初中物理探究比热容的实验实验题

为了比较“水和食用油的吸热能力”，某同学选取相同质量的水和食用油各 $200g$，用如图甲所示两组相同的器材进行了实验，水和食用油相同时间吸热相同。实验数据记录如下：

物质	初始温度 ${/}^{°}\text{C}$	加热时间 $/\mathit{min}$	最后温度 ${/}^{°}\text{C}$
水	20	6	45
食用油	20	6	70

（1）请在图乙所示的坐标图上，作出两组实验数据的“温度 $-$时间”图象：

（2）由实验数据分析可知，　 　的吸热能力强（选填“水”或“食用油”）；

（3）若加热到相同的温度后停止加热，冷却相同时间后　 　的末温高（填“水”或“食用油”）。

某同学学习了燃料的热值后，自己设计了一个实验来探究煤油和酒精的热值大小关系。他实验时组装了如图所示的两套规格完全相同的装置，并每燃烧1g燃料记录了杯中水的温度（见下表）。

（1）为保证实验结论的可靠，实验时应控制两套装置中相同的量有：燃料的 和水的 。
（2）通过表中记录的数据，你认为煤油和酒精两种燃料中，热值较大的是 。
（3）该同学实验前用天平测出了烧杯中水的质量及两灯中燃料的质量，并记录数据、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酒精的热值。你认为他的计算结果可靠吗? 。为什么?

在探究“比较不同物质吸热能力”的实验中，用铁夹将温度传感器及分别盛有水和色拉油的两个试管固定在铁架台上，温度传感器的探头部分与试管内的水和色拉油良好接触，两只温度传感器通过数据采集线与计算机相连接，如图所示。

（1）试管中加入的水和色拉油除初温相同外，还应保证　　相同。（选填“体积”、“质量”）

（2）实验中物质吸热的多少是通过　　来反映的。

（3）由于没有直接测量比热容的仪器，因此这个实验是通过观察　　的变化来比较比热容的大小。

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	末温/℃
水	200	20	6	45
色拉油	200	20	6	75

（4）根据表中数据算出加热6min水吸收的热量为　　J。

（5）色拉油的比热容是　　J/（kg•℃）。（用科学记数法表示并精确到小数点后一位）

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，他得到如下数据：

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

（1）上表中用加热时间的长短来表示水和煤油 ．
（2）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：同种物质升高相同温度时，吸收热量的多少与物质的 有关．
（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出的初步结论是： ．

探究物质的吸热能力，通常有两种方案：

方案一：取相同质量的两种物质，吸收相等的热量，比较温度的变化。

方案二：取相同质量的两种物质，升高相同的温度，比较吸收的热量。

（1）为便于开展实验探究，热源相同时，我们将方案中的“吸收的热量”转换为“加热的时间”，通过加热时间的长短可知吸收热量的多少。实验室温度计就是应用这种转换思想测量温度的：当温度升高或降低时，温度计中的液体便膨胀或收缩，从温度计中　 　的变化便可知温度的变化。

（2）下表是小明探究甲、乙两种液体的吸热能力时记录的实验数据。

液体名称	液体质量 $m/g$	液体初温 $t_1{/}^{°}\text{C}$	液体末温 $t_2{/}^{°}\text{C}$	加热时间 $t/\mathit{min}$	液体吸热情况“多”或“少”
甲	10	30	40	6	多
乙	10	30	40	3	少

①分析表中信息，小明采用的是　 　（选填“方案一”或“方案二”）；

②分析表中数据，可得出的结论：　 　；

③如果甲、乙两种液体都可作为发动机冷却液，从物质吸热能力角度考虑，应选　 　液体作发动机冷却液。

为了探究液体温度升高时吸收热量的多少与哪些因素有关，某同学做了如下实验：在四个相同的烧杯中分别盛有水和煤油，用同样的加热器加热。下表是他的实验记录，根据实验记录回答下列问题：

烧杯	液体	质量（g）	初温（℃）	末温（℃）	加热时间（min）
①	水	300	20	30	12
②	水	150	20	30	6
③	煤油	300	20	30	6
④	煤油	300	20	25	3

（1）分析比较 （填烧杯号）的实验记录，可得出的初步结论是：在质量和升高的温度相同时，不同物质吸收的热量不同。
（2）分析比较1、2两烧杯的记录，可得出的初步结论是：
（3）分析比较3、4两烧杯的记录，可得出的初步结论是：
（4） 综合（1）、（2）、（3）中的结论，然后综合归纳可得出结论：物质温度升高时吸收热量的多与
有关。

小田用如图甲所示装置做“比较不同物质的吸热能力”实验，在两个相同的烧杯中分别装入质量、初温都相同的A、B两种液体，并用相同的电加热器分别加热。

（1）要完成该探究实验，除了图甲中所示的器材外，还需要的测量工具有天平和　　。

（2）实验中选择相同规格的电热器，其目的是　　。

（3）小田根据实验测得的数据分别描绘出了A、B两种液体的温度随加热时间变化的图象如图乙，分析图乙可知　 　（填“A”或“B”）的吸热能力更强。若加热过程中无热量损失，已知A的比热容为2.4×10³J/（kg•℃），则B的比热容为　 　J/（kg•℃）

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同，燃料的质量都是10g，烧杯内液体的质量和初温也相同。

（1）比较不同燃料的热值，应选择 、 两图进行实验；若酒精的热值为3.0×10⁷J/kg，完全燃烧10g酒精放出的热量为 J。）
（2）比较不同物质比热容，应选择 、 两图进行实验，图丁所示为液体A.b的温度随时间变化的图象，则液体 的比热容较大。

如图所示是“探究不同物质吸热的情况”的实验，将质量相等的水和煤油分别装在两个相同的烧杯中，然后用两个相同的酒精灯加热并不断搅拌，每隔 $2\mathit{min}$记录一次温度。实验记录如表：

加热时间 $/\mathit{min}$		0	2	4	6	8
温度 ${/}^{°}\text{C}$	煤油	20	22	24	26	28
	水	20	21	22	23	24

（1）本次实验采用的科学方法是　　（填“下列选项的标号” $)$

$A$．控制变量法 $B$．理想实验 $C$．比值定义法 $D$．类比法

（2）分析表格数据可知，升高相同的温度，吸收热量少的物质是　　。

某同学在做“探究不同物质的吸热能力”的实验时，使用相同的电加热器给甲、乙两种液体加热，得到的实验数据如下表：

物质	次数	质量 $m/\mathit{kg}$	升高温度△ $t{/}^{°}\text{C}$	加热的时间 $t/\mathit{min}$
甲	1	0.1	10	2
	2	0.2	10	4
乙	3	0.1	10	1
	4	0.2	10	2

（1）实验中记录加热时间的目的是　 　

（2）分析第1、2次或第3、4次实验数据，可以得出同种物质升高相同的温度时，吸收的热量的多少物质的　 　有关。

（3）分析第1、3次或第2、4次实验数据，可以得出质量相等的不同物质，升高相同的温度时，吸收的热量　 　（选填“相同”或“不同”）

（4）分析第1、4次实验数据可以发现加热时间相同，单位质量的不同物质升高的温度　 　（选填“相同”或“不同”）。

（5）由上述分析可以得出　 　（选填“甲”或“乙”）物质的吸热能力强。

（6）该实验采用的物理学研究方法是　 　和　 　。

如图甲所示是“探究不同物质吸热升温现象”的实验，某同学将质量相等的沙子和水分别装在易拉罐中，并测出沙子和水的初温．然后用酒精灯加热并不断搅拌，每隔lmin记录一次温度．根据实验数据，该同学在图中画出了沙子和水的温度随时间变化的图象如图乙所示．

（1）实验中，加热时间实质上反映了 ．
（2）分析图象可知，对于质量相等的沙子和水：吸收相等热量，升温较快的是 ；若使两者升高相同的温度，则 吸收的热量较多．通过大量类似实验，人们发现了物质的又一种物理属性，物理学将这种属性叫做 ．

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 $10\mathit{min}$，水吸收的热量　　（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象（如图乙），由图象可知，水的沸点是　　 ${}^{°}\text{C}$，煤油的比热容是　　 $J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$【 c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} 】

（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　　 $J$． $\left(q_{酒}=3.0\times {10}^{7}J/\mathit{kg}\right)$

为了比较水和食用油的吸热能力．小明用两个相同的装置做了如图所示的实验，用温度计测量液体吸收热量前后的温度值，并用钟表记录加热时间，实验数据记录如表．

物质	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	20	6	45
食用油	20	6	68

（1）实验中，需要取 （选填“质量”或“体积”）相同的水和食用油装入两个相同的烧杯进行加热；
（2）用两个相同的装置分别给水和食用油加热相同时间6min后，发现水升高的温度比食用油升高的温度 （选填“高”或“低”）；
（3）在此实验中，若要使水和食用油升高的温度相同，则需要继续给水加热一段时间，通过实验得出结论：水的吸热能力比食用油 （选填“强”或“弱”）．

为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．
实验数据记录如下表．

物质	质量/g	初始温度/℃	加热时间/min	最后温度/℃
水	60	20	6	45
食用油	60	20	6	68

（1）从表中数据可知，水和食用油的质量 （选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度 （选填“高”或“低”）．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量 （选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）实验表明， （选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．

某实验小组用如图甲所示的装置比较水和煤油的吸热本领。

（1）加热前，在一个烧杯中倒入240mL的水，为了使水和煤油的质量相同，需要在另一个相同烧杯中倒入 　 　mL的煤油。（ρ _水＝1.0×10 ³kg/m ³，ρ _煤油＝0.8×10 ³kg/m ³）

（2）用两个相同规格的电加热器来加热水和煤油，每隔1min记录一次温度，整个实验操作无误。图乙中，若图线②反映水的温度随时间的变化规律，则图线 　 　（填序号）可以反映煤油的温度随时间的变化规律，加热过程中，煤油的热值 　 　（缜"变大"、"不变"或"变小"）。

（3）同时停止加热，在相同质量的水和煤油温度降低的过程中，水放出的热量与降低的温度之比 　 　（填"大于""等于"或"小于"）煤油放出的热量与降低的温度之比。