中考科学第二轮专题复习实验专题---探究物体吸热能力

第 1 页 共 9 页 浙教版中考科学第二轮专题复习实验专题---探究物体吸热能力 1.在探究水和食用油吸热能力的实验中，小金同学猜想物体温度升高吸收热量的多少可能与质量和物质的 种类有关。为了验证猜想，同组的同学经过讨论，制订了两个方案： 方案一：让研究对象升高相同的温度，然后比较它们吸收热量的多少。 方案二：让研究对象吸收相同的热量，然后比较它们升高温度的高低。 （1）实验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油，为了完成 实验，还需要________； （2）两方案中水和食用油吸热多少是通过________来反映的； （3）为了验证猜想，小金做了如下实验：在 2 个相同的烧杯中分别盛有质量相等的水和食用油，用两个 规格相同的电加热器进行加热，下表是他的实验记录。根据实验记录可以知道：小金选择________（填方 案一或方案二）进行实验。 加热时间/min 0 1 2 3 4 5 6 水的温度/℃ 20 22 24 26 28 30 32 油的温度/℃ 20 24 28 32 36 40 44 2.如图甲所示是“探究水与煤油升高相同温度时吸收热量的多少”的实验装置。实验方法是：用两个相同的 酒精灯分别给质量相同的煤油和水加热，在吸收热量相同时，通过比较它们温度升高的多少来判断吸热能 力的大小。小科经过分析思考，将实验装置甲加以改进，如图乙所示。 （1）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是：更容易控制________相同。 （2）图乙的实验操作中存在的一处错误是________。 第 2 页 共 9 页 （3）根据实验测得的数据画出它们升高的温度ΔT 随时间 t 变化的图像如图丙所示，它们都是过原点的直 线，即ΔT＝kt。用 m 表示水和煤油的质量，c1 和 c2 分别表示水和煤油的比热容，则两条直线 k 的比值 k 水∶k 煤油等于________。(用含有 c1、c2 的式子表示) 3.小明用相同的酒精灯分别给水和煤油加热(如图甲)，以探究水和煤油的吸热能力。 （1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是________。 （2）加热 10min，水吸收的热量________ (选填“大于”“小于”或“等于”)煤油吸收的热量。 （3）根据实验数据，小明作出了水和煤油的温度随加热时间变化的图像，如图乙所示。由图像可知，水 的沸点是________℃，煤油的比热容是________ J/(kg·℃)。[c 水＝4.2×103J/(kg·℃)] （4）若本实验共消耗酒精 20g，则这些酒精完全燃烧放出的热量是________ J。(q 酒精＝3.0×107J/kg) 4.如图甲、乙所示是小科比较物质比热容的实验仪器，主要由保温性能较好且相同的两容器、两个相同加 热电阻 A 和 B、电源(为加热电阻遇传感器供电)和温度传感器等部分组成。温度传感器可以将液体中的温 度信息传入电脑，通过电脑处理得到温度 T 和时间 t 的关系图象。 （1）老师观察装置后指出该装置缺少________装置，会使液体受热不均匀，导致实验失败。 （2）小科对装置改进后，在甲、乙两容器中分别装入 100g 初温相同的两种不同液体 a 和 b 打开电源，通 过电脑得到了如图丙的图像，从丙图中可以看出液体________(选填“a”或“b”)比热容较大。 （3）若小科保持其他条件不变，将 a、b 两种液体的质量都增加到 150g 再次实验，则得到的图像中两条 线的夹角α较原来相比将________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。 5.“探究水和砂子的吸热能力”实验器材如图所示，两个酒精灯、两个金属杯、两个温度计．对质量相等的 水和砂子进行加热请回答下列问题： 第 3 页 共 9 页 （1）怎样使水和干砂子吸收相同的热量？________。 （2）质量相等的水和干砂子吸收相等的热量时，________的温度升高较快，若升高相同的温度，________ 吸收的热量较多． （3）这个实验说明了质量相同的不同物质的吸热能力是________的． 6.小马同学对研究焦耳定律的实验装置进行了改装，如图所示，可以测量未知液体的比热容 C。测量时， 分别往甲乙两瓶中装入质量相同的水和待测液体，闭合开关一段时间后，再用温度计分别测出这段时间内 水和待测液体升高温度△t 水和△t，在不计热量损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容。 资料 1：质量为 m 的某种物质，温度升高△t，吸收热量为 Q 吸=Cm△t。 资料 2：水的比热容为 4.2ⅹ103 焦∕千克˙℃ （1）闭合开关后，发现水和待测液体的温度升高得较慢。为了使温度升高得更快，他应将滑动变阻器的 滑片向________端滑动（填“A”或”B”）。 （2）本实验需要控制这段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小马设计的电路中必须满足的条件是 ________。 （3）下表是实验中测得的数据 时间（分钟） 水升高的温度Δt 水（℃） 待测液体升高的温度Δt（℃） 2 9 21 4 18 42 6 27 60 根据上表中的数据，可以得到待测液体的比热容为________焦∕千克˙℃ 7.为了比较水和煤油的比热容，小明在家里做了下面的实验：在两个相同的塑料瓶内分别放入质量相同、 初温都是室温的水和煤油．在瓶口扎上气球，将它们一同浸入热水中，如图所示 第 4 页 共 9 页 （1）观察到的现象是________ 瓶口的气球膨胀得大些． （2）要使两球膨胀的大小相同，应对________ 加热的时间长些． （3）此实验表明________比________ 的比热容大些． 8.在“比较不同物质吸热能力” 的实验中，将甲、乙两种不同的液体分别放入两个相同的烧杯内，用相 同的电加热器同时加热．记录相关数据，并绘制出如图的图象．（不计热量损失） （1）实验时，选用初温和________均相等的甲、乙两种液体． （2）加热 10min，甲吸收的热量________（选填“大于”、“小于”或“等于”）乙吸收的热量，甲液体的沸点 是________℃． （3）乙液体的比热容是甲液体比热容的________倍． 9.在“比较不同物质吸热升温情况”的实验中： （1）小丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示．在组装器材时应先调节________（A/B） 的高度，确保使用外焰加热。 （2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和 煤油________，得出结论。 （3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙 所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是________。（答出一个即可） 第 5 页 共 9 页 答案解析部分 一、实验探究题 1.【答案】 （1）托盘天平 （2）加热时间的长短 （3）方案二 【解析】【分析】（1）根据公式 Q=cm△t 可知，当物质的质量和吸收的热量相同时，升高温度大的比热 容小；当物体的质量和升高的温度相同时，吸收热量多的比热容大。据此可知，无论哪种方案，都需要控 制质量相同，据此判断补充的器材； （2）在实验过程中，用两个相同的加热器对两种液体加热，根据 W=Pt 可知，相同的时间内加热器放出 相同的热量，那么水和食用油就吸收相同的热量，因此可通过加热时间的长短反映吸热的多少。 （3）根据表格确定实验中保持哪个量相同即可。 【解答】（1）验室准备了两个规格相同的电加热器、两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油，为 了完成实验，还需要测量质量的托盘天平。 （2）两方案中水和食用油吸热多少是通过加热时间的长短来反映的； （3）根据表格可知，表格中统计的是加热相同时间后液体的温度，而加热相同的时间也就是控制吸收的 热量相同，通过温度的变化量判断比热容的大小，因此小金选择的是方案二进行实验。 2.【答案】 （1）吸收的热量 （2）煤油与水的质量不相等(或没有控制煤油与水的质量相同) （3）c2∶c1 【解析】【分析】（1）图乙中，装有两种液体的试管都放在同一烧杯中，那么在相同的时间内肯定吸收 相同的热量； （2）根据题目要求可知，如果要用升高温度的大小反应吸热能力的大小，就必须保证吸收的热量、液体 的质量相同。根据图乙可知，煤油和水的液面高度相同，即液体的体积相同，根据公式 m=ρV 可知，煤油 和水的质量肯定不相同。 （3）根据公式 Q=cm△t 和△T=kt 进行推导即可。 【解答】（1）与图甲的实验装置相比，图乙的优点是：更容易控制吸收的热量相同。 （2）图乙的实验操作中存在的一处错误是：煤油与水的质量不相等(或没有控制煤油与水的质量相同)。 （3）将△T=kt 代入吸热公式 Q=cm△t 得到：Q=cmkt； 那么直线 k 的比值为：  ㌳䁙 ； 则两条直线 k 的比值为： ； 因为水和煤油的质量相同，吸热相同，加热时间相同， 所以得到： 。 第 6 页 共 9 页 3.【答案】 （1）控制不同物质的质量相同 （2）等于 （3）98；2.1×103 （4）6.0×105 【解析】【分析】（1）根据公式 Q=cm△t 可知，探究水和煤油的吸热能力大小时，必须控制液体的质量 和升高温度相同，比较吸收热量的多少，据此分析天平的作用； （2）相同的酒精灯，在相同的时间内放出相同的热量，那么水和煤油就吸收相同的热量； （3）根据乙图确定水保持不变的温度，这就是水的沸点。根据乙图的加热时间，确定水和煤油都升高到 98℃时吸收的热量之比，然后根据公式 Q=cm△t 作比计算煤油的比热容； （4）根据 Q=qm 计算酒精燃烧放出的热量。 【解答】（1）本实验需要用到天平这一测量工具，目的是控制不同物质的质量相同。 （2）加热 10min，水吸收的热量等于煤油吸收的热量。 （3）根据乙图可知，水的温度保持 98℃不变，那么水的沸点就是 98℃。 水和煤油都升高到 98℃时，它们升高的温度相同， 那么它们吸收的热量之比等于加热时间之比，即 Q 煤：Q 水=10min：20min=1：2； 根据公式 Q=cm△t 得到： ； ； 解得：c 煤油=2.1×103J/(kg·℃)； （4）酒精燃烧放出的热量：Q=qm=3.0×107J/kg×0.02kg=6.0×105J。 4.【答案】 （1）搅拌 （2）b （3）减小 【解析】【分析】（1）加热电阻在容器的底部，那么底部的液体温度会更高一些，但是上面的液体温度 会低一些。如果能够加入搅拌装置，就可以使液体受热均匀，收集到更准确的数据。 （2）根据公式 Q=cm△t 可知，质量相同的不同物质当吸热相同时，升高的温度与比热容成比，即升高的 温度越大，比热容越小。 （3）根据公式 Q=cm△t 可知，相同的物质吸收相同的热量时，升高的温度与质量成反比，据此判断夹角 的大小。 【解答】（1）老师观察装置后指出该装置缺少搅拌装置，会使液体受热不均匀，导致实验失败。 （2）如下图所示：当吸收相同的热量时，△ta>△tb ， 根据公式 Q=cm△t 可知，a 的比热容就小于 b 的比热容，即液体 b 的比热容较大。 第 7 页 共 9 页 （3）根据公式 Q=cm△t 可知，相同的物质吸收相同的热量时，升高的温度与质量成反比，即质量为 150g 时升高的温度肯定小于质量为 100g 时的温度，那么图像中两条线的夹角与原来相比将减小，如下图所示： 5.【答案】 （1）加热相同的时间 （2）干砂子；水 （3）不同的 【解析】【分析】（1）该实验中采用了转换法，相同的热源加热相同的时间，吸收的热量相同；（2）该 实验还采用了控制变量法，质量和吸收的热量相同时，根据 Q=cm△t 可知谁温度升高的快；（3）从实验 的现象可知结论。 【解答】（1）该实验中采用了转换法，相同的热源加热相同的时间，吸收的热量相同； （1）要使水和干砂子吸收相同的热量，可以用同样的酒精灯，加热相同的时间 （2）质量相等的水和干砂子吸收相等的热量时，由于水的比热容大于干沙子的比热容，根据 Q=cm△t 可知干砂子温度升高较快；若升高相同的温度，则水吸收的热量较多； （3）这个实验说明了质量相同的不同物质的吸热能力是不同的。 故答案是：（1）加热相同的时间；（2）干砂子；水。（3）不同。 6.【答案】 （1）闭合开关后，为使温度升高得更快，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知，可以增大电路中的电流， 滑动变阻器向 A 端移动 （2）要使在相同的时间内，电阻产生的热量相同，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知,电流要相同，所以两阻丝串联， 且电阻大小相同 （3）1.8ⅹ103J∕(Kg˙℃) 【解析】【分析】（1）根据 Q=cm△t 可知，水温升高的较慢应该是相同的时间内产生的热量太少所致。 根据焦耳定律 Q=I2Rt 可知，要增大电流产生的热量就必须增大电流，而减小变阻器的电阻，据此确定变阻 第 8 页 共 9 页 器的滑片移动方向； （2）根据焦耳定律 Q=I2Rt 分析需要控制的条件； （3）相同的时间内，水和液体吸收的热量相等，根据公式 Q=cm△t 列出方程计算液体的比热容即可。 【解答】（1）为了使温度升高得更快，就要增大通过电路的电流，减小变阻器的电阻，即他应将滑动变 阻器的滑片向 A 端滑动； （2）本实验需要控制这段时间内水和待测液体吸收的热量相等，由焦耳定律 Q=I2Rt 可知，小马设计的电 路中必须满足的条件是：电流要相同，所以两阻丝串联，且电阻大小相同 （3）在 2min 内水和液体吸收的热量相等， 即 Q 水=Q 液体； c 水 m△t 水=cm△t； c 水△t 水=c△t； 4.2ⅹ103J∕(Kg˙℃)ⅹ9℃=c×21℃； 解得：c=1.8ⅹ103J∕(Kg˙℃)。 7.【答案】 （1）煤油 （2）水 （3）水；煤油 【解析】【分析】（1）根据 c= 的变形式△t= ㌳ 分析得出答案；（2）根据 c= 的变形式 Q=cm△t 分析 得出答案；（3）根据 c= 分析得出答案。 【解答】解：（1）根据 c= 的变形式△t= ㌳ 知煤油升温快，煤油上方的空气温度高，空气膨胀大，所以 装煤油的瓶口的气球膨胀得大些； （2） 要使两球膨胀的大小相同 ，即两种液体升高的温度相同，根据 c= 的变形式 Q=cm△t 知 m、△t 相同时 c 越大 Q 越大，所以应对水加热的时间长些； （3）对质量相同的水和煤油加热相同的时间，煤油升温高，根据 c= 知水的比热容大。 故答案为：（1）煤油；（2）水；（3）水；煤油。 8.【答案】 （1）质量 （2）等于；60 （3）2 【解析】【分析】（1）要探究不同液体的吸热本领，需要取初温相同，质量相同的不同液体；（2）相同 加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，甲乙吸收的热量相等； 第 9 页 共 9 页 液体沸腾时，温度不变，该温度叫液体的沸点；（3）根据图象读出甲加热 10min 温度的变化量和乙加热 20min 温度的变化量，此时 Q 甲=1/2 Q 乙 ， 并且甲、乙温度的变化量相同，然后根据 Q=cm△t 求出甲、 乙比热容的关系． 【解答】（1）要研究两种液体的吸热本领，应控制两个烧杯中所装的甲、乙两种液体的初温相同、质量 相等；（2）相同加热器加热相同时间，加热器放出的热量相等，因此甲吸收的热量等于乙吸收的热量； 根据图象可知，当甲加热到 60℃时，甲开始沸腾，并且温度保持 60℃不变，因此甲液体的沸点是 60℃； （3）根据图象可知，甲加热 10min 温度的变化量等于乙加热 20min 温度的变化量，即 Q 甲=1/2Q 乙 ， △t 甲=△t 乙 ， 并且 m 甲=m 乙；由 Q=cm△t 可， 即 则 c 乙=2c 甲 ． 9.【答案】 （1）A （2）升高的温度 （3）该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等 【解析】【分析】（1）使用酒精灯进行加热时，由于外焰的温度最高，所以通常使用外焰加热。酒精灯 放在底座上高度不能变化，只能通过调节支托烧杯的支架 A 达到目的； （2）根据公式 Q=cm△t 可知，要比较升温情况即△t 与比热容 c 的关系，必须控制质量 m 和 Q 相等；而 Q 相等，其实就是加热时间相等，然后比较温度的变化即可； （3）两种物质同时放入一个烧杯中加热，同时开始和结束加热，能够比较准确的控制吸收的热量相等。 【解答】（1）丽和小明用一套器材做加热水和煤油的实验，如图甲所示．在组装器材时应先调节 A 的高 度，确保使用外焰加热。 （2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的水和煤油，分别加热相同的时间，比较水和 煤油升高的温度，得出结论。 （3）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙 所示的装置。与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是： 该方案避免两次加热，用同 一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等 。