《2025年能力培养与测试九年级物理全一册人教版》

14. 如图所示,把一个薄壁金属管固定在支架上,管中装一些酒精,然后用软木塞塞紧。用皮条缠绕在金属管上,迅速来回拉动皮条,过一会儿看到软木塞被顶开。根据实验现象回答下列问题。

(1)来回拉动皮条,使金属管的温度升高,这是通过______的方式改变物体内能的。
(2)酒精温度升高,这是通过______的方式改变物体内能的。
(3)酒精蒸气将木塞顶开的过程,酒精蒸气的内能______(选填“增多”或“减少”)。

答案： （1）做功 （2）热传递 （3）减少

15. 如图甲、乙、丙所示的装置完全相同。燃料的质量均为 10 g,烧杯内的液体质量也相同。

(1)比较不同燃料的热值,应选择______两装置进行实验,实验时通过观察______来比较两种燃料的热值大小；比较不同物质的比热容,应选择______两装置进行实验,实验时通过______来反映物质吸热的多少。
(2)比较不同物质的比热容,选用合适装置加热相同一段时间后,液体 a 升温更多,由此可推测：质量相同的液体 a 与 b,升高相同的温度时,液体 a 吸收的热量______(选填“大于”或“小于”)液体 b 吸收的热量。
(3)若装置甲烧杯中为 200 mL 的水,10 g 酒精完全燃烧后水温升高了 60℃,假设酒精燃烧放出的热量全部被水吸收,则酒精的热值为______J/kg。 $ c_{水}= 4.2×10^{3} \, J/(kg·℃) $。
(4)小红同学用同样的装置进行实验,发现在燃料燃尽之前水就沸腾了,无法比较出两种燃料的热值。为避免出现小红同学实验的情况,请提出一条改进建议：______。

答案： （1）甲、乙 燃料燃尽后液体升高的温度 甲、丙 加热时间的长短 （2）小于 （3）$5.04× 10^{6}$ （4）增大水的质量或减小燃料的质量 解析 （1）为了比较不同燃料的热值，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过液体升高的温度得出液体吸热多少，进而判断燃料热值大小，应选择甲、乙两装置进行实验。为了比较两种液体的比热容，需要燃烧相同的燃料，加热不同的液体，让液体的质量和温度的变化相同，通过比较加热时间的长短（即比较吸收热量的多少），进而判断两种液体比热容的大小关系，应选择甲、丙两装置进行实验。 （2）比较不同物质的比热容，选用甲、丙两实验装置，加热相同一段时间，两种液体吸收的热量相等，液体a升温更多，由$Q_{吸}=cm\Delta t$可知，a的比热容小；质量相同的液体a与b，在升高相同的温度时，由$Q_{吸}=cm\Delta t$可知，液体a吸收的热量小于液体b吸收的热量。 （3）200 mL水的质量为$m_{水}=\rho_{水}V=1× 10^{3}\ kg/m^{3}× 200× 10^{-6}\ m^{3}=0.2\ kg$；水吸收的热量$Q_{吸}=c_{水}m_{水}\Delta t=4.2× 10^{3}\ J/(kg·{\hspace{0pt}}^{\circ }C)× 0.2\ kg× 60\ {\hspace{0pt}}^{\circ }C=5.04× 10^{4}\ J$，根据题意可知，$Q_{放}=Q_{吸}$，由$Q_{放}=qm$可得，酒精的热值为$q=\frac{Q_{放}}{m}=\frac{5.04× 10^{4}\ J}{0.01\ kg}=5.04× 10^{6}\ J/kg$。 （4）因为水在沸腾后会继续吸热，但温度保持不变，无法比较两种燃料燃烧放出热量的多少，因此，在实验中，如果在两种燃料燃尽前水就沸腾了，那么将不能比较这两种燃料的热值；为了避免在实验中出现水沸腾现象，应增大水的质量或减小燃料的质量。