能出现的故障是$L_{2}$
断
路。(3)排除故障后,用电流表测出通过$L_{1}$、$L_{2}$和干路的电流,记录如下表,第三次实验时电流表$A_{1}$指针指在如图丙的位置,其读数应为
0.24
A;小桂分析实验数据后得出结论:并联电路干路电流等于各支路电流之和,且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确,为了验证这个结论是否正确,他们应该更换规格不同
(填“相同”或“不同”)的灯泡再次实验。(4)本实验要进行多次的目的是
寻找普遍规律
。答案
(1)
(2)断 (3)0.24 不同 (4)寻找普遍规律【解析】 (2)由电路图知灯泡L₁和L₂并联,在实验过程中,L₂突然熄灭,L₁亮度不变,所以电路可能出现的故障是L₂断路。若L₂短路,L₁也会同时被短路,不会发光。
解析
【分析】
本题围绕“探究并联电路中电流的规律”实验展开，分四小问：第(1)问需根据并联电路特点补全实物电路；第(2)问分析并联电路的故障；第(3)问考查电流表读数及实验结论的普遍性验证；第(4)问明确探究类实验多次实验的目的。解题时需结合并联电路“各支路独立工作”的特点，电流表的读数规则，以及探究实验的设计思路逐步分析。
【解析】
(1) 实物电路补线：并联电路中各支路独立，L2支路需形成闭合回路，缺少的导线连接L2的左接线柱与电源负极，补线后电路完整。
(2) 并联电路各支路互不影响，L2熄灭、L1亮度不变，说明L2支路故障；若L2短路，会导致电源短路，L1也会熄灭，因此故障为L2断路。
(3) 电流表A1选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.24A，读数为0.24A；实验中得出“各支路电流相等”是因为选用了相同规格的灯泡，结论具有偶然性，需更换不同规格的灯泡再次实验，验证结论的普遍性。
(4) 本实验是探究并联电路电流规律的探究类实验，多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。
【答案】
(1) (2)断 (3)0.24 不同 (4)寻找普遍规律
【知识点】
并联电路电流规律、电流表读数、实验探究
【点评】
本题是初中物理电学的基础实验题，涵盖电路连接、故障分析、电流表读数、实验结论的普遍性等核心知识点，注重对实验过程和原理的理解，需掌握并联电路的特点及探究实验的设计方法。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究并联电路中电流的规律”实验展开，分四小问：第(1)问需根据并联电路特点补全实物电路；第(2)问分析并联电路的故障；第(3)问考查电流表读数及实验结论的普遍性验证；第(4)问明确探究类实验多次实验的目的。解题时需结合并联电路“各支路独立工作”的特点，电流表的读数规则，以及探究实验的设计思路逐步分析。
【解析】
(1) 实物电路补线：并联电路中各支路独立，L2支路需形成闭合回路，缺少的导线连接L2的左接线柱与电源负极，补线后电路完整。
(2) 并联电路各支路互不影响，L2熄灭、L1亮度不变，说明L2支路故障；若L2短路，会导致电源短路，L1也会熄灭，因此故障为L2断路。
(3) 电流表A1选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，指针指向0.24A，读数为0.24A；实验中得出“各支路电流相等”是因为选用了相同规格的灯泡，结论具有偶然性，需更换不同规格的灯泡再次实验，验证结论的普遍性。
(4) 本实验是探究并联电路电流规律的探究类实验，多次实验的目的是寻找普遍规律，避免偶然性。
【答案】
(1)
(2)断 (3)0.24 不同 (4)寻找普遍规律【知识点】
并联电路电流规律、电流表读数、实验探究
【点评】
本题是初中物理电学的基础实验题，涵盖电路连接、故障分析、电流表读数、实验结论的普遍性等核心知识点，注重对实验过程和原理的理解，需掌握并联电路的特点及探究实验的设计方法。
【难度系数】
0.5
5 如图甲是小明“探究串联电路的电压规律”的实验电路图。
【进行实验与收集证据】
(1)灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$的规格应
(2)闭合开关S后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中A、B两点，B、C两点及A、C两点间，测得数据分别是$U_{AB}=3\ \mathrm{V},U_{BC}=0,U_{AC}=3\ \mathrm{V}$；小明检查发现只有灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$中的一盏出现故障，则故障可能是
(3)处理好故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是
(4)如表是小明实验中测得的数据：
【分析与论证】分析表格数据可以得出结论：
【交流与反思】与同学们讨论交流后，小明发现自己的实验设计还有不足之处，请指出：
【进行实验与收集证据】
(1)灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$的规格应
不相同
（填“相同”或“不相同”）。小明实验时，发现两灯都亮，由于连线较乱，无法确定电路是串联还是并联，请你帮他想出一种简单可行的判断方法从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏灯泡仍发光则是并联，反之是串联
。(2)闭合开关S后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中A、B两点，B、C两点及A、C两点间，测得数据分别是$U_{AB}=3\ \mathrm{V},U_{BC}=0,U_{AC}=3\ \mathrm{V}$；小明检查发现只有灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$中的一盏出现故障，则故障可能是
灯L₁断路
。(3)处理好故障后，小明把电压表接在A、B之间重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是
0.5
V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：断开开关，电压表换用小量程
。(4)如表是小明实验中测得的数据：
【分析与论证】分析表格数据可以得出结论：
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和
。（请使用文字叙述）【交流与反思】与同学们讨论交流后，小明发现自己的实验设计还有不足之处，请指出：
仅有一组实验数据，结论具有偶然性
。答案
(1)不相同 从灯座上取下一盏灯泡,若另一盏灯泡仍发光则是并联,反之是串联 (2)灯L₁断路 (3)0.5 电压表换用小量程 (4)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 仅有一组实验数据,结论具有偶然性
解析
【分析】
本题围绕“探究串联电路的电压规律”实验展开，需结合实验设计原则、串并联电路特点、电路故障判断、电压表使用及实验结论总结来分析：
1. 第(1)问：为避免实验偶然性，需选不同规格灯泡；利用串并联用电器的工作差异判断电路类型。
2. 第(2)问：两灯不亮说明电路断路，结合电压表测量结果判断断路位置。
3. 第(3)问：根据电压表量程确定分度值，再依据示数大小选择合适量程提高精度。
4. 第(4)问：分析实验数据总结规律，从实验次数角度指出不足。
【解析】
(1) 探究串联电路电压规律时，为使结论具有普遍性，应选用规格不相同的灯泡；判断串并联的方法：串联电路中用电器互相影响，并联电路中用电器互不影响，故从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏仍发光则为并联，反之则为串联。
(2) 两灯都不发光说明电路断路；测得$U_{AB}=3\ \mathrm{V}$（等于电源电压），说明A到电源正极、B到电源负极通路；$U_{BC}=0$，说明B、C间断路，因此故障为灯$\mathrm{L}_1$断路。
(3) 若电压表使用0~15V量程，其分度值为0.5V；由电压表示数可知其示数小于3V，为使测量更准确，应断开开关，将电压表换用0~3V的小量程。
(4) 分析表格数据可得：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；实验仅进行一次，结论具有偶然性，应多次实验寻找普遍规律。
【答案】
(1)不相同 从灯座上取下一盏灯泡,若另一盏灯泡仍发光则是并联,反之是串联 (2)灯$\mathrm{L}_1$断路 (3)0.5 电压表换用小量程 (4)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 仅有一组实验数据,结论具有偶然性
【知识点】
串联电路电压规律、电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是电学基础实验的典型题，涵盖实验设计、故障判断、仪器操作及结论总结，注重考查学生的实验探究能力与逻辑分析能力，是初中电学的核心考点题型。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究串联电路的电压规律”实验展开，需结合实验设计原则、串并联电路特点、电路故障判断、电压表使用及实验结论总结来分析：
1. 第(1)问：为避免实验偶然性，需选不同规格灯泡；利用串并联用电器的工作差异判断电路类型。
2. 第(2)问：两灯不亮说明电路断路，结合电压表测量结果判断断路位置。
3. 第(3)问：根据电压表量程确定分度值，再依据示数大小选择合适量程提高精度。
4. 第(4)问：分析实验数据总结规律，从实验次数角度指出不足。
【解析】
(1) 探究串联电路电压规律时，为使结论具有普遍性，应选用规格不相同的灯泡；判断串并联的方法：串联电路中用电器互相影响，并联电路中用电器互不影响，故从灯座上取下一盏灯泡，若另一盏仍发光则为并联，反之则为串联。
(2) 两灯都不发光说明电路断路；测得$U_{AB}=3\ \mathrm{V}$（等于电源电压），说明A到电源正极、B到电源负极通路；$U_{BC}=0$，说明B、C间断路，因此故障为灯$\mathrm{L}_1$断路。
(3) 若电压表使用0~15V量程，其分度值为0.5V；由电压表示数可知其示数小于3V，为使测量更准确，应断开开关，将电压表换用0~3V的小量程。
(4) 分析表格数据可得：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和；实验仅进行一次，结论具有偶然性，应多次实验寻找普遍规律。
【答案】
(1)不相同 从灯座上取下一盏灯泡,若另一盏灯泡仍发光则是并联,反之是串联 (2)灯$\mathrm{L}_1$断路 (3)0.5 电压表换用小量程 (4)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和 仅有一组实验数据,结论具有偶然性
【知识点】
串联电路电压规律、电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是电学基础实验的典型题，涵盖实验设计、故障判断、仪器操作及结论总结，注重考查学生的实验探究能力与逻辑分析能力，是初中电学的核心考点题型。
【难度系数】
0.6
