初中物理热学实验探究专题(供参考)

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热学实验题

一．探究改变内能的方法

探究不同物质的吸热能力

1．夏天中午海边的沙子热，海水却很凉；傍晚海边的沙子凉，海水却较暖和。对此，同学们提出如下猜想：可能是沙子吸热升温或放热降温都比水快，为了比较水和沙子吸热本领的大小。他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网，除此之外，

（1）还需要___温度计___、___停表___；实验时使用搅棒的作用是___使沙子和水能均匀受热。

小明在两个相同的烧杯中分别装入等质量的沙子和水，用相同的酒精灯对其加热，（如右图）实验数据记录如下。

（2）比较沙子和水吸热升温快慢的方法有二种：

①_升高相同的温度比较热量的多少_；②__吸收相同的热量比较升高

的温度的多少___ 。

（3）探究过程中有部分同学提出猜想：可能是中午海水蒸发吸收热量，所以

温度低；而沙子不蒸发，所以温度高，你认为上述猜想是否正确，请说明

理由：______ ___不正确_

如果按照海水蒸发吸收热量，所以温度低；而沙子不蒸发，所以温度高的说法,那么晚上海水温度低,沙子的温度高,这与事实不符合.（标准答案）

当在傍晚时，海水仍在蒸发，仍在吸收热量，而海水的温度却比沙子的温度高（4）分析上表中的实验数据可知；质量相同的水和沙子，升高相同的温度时，水吸收的热量大于(大于／小于)沙子吸收的热量。

（5）实验中有些同学发现：刚开始加热时，情况与(4)结论不符，你认为可能的原因是：水的导热性能好或沙子的导热性能不好。

（6）由于物体吸收热量的多少不便用仪器测量，本实验中把吸收热量的多少转换成加热时间的长短。在探究活动中常用到这种方法（转换法）。运用这种方法设计一个方案来比较电磁铁磁性

的强弱。

_把电源，滑动变阻器，电磁铁开关串联起来，在不同的电流下，观察电磁铁吸引大头针的数

目，就可以知道电磁铁的磁性强弱。__

（7）如上图是小明和小华同学探究沙子与水吸热升温快慢的实验装置．设计实验方案时，他们确定以下需控制的变量，其中多余的是（ D ）

A.取相同质量的沙子和水

B.盛放沙子和水的容器相同

C.采用完全相同的加热方式

D.酒精灯里所加的酒精量相同

3.有四位同学。为了研究物体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，做了如下实验：在四个相同的烧杯中，分别盛有水和某种液体A，用同样的加热器加热，下表是他们的实验记录，根据实验记录回答下列问题：（1）。请将1号烧杯记录中漏的选项填上。（2）。此液体的比热容为_2100J/(千克.℃)___

(3).比较1.2两杯的实验记录，得出的结论是__物体吸收热量的多少与其升高的温度有关。____

(4).

烧杯号液体A 质量（克）初温（℃）末温（℃）加热时间（分）

1 A 200 10 14 2

2 A 200 10 18 4

3 水100 10 18 4

4 水200 10 18 8

08大连）在“比较两种液体比热容的大小”实验中，提供的装有液体、发热电阻丝和温度计的烧瓶(各烧瓶完全相同；各烧瓶中的液体种类不同、质量相同；各烧瓶中发热电阻丝完全相同)若干，其他器材任选。

(1)小明选用的两个烧瓶中分别装有A、B两种液体，选用的其他器材及实物连接图如图14所示。给A、B两种液体加热时，小明“先闭合S1和S2，后闭合S3，一段时问后，断开S3。”这样操作可保证加热时间_________，其目的是使两种液体______________。通过观察，发现A液体中温

度计示数的变化量大，则_________液体比热容大。

(2)小明将装有A液体的烧瓶换成装有C液体的烧瓶，将装有B液体的烧瓶换成

装有D液体的烧瓶。其他器材及实物连接关系不变，又做了一次实验。他“先闭

合S1和S2，后闭合S3，发现C液体温度升高得快，一段时间后，断开S1，同时记

下C液体中温度计示数的变化量△t。又过了一段时间，当D液体中温度计示数的

变化量也等于位时，断开S2。”因为_________液体加热时间短，所以_________

液体比热容小。

(1)相同(1分)；吸收的热量相同(1分)；B(1分)

(2)C(1分)；C(1分)

4. 某同学在做“比较不同物质吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给水和煤油加热，用加热时间的长短来表示物质吸收热量的多少，他得到如下数据：

（1）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出

的初步结论是：同种物质升高相同的温度时，可

以得出的吸收的热量的多少与_质量____有关。

（2）分析第1、3次或2、4次实验数据，可以得出的

初步结论是：_质量相等的不同物质，升高相同的

温度时，吸收的热量不同的___

5.（09·沈阳）如图14甲所示是教科书上提供的“探究比

较不同物质的吸热能力”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食用油和水加热，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。小雨经过分析思考，将实验装置加以改进，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一处错误：没有控制

________相同。

答案：（1）食用油和水吸收的热量

（2）食用油和水的质量

6.（09·包头）某同学学习了燃料的热值后，自己设

物

质

次数质量

m/kg

升高的温

度

△t/℃

加热的时

间t/min

水 1 0.1 10 2

2 0.2 10 4

煤

油

3 0.1 10 1

4 0.2 10 2

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计了一个实验来探究煤油和菜籽油的热值大小关系。为了保证实验结论的可靠，他实验时组装了如图8所示的两套规格完全相同的装置，并每隔1分钟记录了杯中水的温度（见右表）。

（1）在安装、调整实验器材时，科学合理的顺序是（甲图中）：先调整固定的位置，再调整固定的位置（选填“A”或“B”）。

（2）为保证实验结论的可靠，在实验中还应控制的相同的量有：、

（3）通过表中记录本的数据，你认为煤油和菜籽油两种燃料中，热值较大的是。

（4）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两油灯中燃料的质量，并记录的数据、利用公式Q

吸＝cm（t-t0）计算出了水吸收的热量，他认为通过这些数据能准确地计算出煤油和菜籽油的热值。你认为他的计算结果可靠吗？，利用此实验方法计算出的热值将比真实值（偏大/偏小）。为什么？。

答案：（1）B A （2）水的质量煤油和菜籽油的质量（3）煤油（4）不可靠偏小煤油和菜籽油不可能完全燃烧，且有热量损失（容器，石棉网铁圈等要吸热，水、容器等向周围环境散热，故无法准确计算燃料的热值）

7．（10分）小明和他的弟弟赤脚跑到海滩边，他们发现沙子烫脚，而海水却不热，弟弟问这是为什么？小明为了让弟弟明白其中的道理，于是从海边取了一些沙子带回家和弟弟一起进行探究实验

在相同的水杯中分别装上了100g的水和沙子，让太阳光同时照射，用温度计测出它们的温度，并用秒

照射时间（min）0 2 4 6 8 10

温度(o C) 水26 26.7 27.5 28.1 28.6 29.0

沙子26 27.8 30.5 32.1 33.6 33.6

(1)请你认真分析数据，总结结论；相同的不同物质，吸收相同的热量，升高的温度一般（2）我们在上新课时，在探究“物质吸热能力”的问题上引入了一个概念

（3）（4分）请你帮助小明给他的弟弟解释“沙子烫脚，而海水却不热”的原因？

8 ．赵越同学为了探究物体温度升高与吸收热量的关系．进行了如下实验：

器材：两个相同的烧杯、两只温度汁、相同质量的水和煤油、洒精灯2个、铁架台等

探究过程：将分别盛有相同质量的水和煤油的烧杯在铁架台上组装好．用相同的酒精灯加热，用温度汁分别测量水和煤油的温度．得到如下实验数据

时间／min 0 1 2 3 4 5 6 ……

水的温度／℃25 26 27 28 29 30 31 ……

煤油的温度／℃25 27 29 31 33 35 37 ……

分析实验数据你能得到哪些结论？（写出两条即可）

（1）_相同质量的同种物质，升高相同的温度，吸收的热量是

相同的或_相同质量的不同种物质，升高相同的温度，吸收

的热量是不同的。或相同质量的同种物质，温度升高得越高，

吸收的热量越多。_____

（2）不同物质，吸收相同热量，比热容大的温度变化小。比热容小的温度变化大。_______

50.(2010，哈尔滨，5分)同学们在做“比较水和沙子的吸热能力”实验的场景如图所示，他们说该实验有两种探究方法。

(1)实验方法一的设计如图中所示：

①在实验中，加热相同的时间目的是＿＿＿＿；

②请你指出该同学的设计思路和实验装置中的错误和不足。

(2)请你设计出第二种实验方法：

①写出该实验方法所需要的测量仪器＿＿＿＿；

②请写出设计思路。

答案: (1)①使水和沙子吸收相等的热量②错误是：没有控制水和沙子质量相等、初温相同。

不足是：没有测量水和沙子温度的仪器。

（2）①天平温度计（秒表）②在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热至相同的末温，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力。（在两个相同的金属盒内，加入初温与质量均相同的水和沙子，用酒精灯加热，使其升高相同的温度，比较加热时间，就能比较它们的吸热能力）

3.小明想用水和酒精的凝固点不同的物理知识，将酒精从水和酒精的混合物中分离出来，在冷冻了很长时间后却没有如愿以偿，就此现象你能提出的问题：_为什么不能用凝固的方法把酒精从不当中分离出来。

合理的猜想：可能是混合后的混合物有了一个新的共同的凝固点。

4．如图l9所示是小华同学组装的“人造雪”装置．所用的器材有铁架台

(底座、铁圈、铁夹、横杆)、锥形瓶、酒精灯、棉线、碘粉等．

(1)器材组装过程中，铁圈的位置是根据____________高度固定的．

(选填“酒精灯”、“酒精灯及其火焰”、“锥形瓶”或“铁架台”)

(2)实验中观察的对象是______碘粉____．

(3)实验中观察到的现象是_____碘粉先变成紫色的碘蒸气，后来又变成固态的碘_．

(4)实验中碘发生的物态变化是____先升华后凝华_______．

二．用温度计测温度及观察水的沸腾现象

１．根据"研究液体沸点与气压关系"的实验，回答下列问题：

（1）用酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，如图a所示，在水沸腾过程中，温度计的示数_不变____ （填"变大"、"变小"或"不变"），此温度即为水的_沸点____．水沸腾时看到瓶口周围有大量的"白气"，在"白气"形成过程中，发生的物态变化是__汽化_____和__液化____．

（2）待水沸腾后，移去酒精灯，水停止沸腾．过一会儿，将注射器接

到烧瓶口上，如图b所示，然后向外拉注射器活塞，会看到的现象是___

烧瓶中的水又沸腾了__．此实验说明 ___水的沸点与压强有关，_压强

越小，水的沸点越低.

3.1、小华所在小组的同学为了研究水的沸腾，取了200g的水加热，

下表是他们记录的有关数据。