(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,甲需要的加热时间短,乙需要的加热时间长,甲吸收的热量小于与乙吸收的热量.
(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)小于;(3)甲.
31.实验小组的同学用如图所示的装置探究“物体动能的大小与质量和速度的关系”.将钢球从某一离度由静止释放,钢球摆到竖直位置时,撞击水平木板上的木块,将木块撞出一段距离.
(1)本实验使钢球获得动能的操作方法是 将钢球从某一高度由静止释放 ,钢球动能的大小是通过观察 木块运动的距离 来判断的. 实钢球 钢球下摆 木块滑行 验 质量/g 高度/cm 距离/cm 次数 1 20 20 30 2 40 20 58 3 60 20 (2)从表中数据可以看出,他们让质量不同的钢球从相同高度摆下,使钢球到达竖直位置的 速度 相同,从而探究动能与 质量 的关系.
(3)在第3次实验中,木块被撞后滑出木板,需要重做第3次实验,甲同学建议换用同样较长的木板,乙同学建议换一个较大的木块,丙同学建议降低钢球下摆的高度.你认为应当采用 甲 同学的建议.
(4)由上述实验数据和现象可得出结论: 在速度一定时,质量越大动能越大 .
【考点】探究影响物体动能大小的因素. 【分析】(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;一个物体能够做功就说这个物体具有能量,若物体做的功越多就说明物体具有的能量越大.
(2)影响动能大小的因素是质量和速度,在研究时要采用控制变量法,速度相同是研究动能与质量的关系;
(3)由图知是控制速度相同时,研究动能与质量的关系,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的;
(4)通过数据得出结论. 【解答】解:(1)让钢球从某一高度由静止释放,使钢球获得动能;钢球动能的大小是通过钢球对木块做功的多少来体现出来的,木块运动的距离越长,就表示钢球的动能越大; (2)让小球从斜面的同一高度处释放,使小球到达最底端的速度相同,从而探究动能与质量的关系;
(3)上面的两次实验是在速度一定时,改变物体的质量,探究动能的大小,动能的大小通过木块移动距离的大小表现出来的,因此改变木板的长度,应采用甲的建议; (4)有表中的数据知:速度一定时,质量越大动能越大.
故答案为:(1)将钢球从某一高度由静止释放;木块运动的距离;(2)速度;质量;(3)甲(4)在速度一定时,质量越大动能越大.
32.小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验.
(1)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是 C (选填“A”“B”或“C”)处的电流.
(2)请在图乙中移动一根导线,测量另外一处的电流.在移动的导钱上画“×”,并用笔画线代替导线连接正确的电路.移动后电流表测量的是 A或B (选填“A”“B”或“C”)处的电流.
B、C三处的电流如表所示,(3)测出A、由此得出初步结论: IC=IA+IB (只写表达式).小
梅指出:为了得出更普遍的规律,应当进行多次实验.操作方法是: 换上规格不同的灯泡多次实验 . A B C 位置 电 流/A 0.30 0.24 0.54 (4)小海利用原有的实验器材,添加一个开关,又设计了一个电路.利用这个电路,不用更换电流表的位置,就可直接测出A、B、C三处的电流,同样可得出三处电流的关系.请在图丙中的虚线框中画出电路图.
【考点】探究串并联电路中的电流特点实验. 【分析】(1)掌握电路的连接,两灯泡并联,电流表在干路上,测干路的电流; (2)为了测量另一处的电流,让电流表测量支路的电流;
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验;
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求. 【解答】解:(1)电流表在干路上测量干路的电流,即C点的电流;
(2)让电流表测量另一处的电流,也就是测量支路的电流,左图测量的是A点的电流,右图测量的是B点的电流,电路连接如图所示:
(3)并联电路中,干路电流等于各支路电流的和,即IC=IA+IB,为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的灯泡进行多次实验;
(4)在不更换电流表位置的情况下,在支路上各接一个开关即可完成实验要求即,电路如图所示:
故答案为:(1)C;(2)电路连接如上图:A或B;(3)IC=IA+IB;换上规格不同的灯泡多次实验;(4)电路图如上图所示:
33.某兴趣小组将一张硬卡片对折,在开口的一边剪两个小豁口A和B.然后套上橡皮筋,做成了一个会跳的卡片,(如图所示.为了探究卡片跳起的高度与哪些因素有关,该兴趣小组提出了如下猜想:A.与卡片的质量有关;B.与橡皮筋的形变量有关;C.与橡皮筋的条数有关.为了验证猜想,小组选用几根相同的橡皮筋和几张相同材料的卡片进行实验. (1)小明将图中的卡片反过来,把它放在桌面上用手向下压,使橡皮筋伸长,迅速松开手,观察到的现象是 卡片跳起 ,这个现象说明:发生弹性形变的橡皮筋能对卡片 做功 ,因此它具有弹性势能.
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应选择质量不同的卡片,控制其它实验条件相同.操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是 便于使每次橡皮筋的形变量相同 .
(3)探究跳起高度与橡皮筋形变量是否有关,请你为该小组提供使橡皮筋的形变量不同的两种方法:① 分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平 ;② 使小豁口A、B的间距不相同 .
【考点】动能和势能的转化与守恒. 【分析】(1)发生弹性形变的物体就具有了弹性势能,也具有了弹力,必然会对使它发生形
变的物体施加力的作用.若该物体受到了力且在的方向上运动了一段距离,就说它做了功.
(2)探究跳起高度与质量是否有关,应该控制橡皮筋的形成变量、橡皮筋的条数不变,卡片的质量不同;
(3)此题为开放性题目,换用粗一点的橡皮筋;使小豁口A、B的间距不相同均可以使橡皮筋的形变量不同. 【解答】解:(1)“橡皮筋伸长”说明橡皮筋发生了弹性形变,发生弹性形变的物体要恢复原状,就会对使它发生形变的物体施加力的作用,所以橡皮筋对硬卡片施力,使它弹起. 橡皮筋对卡片施力,卡片弹起即在力的方向上运动了,所以橡皮筋对卡片做功.
(2)操作中将卡片反过来,每次把它在桌面上用手压平的目的是控制橡皮筋的形成变量相同;
(3)使橡皮筋的形变量不同的方法有:①分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平; ②使小豁口A、B的间距不相同. 故答案为:(1)卡片跳起;做功;
(2)便于使每次橡皮筋的形变量相同;
(3)①分别压两个卡片时将一个卡片压平,另一个不压平; ②使小豁口A、B的间距不相同.
34.随着人们生活水平的不断提高,各种小汽车已经走进我们的家庭.小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象与物理知识有关,请你用学过的物理知识解答下面的问题:
(1)普通的小汽车用的是汽油机,图甲所示的是 做功 冲程,为了不让汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,这是通过 热传递 的方式减少汽缸内能,用水来冷却汽缸是因为水的 比热容 较大. (2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图乙所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得 9.2×106 J的能量,这些能量能产生 2.76×106 J的有用功.(汽油的热值为4.6×107J/kg)
(3)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s=
(用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示,效率用η表示)
【考点】有关热机的计算;热传递改变物体内能;水的比热容的特点及应用;内燃机的四个冲程. 【分析】(1)内燃机的一个工作循环有四个冲程,即吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程;压缩冲程即进气门和排气门都关闭,活塞由下向上运动,压缩空气做功,使气缸内气体内能增加温度升高;对于做功冲程,即气缸内的混合物被引燃,导致气缸内产生高温高压燃气,这些燃气推动活塞做功,使活塞由上向下运动;改变内能有两种方式:即做功和热传递;在自然界中水的比热容最大,这也是我们选用水作为作取暖或冷却物体的物质的根本原因;
(2)根据热值和汽油的质量,用公式Q=qm求出汽油完全燃烧放出的热量;由能流图得出
转化为有用功的能量占总能量的比值,得出内燃机的效率;根据W=Q放×30%求出有用功;
(3)汽车行驶时做的有用功可以利用W=Fs来表示,汽车消耗的总能量Q可以用:Q=mq表示,利用内燃机的效率将两者联系起来,从而可以表示出汽车前进的距离. 【解答】解:
(1)由图可知,汽油机的进气门和排气门都关闭,火花塞点火,活塞向下运动,所以此冲程为做功冲程;
为了避免汽油机在工作时温度升得太高,在设计制造时,汽缸外有一个水套,让汽缸被水包围着,即通过水吸收热量而使得气缸温度降低,这是通过热传递的方式改变内能的; 选择用水作为冷却剂,是因为水的比热容大,即相同质量的水和其他的液体相比较时,在升高相同温度时,水能吸收的热量多,故用水冷却效果好;
(2)汽油的热值为4.6×107J/kg,完全燃烧0.2kg的汽油产生的热量: Q放=mq=0.2kg×4.6×107J/kg=9.2×106J;
由图可知,做有用功的能量占:100%﹣33%﹣30%﹣7%=30%, 即内燃机的效率为η=30%;
因此产生的有用功:W=Q放×30%=9.2×106J×30%=2.76×106J; (3)设汽车通过的距离为s.
则完全燃烧质量为m的汽油产生的总能量:Q=mq, 有效利用的能量:Q有=Qη=ηmq﹣﹣﹣﹣﹣①,
有效利用的能量对汽车做功,即W=Q有 ﹣﹣﹣﹣﹣②, 牵引力对汽车做的功W=Fs﹣﹣﹣﹣﹣③, 联立①②③式解得:s=
.
.
故答案为:(1)做功;热传递;比热容;(2)9.2×106; 2.76×106;(3)
2016年11月22日