人教版九年级物理热学实验-带答案(提高)

九年级物理热学实验（提高）

学校:___________姓名：___________班级：___________

一、实验题

1．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，烧杯内的液体质量和初温也相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择_____两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过_____来反映的（选“温度计上升示数”或“加热时间”）；

(2)比较不同物质吸热升温的特点：

①应选择__________两图进行实验；需要的测量器材：_____、_____ 、____。

①不同物质吸热的多少是通过________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”）；

①如果质量和初始温度均相同的A、B两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图像如图所示，______液体的比热容较大。

①若液体B的比热容是4.0×103J/（kg?①），液体A的比热容是______J/（kg?①）。

①通过实验可以发现，不同物质吸热的能力不同，相同条件下吸热升温较快的物质，其吸热的能力较______________（强/弱）。

2．

（1）在组装器材时，是按照（选填“由上到下”或“由下到上”）的顺序，在固定石棉网时，应处于酒精灯火焰的（选填“外焰”“内焰”或“焰心”）位置．

（2）如图1甲所示，是小明同学用温度计测小烧杯中水的初温时的操作图．

①A图中的操作错误是；①B图中的读数方法错误是．

（3）当水温升到88①时，每隔lmin读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，数据记录如表：

①某次数据没有记录，当时温度计示数如图丙所示，请将漏填的数据填在表格内．

①根据表格中的数据，在图1丁的小方格纸上画出水的温度随时间变化的图象；

①从图象可以看出水的沸点是①，说明此时气压（选填“＜”、“＞”或“=”）1个标准大气压．水在沸腾过程中温度（填“升高”、“不变”或“降低”），并看到有“白

气”不断从烧杯中冒出，这些“白气”是由于水蒸气（填写物态变化名称）而产生的．撤去酒精灯，发现水的沸腾停止，说明水沸腾过程中需要（选填“吸热”或“放热”）．

（4）如图2A、B是该同学观察到液体沸腾前和沸腾时气泡在液体中的上升过程，则图是液体沸腾时的情况．

（5）如图乙，某两组同学虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图象如图3所示，得到a、b两种不同图象的原因是水的不同．（6）某四个实验小组测得水的沸点如表所示：

对于上述实验数据，下列说法正确的是．

A．四个小组实验都失败了，因为水的沸点是100①

B．只有第2小组数据可以接受，因为他们的数据最接近100①

C．只有第1小组数据不可以接受，因为他们的数据偏离100①最大

D．只要实验操作正确，数据真实，上述数据均有效

3．为了比较不同物质的吸热情况，小阳选取了质量相同的甲和乙两种液体进行实验。由于物质吸收的热量无法直接测量，他选用两个规格相同的电加热器作为热源。(1)实验装置如图所示。电加热器每秒放出的热量是一定的，当它浸没在液体中时，可认为液体每秒吸收的热量是一定的，因此可用_________反映物质吸收热量的多少，其依据的物理公式是_____。

(2)绘制的温度和时间关系如图，由图像可知：从开始加热到t1时刻，甲、乙吸收热量的关系Q甲____Q乙。

(3)甲、乙两种液体比热容大小关系c甲____c乙。要想使两种液体升温一样快，应该减少_________液体的质量。

4．小梦和小阳在探究水沸腾时温度随时间变化的特点实验，装置如图甲所示

(1)安装实验装置时,应按照___________ (选填“自上而下”或“自下而上”)的顺序进行。

(2)小梦观察到水在沸腾前和沸腾时水中气泡的上升情况不同,如图乙所示,表示沸腾前气泡上升情况的是图___________。

(3)小梦记录了不同时刻的温度如下表,小阳认为她记错了一个实验数据,而且错误的数据是第6 组数据,你觉得他这样判断的理论依据是_________。

(4)两位同学使用相同的实验器材实验后绘制的温度随时间变化图像如图丙所示,由图可知两位同学实验时水达到沸腾的时间不同,你觉得原因是_______。

5．在观察“水的沸腾”实验中，当水温升到88①时，每隔1分钟读一次温度计的示数，直到水沸腾3min后停止读数，数据记录如下表：

（1）安装该实验装置时，应该先固定图1中A、B两铁圈中的________铁圈．

（2）某次数据没有记录，当时温度计示数如图2所示，此时温度计读数为________①．（3）从实验数据可以看出，水的沸点为________①，可能的原因是当地的大气压_______（选填“大于”、“等于”或“小于”）1标准大气压．

（4）小华和小杰虽然选用的实验装置相同，但水开始沸腾的时刻不同，他们绘制的沸腾图像如图3所示，得到a、b两种不同图像的原因是________不同．

6．（5分）如图是“比较水和煤油吸热升温特点”的实验装置：

（1）水和煤油吸热的多少是通过_______________来反映的（选填“温度计示数”或“加热时间”），这种研究方法叫做____________。

（2）实验数据记录如下：

从表中数据可知，水吸收的热量为，（选填“水”或“煤油”）吸热升温更快．

（3）在此实验中，如果要使水和煤油的最后温度相同，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”）煤油吸收的热量．7．某班在做“观察水的沸腾”实验，A①B①C三组同学分别从如图甲、乙装置中任选一套来完成实验（实验室已准备多套甲、乙装置）。

①1①A①B两组共同选用图甲所示装置，发现将水加热至沸腾时的时间却不同，他们绘制的温度随时间变化的图像如图丙所示，a①b两条图线不同的原因是水的_______不同。

①2①C组选择图乙所示装置，读取温度计示数时视线处于正确位置的是______。与甲装置相比，乙装置的优点是______________①

①3①如图甲、乙是水沸腾前后水中气泡变化情况，其中反映水沸腾时情况的是如图

_______①

8．在“探究物质的吸热能力”的实验中，实验装置如图所示：

(1)实验过程中温度计的玻璃泡不要碰到烧杯底部、侧壁和______；

(2)实验中必须要选取初温相同且______（选填“质量”或“体积”）相等的甲、乙两种液体；选用规格相同的电加热器分别给甲和乙两种液体加热，这样做的目的是在相同时间内甲和乙两种液体______相同；

(3)根据实验测得的数据分别描绘出了甲和乙两种液体的温度随加热时间变化的图象，如图丙所示，则______的吸热能力更强；

(4)若甲液体的比热容为2.1×103J/(kg?°C)，则乙液体的比热容为______J/(kg?°C)。9．实验测得0.5kg 某物质温度随时间变化的图像如图所示，已知物质在固态下的比热容为c1=2.1×103J/（kg·①），根据图像解答下列问题：

(1)该物质在第10 分钟时处于___（选填“固态”“液态”或“固液共存态”）；

(2)该物质第4 分钟时的内能___（选填“小于”、“等于”、“大于”或“无法比较”）第8 分钟时的内能；

(3)在最初2min 内，物质吸收的热量为___J，该物质在液态下的比热容c2=___J/（kg·①）；

(4)在最初2min 内，燃烧燃料2g，且在此过程中燃料完全燃烧放热，所放热量仅60%能被吸收，则该燃料的热值为___J/kg。

10．张亮根据冬天海水比河水不易结冰的现象，猜想：盐水的凝固点比水可能低些。

他设计了一个实验，将水和酒精混合后放入冰箱的冷冻室中，每隔2min用温度计测量一次温度，他把观察到的现象与温度值记录下来，如下表：

（1）根据实验数据，在下图中作出混合物的温度随时间变化的图象。

（_____）

（2）从实验数据中可以看到水和酒精混合物的凝固点是________℃。

（3）根据以上实验探究结论，请你想出一个使路面上已熔化的水不容易结冰的方法：________。

11．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），由图像可知，煤油的比热容是_________J/(kg?①)；

(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

=3.0×107J/kg）。

12．小明设计了“比较不同燃料热值的实验”，步骤如下：

①他准备了两套与图示完全相同的实验装置；

②分别在燃烧皿中放入质量相同的酒精和碎纸片；

③同时点燃酒精和碎纸片对质量和初温相等的水加热；

④记录燃烧相同时间水升高的温度t ；

（1）从以上步骤中可以看出，实验时通过水升高的温度来比较燃料燃烧放出热量多少。下列实验中也用到这种思想方法的是_______；

A．为了更好地研究磁场引入磁感线

B．研究导体中的电流与电阻的关系时，保持导体两端的电压不变

C．探究重力势能大小与质量的关系时，让质量不同的物块从同一高度落下

D．探究影响导体电阻大小的因素时，用电流表的示数反映导体电阻的大小

（2）小明设计的方案中有一个步骤存在明显的缺陷，请你帮他指出来。答：_______（填步骤前的序号）；

（3）小华针对小明方案中的缺陷进行修改。简要写出修改后该项步骤。答：_______；（4）小华按正确的设计方案进行实验，发现用酒精作为燃料的水的温度是用纸作为燃料水的温度的2倍。由此，她能否得出“酒精的热值是碎纸片的2倍”的结论。

答：_______（能/不能）；简要说明理由：_______。

13．为了比较甲乙两种液体的吸热能力，某同学设计了以下实验：

a. 在两个同样的烧杯中，分别装入等体积的甲乙两种液体

b. 用温度计分别测出甲乙两种液体的初温

c. 在两个烧杯中分别装入功率相同的电热器，且加热时间相同

d. 用温度计分别测出甲乙两种液体的末温

（1）在上述a、b、c、d四个实验步骤中，步骤a存在错误，该步骤中错误的内容应改为_____；

（2）步骤c中“加热时间相同”是为了使甲乙两种液体__________；

（3）更正步骤a中的错误后．得到如图所示的甲乙两种液体的温度随时间变化的关系图象．若将液体甲和液体乙加热相同的时间，则液体__________温度升高得快，甲乙两种液体比热容的大小关系是c甲__________c乙．

14．某小组的同学做“比较不同物质的吸热能力”的实验，他们使用了如图甲所示的装置．

（1）在设计实验方案时，需要确定以下控制的变量，你认为其中多余的是______．A．采用完全相同的加热方式

B．酒精灯里所加酒精量相同

C．取相同质量的水和另一种液体

D．盛放水和另一种液体的容器相同

（2）加热到一定时刻，水开始沸腾，此时的温度如图乙所示，则水的沸点是______℃，这表明实验时的大气压强______（选填“大于”、“小于”或“等于”）一个标准大气压；（3）而另一种液体相应时刻并没有沸腾，但是温度计的示数比水温要高的多．请你就此现象进行分析，本实验的初步结论为：不同物质的吸热能力______（选填“相同”或“不同”）．

（4）某同学为了探究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煤油，用同样的加热器加热，下表是他的实验数据记录：

请根据表中的实验记录回答：

①比较1、2记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与______有关；

②比较3、4记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与______有关；

③比较1、3记录，得出的结论是在相同条件下，物体吸热的多少与______有关；

④综合上述结论，物体温度升高时吸热的多少与______有关；

⑤该同学在本次实验中用到的研究方法是______．

15．如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同。燃料的质量相等都是10g，烧杯内的液体质量和初温也相同。

(1)比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验，燃料完全燃烧放出的热量，是通过______来反映的；

(2)比较不同物质吸热升温的特点：

①应选择______两图进行实验；①不同物质吸热的多少是通过______来反映的；

①关于该实验的变量控制，下列要求中不正确的是：______；

A.采用相同的加热方法

B.烧杯中分别装入相同体积的物质

C.使用相同的烧杯

①如果质量和初始温度均相同的a、b两种液体，吸热后它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可以看出，a、b两种液体比热容之比为______；

(3)质量为0.1kg的水温度由20①升高到50①吸收的热量为______J，为提供这些热量，完全燃烧了10g酒精，则该装置的热效率为______。[q酒精=3×107J/kg，c水=4.2×103J/(kg?①)] 16．小刚在实验室做“观察水的沸腾现象”的实验．

（1）在此过程中，小刚观察到水中气泡有两种情况，分别如图甲、乙所示．图______是水沸腾时的情况．（选填“甲”或“乙”）

（2）下表是小刚记录的实验数据，由表中数据可知，水的沸点为_______°C．此时该地区的大气压_______（填“大于”、“小于”或“等于”）标准大气压．

（3）由数据记录可知，在8min到10min这段时间内，水的温度没有变化，但酒精灯要持续进行加热，这说明水在沸腾时需要_______．

（4）温度计玻璃泡中的测温物质有的是水银，有的是酒精．在标准大气压下，水银和酒精的凝固点和沸点如下表所示．在做“观察水的沸腾现象”的实验时，应选用______温度计．（选填“水银”或“酒精”）

17．用如图甲所示装置进行实验，比较不同液体的吸热能力．在两个相同的烧杯中分别装入初温、质量相同的水和植物油，用相同的酒精灯加热至沸腾，实验中只记录了植物油和水沸腾的温度，发现植物油的沸点比水的高．

(1)通过水沸腾时温度计的局部放大图（如乙图所示），可知水的沸点是_______①，说明此时的大气压_______（大于／等于／小于）1个标准大气压．

(2)实验中，将它们加热至沸腾，植物油所需的时间较长，说明植物油吸收的热量比水吸收的热量_______（多／少）．

(3)为了比较植物油和水的吸热能力，请你写出一种正确的做法：

_____________________①

18．如图甲所示是小丽“探究冰的熔化规律”的实验装置．实验时，她先将冰和温度计正确放入试管内，再将试管放入大烧杯的水中加热，观察冰熔化过程中温度变化情况．

（1）实验中，将盛有碎冰的试管放入烧杯内的水中加热，而不是用酒精灯直接对试管加热，其目的是______________________________．

（2）若某时刻温度计的示数如图丙所示，则此时的温度是______℃．

（3）她将观察到的温度计示数变化情况记录在下表中．请根据表中数据，在图乙的坐标纸上画出冰熔化过程中的温度—时间图象．

（4）在第5 min时，物质处于______(选填“固”、“液”或“固液共存”)态．（5）通过对数据和图象的分析可知，冰熔化时需要______热，温度______．

19．小明在做“观察水的沸腾”实验时，用到的器材如下：铁架台、烧杯、温度计、秒表、硬纸板、石棉网等：

(1)组装器材时，应该观察_____的高度，据此在铁架台上固定铁圈（石棉网）的高度；

(2)实验时用温度计测出不同时刻水的温度，并记录在表中，其中第3min时温度计的示数如图甲所示，示数为_____①；

(3)某时刻观察到烧杯中出现图乙所示的现象，表明水_____（选填“已经”或“尚未”）沸腾；

(4)实验需要测量水温随时间变化的多组数据，这是为了_____（填序号）；

①发现变化规律②减小实验误差

(5)在评估交流时，有同学提出从开始加热到沸腾，所用时间过长。如果要对实验进行改进以缩短实验时间，请你说出一种办法：_____。

20．如图甲所示，是“探究物质的熔化规律”的实验装置。实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内，再放入大烧杯的水中，观察固体的熔化过程。

（1）固体熔化图象如图丙所示，物质在熔化过程中，温度_____，此时温度如图乙所示，读数方法正确的是_____（填“A”“B”或“C”），该物质是_____（填“晶体”或“非晶体”）。（2）实验时若温度计的玻璃泡碰到试管底部，则测得试管内物质的温度值偏_____。

参考答案

1．甲、乙 温度计上升示数 甲、丙 温度计 天平 计时的秒表 加热时间 B 2.0×103 弱

【详解】

(1)[1]比较不同燃料的热值，则燃料的种类不同，其他所有的条件相同，故选择甲乙两个装置。

[2]燃料完全燃烧放出的热量，用于加热，故可以看温度计上升的示数来判断完全燃烧放出的热量不同。

(2)①[3][4][5][6]比较不同物质吸热升温的特点，则烧杯内液体的种类不同，燃料相同，故选择甲丙两图；由于是比较两种液体的吸热情况，故需要选择的器材有温度计测量液体升高的温度；天平保证两种物质的质量相同；还需一个计时的秒表，需要知道相同的时间内比较升高的温度，或者升高相同的温度比较加热时间。

①[7]物质吸热多少用加热时间来表示，应该相同的时间内燃料燃烧释放的热量相同，那么两种物质吸收的热量也相同。

①[8]由于B 升高80①需要加热的时间长，即吸收的热量多，故B 的比热容大。

①[9]若液体B 的比热容是4.0×103J/（kg?①），则液体B 加热20min ，温度升高80①，设质量为m ，则可以根据吸热情况列等式：

3B 4.010J/kg 80Q cm t m ??==???吸（℃）℃

液体A 加热10min ，温度升高80①，设质量为m ，则可以根据吸热情况列等式

A A A 80Q c m t m c =?=??吸℃

而根据加热时间，可知液体A 与液体B 吸收热量的情况为

A B 12

Q Q =吸吸 则

A A 3180= 4.010J/kg 802

Q m c m ???????=吸℃（℃）℃ 可以化简为

33A 1= 4.010J/kg =2.010J/kg 2

c ?????（℃）（℃） 故液体A 的比热容是3

2.010J/kg ??（℃）。

①[10]不同物质吸热的能力不同，相同条件下吸热升温较快的物质，其吸热的能力较弱，升高相同的温度时，吸收的热量比较少。

2．（1）由下到上；外焰；（2）①温度计的玻璃泡接触容器底；①温度计的玻璃泡离开水；（3）①92；①如上图；①99；＜；不变；液化；吸热；（4）A ；（5）质量；（6）D ．

【解析】试题分析：（1）用酒精灯加热物体时，安装装置时，先从下到上，方便调节； （2）温度计的正确使用方法：使用前，观察温度计的量程和分度值；温度计的玻璃泡要全部浸入被测液体中，不要碰到容器底和容器壁；温度计浸入被测液体中要稍后一会儿，待示数稳定后再读数；读书时视线要与液柱的上表面相平；

（3）①温度计读数时，先认清量程和分度值，根据液柱位置读数；①根据图象中纵、横坐标的内容，从表格中找了相应的数据进行描点，最后连点成线即可；

①水在沸腾时的温度规律是，虽然继续吸热，但温度保持不变；沸腾时的特点：吸热但温度不变，知道水的沸点与气压有关，气压越高，沸点越高，反之越低；

（4）水沸腾前，水上层的温度低于下层温度，气泡在上升过程中，气泡内的水蒸气遇冷液化成小水珠，气泡越来越小．水沸腾时，整个容器内水温相同，气泡在上升过程中，不断有水汽化，气泡越来越大；

（5）液体吸收热量，温度不断升高，从开始加热到沸腾，需要时间的长短跟液体的质量、液体的初温、火力大小有关；

（6）在实验测量过程中，由于实验数据和实验者的原因，都会造成读数上的误差；同时在观察水的沸腾实验中，由于烧杯上方加盖与否或盖子是否严密也会造成沸点的不同．

解：

（1）先安装下面器材，再安装上面器材，便于调节器材间的距离．因为外焰温度较高，所以在固定石棉网时，应处于酒精灯火焰的外焰位置；

（2）根据温度计的正确使用方法，可知A图中的错误是：温度计的玻璃泡接触容器底，B 图中的错误是：读数时温度计的玻璃泡离开水．

（3）①温度计的分度值是1①，读数为92①；

①根据补充完整后表格内数据描点连线可得图象：

；

①由数据表格可知，当温度升高到99①时就保持不变了，所以本次实验中沸腾时的温度为99①；1标准大气压下水的沸点是100①，此时水的沸点是99①，所以此时大气压低于1标准大气压；水在沸腾过程中，吸收热量但温度保持不变；看到的“白气”是由大量小水珠组成的，这些小水珠是由水蒸气遇冷液化而来的；

撤去酒精灯，发现水的沸腾停止，说明水沸腾过程中需要吸收热量；

（4）由图可知，A图气泡在上升过程中，不断有水汽化，气泡越来越大．故A图是液体沸腾时的情况．

（5）如图可知，两组同学实验时，水的初温相同，加热条件完全相同，b比a用时长，是因为b组实验时用水质量大；

（6）在实验中，只要操作正确，数据便是真实的．几个组数据的不同，是因为在测量过程中存在误差的原因，故选D．

故答案为：（1）由下到上；外焰；（2）①温度计的玻璃泡接触容器底；①温度计的玻璃泡离

开水；（3）①92；①如上图；①99；＜；不变；液化；吸热；（4）A ；（5）质量；（6）D ．

【点评】在做“观察水沸腾”的实验时，应能熟练装配实验的装置，并能分析实验条件对其结果的影响，同时要学会分析温度随时间变化的图象．在“探究水的沸腾实验”中，要学会通过记录数据画出曲线图，并能通过数据或图象准确找出沸点温度，同时知道如何缩短水从开始加热到沸腾的时间，从而使实验进行更顺序．

3．加热时间 Q W Pt == = < 乙

【详解】

(1)[1][2]电加热器工作时通过电流做功将电能转化为被加热液体的内能，若忽略能量的损失，电流做的功W 全部转化为液体的热量Q ，所以Q W =， 根据公式W Pt =，因电加热器的功率一定，所以电流做的功取决于时间，即吸收热量的多少取决于加热时间。

(2)[3]因为液体吸收热量多少取决于加热时间，从开始加热到t 1时刻，两种液体加热时间相同，所以吸收热量相同。

(3)[4]两种液体的质量相等，由图像可知，从开始加热到t 2时刻两种液体吸收热量相同，但乙升高的温度小于甲升高的温度，根据公式Q c m t

=?可得，甲的比热容小于乙的比热容。 [5]相同加热时间吸收热量相同，升高温度相同时，因为乙的比热容大，根据公式Q m c t =

?可得要减小乙的质量。

4．自下而上 A 这段时间水处于沸腾状态，水的温度应该是97① 水的质量不同，需要吸收的热量也不同，加热时间不一样

【详解】

(1)[1]安装实验装置时①应按照自下而上的顺序进行，因为不知道上面的实验仪器高度如何，所以从下面开始往上安装；

(2)[2]水在沸腾前，温度不均匀，上面的水温度较低，下面的水温度较高，气泡从底部上升，到达上面位置时，遇冷放热，液化为水，气泡的体积会变小，所以表示沸腾前气泡上升情况