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3. 保温杯。(11分)
右图是一个智能保温杯,它内置温度传感器,通过电子智能感应测量水温,将数值显示在杯盖上。小科选择了4个不同品牌的智能保温杯,并测试了它们的保温效果。
(1)分析右表,起始温度保持一致的目的是。
(2)这个实验的类型是。
(3)4个保温杯中,保温效果最好的是,水温最先达到室温的是。
(4)小科想让冰块融化得慢一点,可以选择保温杯,理由是。
(5)下列不属于智能保温杯有效保温的原因是()。(2分)
A. 使用金属材质
B. 增加真空层
C. 配有密封盖
(6)智能保温杯的内壁选用银色涂层,主要目的是()。(2分)
A. 美观
B. 节省成本
C. 增强保温性能
(7)请你再提出一个关于智能保温杯的科学问题。
右图是一个智能保温杯,它内置温度传感器,通过电子智能感应测量水温,将数值显示在杯盖上。小科选择了4个不同品牌的智能保温杯,并测试了它们的保温效果。
(1)分析右表,起始温度保持一致的目的是。
(2)这个实验的类型是。
(3)4个保温杯中,保温效果最好的是,水温最先达到室温的是。
(4)小科想让冰块融化得慢一点,可以选择保温杯,理由是。
(5)下列不属于智能保温杯有效保温的原因是()。(2分)
A. 使用金属材质
B. 增加真空层
C. 配有密封盖
(6)智能保温杯的内壁选用银色涂层,主要目的是()。(2分)
A. 美观
B. 节省成本
C. 增强保温性能
(7)请你再提出一个关于智能保温杯的科学问题。
答案
保证实验的公平性，避免其他条件干扰实验结果
对比实验
丁
丙
丁
相同时间丁保温杯
中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强
A
C
智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关(合理即可)
对比实验
丁
丙
丁
相同时间丁保温杯
中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强
A
C
智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕智能保温杯的保温效果展开，需结合控制变量法、对比实验特点及热传递原理分析：
1. 第(1)问：探究不同保温杯的保温效果，需控制除保温杯品牌外的其他条件，起始温度一致是为了保证实验公平，避免无关变量干扰结果。
2. 第(2)问：实验是对比不同品牌保温杯的保温差异，属于对比实验。
3. 第(3)问：保温效果看水温降低速率，降温越少保温越好；降温越快则最先达到室温，据此判断。
4. 第(4)问：冰块融化慢需减少热量散失，选保温效果最好的保温杯，结合其原理说明理由。
5. 第(5)问：根据保温杯保温原理（减少热传导、对流、辐射），分析选项中不利于保温的因素。
6. 第(6)问：银色涂层的作用是反射热辐射，增强保温性能。
7. 第(7)问：围绕保温杯的保温相关，提出合理的科学问题即可。
【解析】
(1) 实验探究不同保温杯的保温效果，根据控制变量法，需保证只有保温杯品牌这一变量，起始温度一致是为了控制无关变量，确保实验结果的差异仅由保温杯本身决定，避免干扰，保证实验公平性。
(2) 该实验是对比不同品牌保温杯的保温效果，属于对比实验。
(3) 相同时间内，水温降低越少，保温效果越好；降低越多则越快达到室温，因此保温效果最好的是丁，水温最先达到室温的是丙。
(4) 冰块融化慢需要减少热量散失，保温效果最好的是丁，理由是相同时间丁保温杯中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强，能减少冰块吸收的热量，减慢融化。
(5) 金属是热的良导体，会加快热量传递，不利于保温；真空层减少热传导和对流，密封盖减少热对流，均利于保温，故选A。
(6) 银色涂层能反射热辐射，减少热量向外辐射散失，从而增强保温性能，故选C。
(7) 围绕保温杯的保温相关，合理即可，如“智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关？”
【答案】
保证实验的公平性，避免其他条件干扰实验结果；对比实验；丁；丙；丁；相同时间丁保温杯中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强；A；C；智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关(合理即可)
【知识点】
控制变量法；对比实验；热传递的应用
【点评】
本题结合生活中的智能保温杯，考查实验探究方法与热传递原理，注重理论联系实际，需学生理解控制变量法的应用及保温杯保温的核心原理，难度适中。
【难度系数】
0.4
本题围绕智能保温杯的保温效果展开，需结合控制变量法、对比实验特点及热传递原理分析：
1. 第(1)问：探究不同保温杯的保温效果，需控制除保温杯品牌外的其他条件，起始温度一致是为了保证实验公平，避免无关变量干扰结果。
2. 第(2)问：实验是对比不同品牌保温杯的保温差异，属于对比实验。
3. 第(3)问：保温效果看水温降低速率，降温越少保温越好；降温越快则最先达到室温，据此判断。
4. 第(4)问：冰块融化慢需减少热量散失，选保温效果最好的保温杯，结合其原理说明理由。
5. 第(5)问：根据保温杯保温原理（减少热传导、对流、辐射），分析选项中不利于保温的因素。
6. 第(6)问：银色涂层的作用是反射热辐射，增强保温性能。
7. 第(7)问：围绕保温杯的保温相关，提出合理的科学问题即可。
【解析】
(1) 实验探究不同保温杯的保温效果，根据控制变量法，需保证只有保温杯品牌这一变量，起始温度一致是为了控制无关变量，确保实验结果的差异仅由保温杯本身决定，避免干扰，保证实验公平性。
(2) 该实验是对比不同品牌保温杯的保温效果，属于对比实验。
(3) 相同时间内，水温降低越少，保温效果越好；降低越多则越快达到室温，因此保温效果最好的是丁，水温最先达到室温的是丙。
(4) 冰块融化慢需要减少热量散失，保温效果最好的是丁，理由是相同时间丁保温杯中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强，能减少冰块吸收的热量，减慢融化。
(5) 金属是热的良导体，会加快热量传递，不利于保温；真空层减少热传导和对流，密封盖减少热对流，均利于保温，故选A。
(6) 银色涂层能反射热辐射，减少热量向外辐射散失，从而增强保温性能，故选C。
(7) 围绕保温杯的保温相关，合理即可，如“智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关？”
【答案】
保证实验的公平性，避免其他条件干扰实验结果；对比实验；丁；丙；丁；相同时间丁保温杯中水温降低最少，它减缓热传递的能力最强；A；C；智能保温杯的保温效果与体积大小是否有关(合理即可)
【知识点】
控制变量法；对比实验；热传递的应用
【点评】
本题结合生活中的智能保温杯，考查实验探究方法与热传递原理，注重理论联系实际，需学生理解控制变量法的应用及保温杯保温的核心原理，难度适中。
【难度系数】
0.4
4.潜水艇模型。(9分)
如右图,小科用玻璃瓶制作了一个潜水艇模型,将模型放入密封的矿泉水瓶中。用手挤压矿泉水瓶,使矿泉水瓶中少量的水进入玻璃瓶,玻璃瓶下沉;手松开矿泉水瓶,玻璃瓶又会浮回水面。
(1)该装置中,矿泉水瓶的瓶盖去掉,玻璃瓶的瓶盖(填“要”或“不要”,上同)去掉。
(2)小科第1次制作的潜水艇模型放入矿泉水瓶中后直接下沉,下列操作可使潜水艇模型上浮的是()。
A.减少矿泉水瓶中的水量B.减少玻璃瓶内的水量
C.减少玻璃瓶内的空气量
(3)潜水艇模型能浮在水面上,主要是受到一个向的力,这个力叫。
(4)潜水艇模型的升降,主要改变了它的(填“重力”或“体积”)。
(5)矿泉水瓶能用大玻璃瓶代替吗?请写出你的理由。(3分)
,。
如右图,小科用玻璃瓶制作了一个潜水艇模型,将模型放入密封的矿泉水瓶中。用手挤压矿泉水瓶,使矿泉水瓶中少量的水进入玻璃瓶,玻璃瓶下沉;手松开矿泉水瓶,玻璃瓶又会浮回水面。
(1)该装置中,矿泉水瓶的瓶盖去掉,玻璃瓶的瓶盖(填“要”或“不要”,上同)去掉。
(2)小科第1次制作的潜水艇模型放入矿泉水瓶中后直接下沉,下列操作可使潜水艇模型上浮的是()。
A.减少矿泉水瓶中的水量B.减少玻璃瓶内的水量
C.减少玻璃瓶内的空气量
(3)潜水艇模型能浮在水面上,主要是受到一个向的力,这个力叫。
(4)潜水艇模型的升降,主要改变了它的(填“重力”或“体积”)。
(5)矿泉水瓶能用大玻璃瓶代替吗?请写出你的理由。(3分)
,。
答案
不要
要
B
上
浮力
重力
不能
矿泉水瓶可以用手挤压来改变内部玻璃瓶内的水量，大玻璃瓶难以被挤压(合理即可)
要
B
上
浮力
重力
不能
矿泉水瓶可以用手挤压来改变内部玻璃瓶内的水量，大玻璃瓶难以被挤压(合理即可)
解析
【分析】
本题围绕潜水艇模型的实验装置，考查浮力、物体浮沉条件及气压的应用。解题思路：明确装置中矿泉水瓶和玻璃瓶的作用，矿泉水瓶需密封，通过挤压改变内部气压调节玻璃瓶内水量；玻璃瓶需能让水进出以改变自身重力实现浮沉。结合浮沉条件（浮力与重力的关系）逐一分析各问题：（1）根据装置密封性判断瓶盖是否去掉；（2）根据浮沉条件，上浮需减小模型重力，对应操作；（3）明确漂浮时的受力；（4）潜水艇的原理是改变自身重力；（5）对比矿泉水瓶和大玻璃瓶的挤压特性，分析能否替代。
【解析】
（1）矿泉水瓶需密封才能通过挤压改变内部气压，进而调节玻璃瓶内的水量，因此瓶盖不要去掉；玻璃瓶需要让水进出以改变自身重力，所以瓶盖要去掉。
（2）潜水艇模型上浮需减小自身重力（浮力不变时）。A选项减少矿泉水瓶水量，无法改变模型重力，错误；B选项减少玻璃瓶内的水量，模型重力减小，可上浮，正确；C选项减少玻璃瓶内空气量，会使更多水进入玻璃瓶，重力增大，下沉，错误。故选B。
（3）物体浮在水面时，受到向上的力，这个力叫浮力。
（4）潜水艇模型的体积不变，排开液体体积不变，浮力不变，升降是通过改变自身重力实现的。
（5）矿泉水瓶可被手挤压，改变内部气压，从而调节玻璃瓶内的水量；大玻璃瓶难以被手挤压，无法有效改变玻璃瓶内的水量，因此不能代替矿泉水瓶。
【答案】
不要；要；B；上；浮力；重力；不能；矿泉水瓶可以用手挤压来改变内部玻璃瓶内的水量，大玻璃瓶难以被挤压（合理即可）
【知识点】
浮力；物体浮沉条件；气压的应用
【点评】
本题结合实验装置考查潜水艇原理，将物理知识与实际操作结合，需理解浮沉条件和气压的作用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
本题围绕潜水艇模型的实验装置，考查浮力、物体浮沉条件及气压的应用。解题思路：明确装置中矿泉水瓶和玻璃瓶的作用，矿泉水瓶需密封，通过挤压改变内部气压调节玻璃瓶内水量；玻璃瓶需能让水进出以改变自身重力实现浮沉。结合浮沉条件（浮力与重力的关系）逐一分析各问题：（1）根据装置密封性判断瓶盖是否去掉；（2）根据浮沉条件，上浮需减小模型重力，对应操作；（3）明确漂浮时的受力；（4）潜水艇的原理是改变自身重力；（5）对比矿泉水瓶和大玻璃瓶的挤压特性，分析能否替代。
【解析】
（1）矿泉水瓶需密封才能通过挤压改变内部气压，进而调节玻璃瓶内的水量，因此瓶盖不要去掉；玻璃瓶需要让水进出以改变自身重力，所以瓶盖要去掉。
（2）潜水艇模型上浮需减小自身重力（浮力不变时）。A选项减少矿泉水瓶水量，无法改变模型重力，错误；B选项减少玻璃瓶内的水量，模型重力减小，可上浮，正确；C选项减少玻璃瓶内空气量，会使更多水进入玻璃瓶，重力增大，下沉，错误。故选B。
（3）物体浮在水面时，受到向上的力，这个力叫浮力。
（4）潜水艇模型的体积不变，排开液体体积不变，浮力不变，升降是通过改变自身重力实现的。
（5）矿泉水瓶可被手挤压，改变内部气压，从而调节玻璃瓶内的水量；大玻璃瓶难以被手挤压，无法有效改变玻璃瓶内的水量，因此不能代替矿泉水瓶。
【答案】
不要；要；B；上；浮力；重力；不能；矿泉水瓶可以用手挤压来改变内部玻璃瓶内的水量，大玻璃瓶难以被挤压（合理即可）
【知识点】
浮力；物体浮沉条件；气压的应用
【点评】
本题结合实验装置考查潜水艇原理，将物理知识与实际操作结合，需理解浮沉条件和气压的作用，属于基础应用类题目，难度适中。
【难度系数】
0.6
