热学实验

1、如图是小明同学探究电流产生的热量与电阻关系的实验装置，在A、B两个相同的烧瓶中分别装有质量和初温都相同的煤油，两根电阻丝分别为等长等粗的铜丝和镍铬合金丝，请你解答：

（1）实验中通过两金属丝串联的方式可以控制和相同，通过观察来比较电阻丝产生热量的多少；

（2）他把该装置改成探究物质吸热能力的实验装置，先将甲烧瓶中的铜丝换成与乙烧瓶中阻值相等的镍铬合金丝，然后将其中一个烧瓶中的煤油换成相同的水，并对金属丝做绝缘处理，实验中发现加热相同的时间，装的烧瓶中温度计示数变化大．

2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。

(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。闭合开关一段时间，可以通过情况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。

（2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。

(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C

甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。

3、小阳在探究“电流通过导体产生的热量跟什么因素有关”时，设计了如图所示的实验装置，将电阻丝R1、R2分别密封在两个装有相等质量煤油的相同烧瓶中，已知R1＞R2，电源电压保持不变，a、b是完全相同的温度计．

（1）实验中通过观察来判断电流通过导体产生的热量的多少；

（2）此装置可探究电流通过导体产生的热量与是否有关．

4、小明利用如图所示的实验装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”．甲、乙两瓶中装有质量与初温都相同的煤油，甲瓶中铜丝的电阻比乙瓶中镍铬合金丝的电阻小．

（1）实验中煤油吸热的多少是通过来反映的．

（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验，是因为煤油的比热容（选填“大于”或“小于”）水的比热容．

（3）电阻丝甲与乙采用串联的连接目的是：．

（4）通电一定时间后，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此得出的实验结论是．

5、在做“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验时，采用了如图所示的实验装置。两个透明的容器中密闭了等量的空气，U型管中液面的变化反映了密闭空气温度的变化。此实验是为了探究电流产生的热量与

__________的关系，将此装置接到电源两端，通电一段时间后，电流在__________容器（选填“A ”或“B ”）中产生的热量较多。在电路中串联一个滑动变阻器，再接入原电路，还可以探究电流产生的热量与_________的关系。该实验中用到的物理研究方法是控制变量法和__________。

6、如图甲所示，电源电压为6V 恒定不变，滑动变阻器R 2最大阻值是20Ω．闭合开关，滑动变阻器的P ﹣R 图象如图乙所示，则R 1= Ω；当滑片P 滑至最右端时，电流表的示数为 A ，通电10s 电流通过R 1产生的热量是 J ．

7、小明用如图所示装置探究两种液体的吸热能力，

烧瓶中装有质量相等的甲、乙两种液体，两烧瓶中的电阻丝阻值相同．

（1）实验中，用 （填序号）间接反映液体吸收热量的多少；通过比较 （填序号）来判断吸热能力的强弱； A ．通电时间 B ．温度计示数的变化

（2）下表是某次的实验数据，分析可知， （填“甲”或“乙”）液体的吸热能力较强；

（3）若在甲、乙两瓶中，液体是质量相同的同种液体，电阻丝的阻值不同，则该装置可用来探究电流产生的热量与 的关系．

8、探究“不同物质吸热能力”的实验中：

(1)在两个相同的烧杯中分别加人初温相同、_______相同的水和煤油，液面位置

如图甲所示，则可判断出a液体是_______(选填“水”或“煤油”)；

(2)选用相同电加热器的目的是_______．

(3)水和煤油的温度随时间变化的图象如图乙所示，则可判断出_______(选填“水”或“煤油”)吸热能力强。

9、为了比较水和沙子吸热本领的大小，小敏做了如图所示的实验：在两个相同的烧杯中，分别装有质量、初温都相同的水和沙子，用两个相同的酒精灯对其加热，实验数据记录如表：

（1）在此实验中用表示水和沙子吸热的多少；

（2）分析表中的实验数据可知：质量相同的水和沙子，升高相同温度时，水吸收的热量（选填“大于”或“小于”）沙子吸收的热量；

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，（选填“水”或“沙子”）升高的温度更高．

10、在“科学探究：物质的比热容”中：

（1）设计实验时应运用控制变量法：

①用水和煤油做实验，应使水和煤油的相等；

②用相同的电加热器加热，是为了．

（2）实验所需的器材有：电加热器、、搅拌器、天平、电源、计时的秒表、水和煤油；

（3）实验中得到如下一组数据：

比较1、3号烧杯的实验记录，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，吸收的热量不同；较分析1、2号烧杯的实验记录，可以得出的初步结论是：．

11、在探究“比较不同物质吸热能力的情况”的实验中，实验装置如图所示．

（1）实验中应量取质量的甲乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热，当它们吸收相同的热量时，通过比较来判断吸热能力的强弱．

（2）通过实验，记录数据如表格所示，从开始加热到42℃，甲乙两种液体吸收热量的关系Q甲Q乙．

（3）分析实验数据可知：物质的吸热能力强．

12、在探究“比较不同物质吸热的情况”的实验中，实验装置如图所示．

（1）实验中应量取质量的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中．

（2）用相同规格的电加热器加热甲和乙两种液体，使它们升高相同的温度，通过来比较甲和乙两种液体吸收热量的多少．

（3）实验记录的数据如表所示，分析实验数据可知物质的吸热能力强．

参考答案

一、实验,探究题

1、【考点】焦耳定律．

【专题】应用题；探究型实验综合题．

【分析】（1）通电导体产生热量的多少与通过导体的电流、导体的电阻和通电时间有关，为了研究与电阻大小的关系，让通过的电流和通电时间相同，即采用控制变量法；

实验中，我们通过温度计的示数变化反应导体产生热量的多少，即采用转换法；

（2）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，根据Q=cm△t，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热．

【解答】解：（1）实验时，将铜丝和镍铬合金丝串联接入电路中，这是为了控制通过两电阻的电流相同；电阻丝产生热量的多少可以通过温度计示数变化反应出来，电阻丝产生热量的多少转化为温度计示数的变化，本实验应用了转换法；

（2）探究“比较水和煤油比热容的大小”的实验，控制水和煤油两种物质的质量相等，吸收相等的热量，通过比较温度变化量来比较比热，或控制水和煤油两种物质的质量相等，升高相同的温度，通过吸收热量的多少来比较比热．所以将其中一烧瓶的煤油换成质量相等的水，将乙烧瓶中的铜丝换成与甲烧瓶中镍铬合金丝的电阻相等的镍铬合金丝．煤油的比热容小于水的比热容，在质量、吸热相同时，由Q=cm△t可知，装煤油的烧瓶中温度计示数变化大．

故答案为：（1）电流；通电时间；温度计示数的变化；（2）质量；煤油．

【点评】本题考查了学生对焦耳定律、比热容的应用、串联电路的电流关系的了解和掌握，难点是控制变量法和转换法的理解和使用．

2、（1）温度变化、转换法（2）电流、电阻（3）相同、小于

【解析】

试题分析：（1）电流通过导体产生的热量不易直接观察，本实验中通过温度计示数的变化显示电流产生热量的多少；在此采用的方法是转换法；

（2）探究电流产生的热量多少与电阻的关系时，应控制通过甲乙两电阻的电流和通电时间不变，故据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，故该装置可以探究电热和电阻的关系；

（3）在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值R甲=R乙时，即相同的时间两电阻丝上产生的热量相同，故温度计a比温度计b温度升高得快，则说明甲的比热容小于乙的比热容。

考点：焦耳定律

3、【考点】焦耳定律．

【分析】（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过温度计示数的变化量来反映，这种研究方法叫转换法；

（2）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，探究电流产生热量跟电阻关系时，控制通电时间和电流不变；

【解答】解：（1）电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但液体温度的变化可以通过温度计示数的变化量来反映，这种研究方法叫转换法；

（2）如图甲，两个电阻串联在电路中，电流相同，通电时间相同，电阻不同，运用控制变量法，探究电流产生热量跟电阻的关系；

故答案为：（1）温度计示数的变化量；（2）电阻．

4、【考点】焦耳定律．

【分析】（1）导体产生的热量是要通过煤油的温度变化体现出来；

（2）煤油的比热容比水小，在质量相同，吸热相同时，其温度变化更快，更易于观察与操作；

（3）此实验是研究导体产生热量与电阻大小的关系，所以在此实验中将两电阻串联，保证电流和通电时间相同；

（4）通过比较温度计示数的变化情况和电阻的大小关系得出结论．

【解答】解：

（1）两电阻丝产生热量的多少是通过温度计示数的变化反映出来的；

（2）煤油的比热容比水小，在质量相同，吸热相同时，其温度变化更快，所以为了在较短的时间内达到明显的实验效果，小明选用煤油而不用水做实验；

（3）只有两电阻串联时，才能更方便地控制通过两导体的电流相等、通电时间相等．

（4）实验中，两烧瓶中电流相同，通电时间相同，乙瓶中的温度计示数升高的快，由此可得出结论：通过导体电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．

故答案为：（1）温度计示数；（2）小于；（3）控制通过两电阻的电流和通电时间相同；（4）在电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多．

5、电阻；B；电流大小；转化法（或转换法）

6、10；0.2；4．

【点评】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式、焦耳定律的应用，关键是根据图象读出滑动变阻器接入电路中电阻与消耗功率之间的关系．

7、【考点】探究比热容的实验．

【分析】（1）实验中通过加热时间来反映液体吸收热量的多少，用到转换法；

相同的电阻丝在相同时间内放出相同的热量，实验中可通过液体温度的变化判断物体的吸热能力强弱；

（2）质量相同的不同物质吸收相同的热量，温度变化越小，说明吸热能力越强．

（3）电流产生的热量跟电流大小、电阻大小、通电时间有关，根据控制变量法进行分析．

【解答】解：（1）两电阻丝串联，相同的电阻丝在相同时间内产生的热量相同，所以实验中可用通电时间来间接反映液体吸收热量的多少（通电时间越长，液体吸收的热量越多），并通过温度计的变化来判断两种液体的吸热能力，故该小题答案分别为A、B；

（2）由表格中数据知，甲乙的质量相等，在相同时间内吸收相同的热量，甲的温度变化更小，说明甲的吸热能力更强．

（3）据图可知，此时两电阻串联，所以电流相同，通电时间相同，电阻丝的阻值不同，故该装置可以探究电热和电阻的关系．

故答案为：（1）A；B；（2）甲；（3）电阻．

【点评】此题考查了我们对于实验数据的分析能力，考查了对比热容这一物理量的理解，我们要能够根据相关的实验数据得出我们需要的知识，并能够将这些知识应用于生活．

8、(1)质量水 (2)使液体在相同时间内吸热相同 (3)水

9、【考点】探究比热容的实验．

【分析】（1）相同的酒精灯，加热时间越长，水和沙子吸收的热量就越多；

（2）根据比热容的概念和吸收热量的计算公式Q=Cm△t，实验中采用了控制变量法，控制质量相等，升高的温度相同，比热容大的吸收的热量就多；

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，利用吸收热量的计算公式Q=Cm△t，即可判断．

【解答】解：（1）实验采用相同的酒精灯对其加热，加热时间越长，沙子和水吸收的热量就多，因此实验中用吸热时间表示水和沙子吸热的多少．

（2）因为质量相同的水和沙子，升高相同温度，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t 知，水吸收的热量大于沙子吸收的热量；

（3）如果加热相同的时间，质量相同的水和沙子，水的比热容大于沙子的比热容，根据吸收热量的计算公式Q=cm△t可知，沙子的温度变化的大．

故答案为：（1）加热时间；（2）大于；（3）沙子．

10、【考点】探究比热容的实验．

【分析】（1）要探究物质的比热容，需要控制物体的质量和吸热相同．比较温度的变化情况，所以实验时还要使物体的初温相同，比较末温．

（2）此实验中需要用温度计测量温度的变化、天平测量质量、秒表来控制加热时间．

（3）此项探究吸热多少与物体质量与升高温度之间的关系，物体吸热多少是由加热时间来体现的．

要解决此题，需要分析表格中数据，注意加热时间的长短（吸热的多少）是由哪个物理量的变化引起的．

【解答】解：

（1）①要探究物质的比热容，需要控制物质的质量和加热时间相同，比较温度的变化情况，所以要使水和煤油质量和初温相同；

②使用相同的加热器加热相同的时间，相同的加热器在相同时间内供热是相同的．

（2）实验中需要用天平测质量、温度计测温度．很明显题目中给出的器材缺少温度计．

（3）1、2号烧杯的液体种类都是水，初温和末温即升高的温度相同，质量不同，加热时间即吸收的热量不同，所以可以得出质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同．

故答案为：（1）①质量和初温；②在相同时间内放出的热量相同；（2）温度计；（3）质量不同的相同物质，升高相同的温度，吸收的热量不同．

11、【考点】探究比热容的实验．

【分析】比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析答题；用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，质量相同的液体升高相同的温度，吸收的热量越多，液体吸热能力越强．

【解答】解：

（1）探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中，用相同的电加热器加热．当它们吸收相同热量时，通过比较升高的温度来判断吸热能力的强弱．

（2）由表中实验数据可知，从开始加热到42℃，液体升高相同的温度，甲需要的加热时间长，乙需要的加热时间短，甲吸收的热量大于与乙吸收的热量．

（3）由表中实验数据可知，质量相同的甲、乙两种液体吸收相同热量，甲升高温度小于乙升高温度，所以甲物质的吸热能力强．

故答案为：（1）相同；升高的温度；（2）大于；（3）甲．

12、【考点】探究比热容的实验．

【分析】比较物质吸热能力实验需要应用控制变量法，根据控制变量法的要求分析答题；用相同的热源对液体加热，液体在相等时间内吸收的热量相等，质量相同的液体升高相同的温度，吸收的热量越多，液体吸热能力越强．

【解答】解：

（1）探究物质吸热能力实验，实验中应量取质量相同的甲、乙两种液体，分别倒入相同的烧杯中；

（2）用相同的电加热器加热，加热相同的时间，放出的热量就是相等的，甲和乙吸收的热量也就是相等的，所以物质吸热的多少是通过加热时间来反映的；

（3）由表中实验数据可知，当甲升高4℃，乙升高8℃时，需要的加热时间相同，甲吸收的热量等于与乙吸收的热量，甲升高温度小于乙升高温度，所以甲物质的吸热能力强．

故答案为：（1）相同；（2）加热时间；（3）甲．