18．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 质量 相同．（选填“体积”、“质量”）

（2）实验中物质吸热的多少是通过 加热时间 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 温度 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（4）根据表中数据算出加热6min水吸收的热量为 2.1×10 J．

3

（5）色拉油的比热容是 1.9×10 J/（kg?℃）．（用科学计数法表示并精确到小数点后一位）

【考点】探究比热容的实验． 【分析】（1）比较水和色拉油的吸热能力，要控制水与油的质量相等、初温相等； （2）吸收热量的多少可以用加热时间的长短来体现出来；

（3）由Q=cm△t可知，吸收相同的热量，升高的温度越高，比热容越小； （4）根据Q=cm△t求出水吸收的热量；

（5）已知色拉油与水加热的时间相同，因此它们吸收的热量相同，根据Q=cm△t的变形公式求出色拉油的比热容． 【解答】解：（1）为了便于比较水和色拉油吸热能力的强弱，实验除让水和色拉油的初温相同外，实验前还必须控制水和色拉油的质量相同；

（2）实验中物质吸热的多少是通过加热时间的长短来反映的；

（3）温度计是用来测量液体的温度．实验中，我们控制水和牛奶的质量相同且吸收的热量也相同，所以我们是通过比较温度的变化来比较比热容的大小；

（4）根据表中数据可知，加热6min水的温度变化量为△t=45℃﹣20℃=25℃；

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水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×10J/（kg?℃）×0.2kg×25℃=2.1×10J； （5）因为加热6min水和色拉油吸收的热量相等，因此由Q=cm△t可得：c=

==1.9×103J/（kg?℃）．

故答案为：（1）质量；（2）加热时间；（3）温度；（4）2.1×104；（5）1.9×103．

19．为了验证并联电路的电流特点，小薇设计了如图丁所示的电路进行实

验．

（1）在连接电路时，开关应处于 断开 状态．

（2）小薇先将电流表接在L1所在的支路，闭合开关后，观察到灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，电路可能存在的故障是： L1或电流表断路

（3）排除故障后，她测出了L1、L2支路和干路上的电流分别为I1、I2和I，电流表示数如图甲、乙、丙所示，可读出：I1=0.5A，I2= 0.52 A，I= 1 A．根据测量结果，在误差允许范围内你认为并联电路中干路电流和各支路电流的关系是： I=I1+I2 ．（写出关系式即可）

（4）为了验证结论的普遍性，小薇采用了更换不同灯泡继续实验的方法进行验证，你还可以采用的方法是： 用改变电源电压继续实验的方法进行验证 ． 【考点】探究串并联电路中的电流特点实验． 【分析】（1）连接电路时，为了安全，开关必须断开；

（2）根据并联电路特点独立工作、互不影响可知，灯L2发光说明灯L1支路不可能短路，结合电流表的示数为0可知L1支路断路；

（3）根据电流表的量程和分度值读出电流表的示数，然后对数据进行分析即可得出结论； （4）为了验证结论的普遍性，应从改变电路中的电流来入手，得出除了更换不同灯泡之外，能改变电路中电流的方法即可得出答案． 【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路之前，开关应该是断开的．

（2）灯L2发光，但灯L1不发光，电流表的示数为零，说明L1支路不可能短路，只能是断路，即电路可能存在的故障是L1或电流表断路．

（3）由图可知，乙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，则I2=0.52A； 丙电流表的量程为0～3A，分度值0.1A，则I=1A； 根据测量结果可知，在误差范围内I=I1+I2．

（4）为了验证结论的普遍性，改变电路中的电流还可以采用的方法是用改变电源电压继续实验的方法进行验证． 故答案为：（1）断开；（2）L1或电流表断路；（3）0.52；1；I=I1+I2；（4）用改变电源电压继续实验的方法进行验证． 20．某物理兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对食盐水溶液的导电性能与什么因素有关提出了以下猜想：

①食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关． ②食盐水溶液的导电性能与溶液的质量有关．

③食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关．

为了验证猜想，他们设计了如图所示的装置，将电路中的a、b两金属片分别插入如图甲、乙、丙、丁溶液中所示位置（金属片a、b每次插入溶液中的深度都相同）进行探究： （1）在连接电路时，开关必须 断开 ，本实验电路中接入电阻R0的目的是 防止电流过大烧坏电流表，起保护作用 ；

（2）食盐水溶液的导电性能可以由 电流表示数大小 来判断；

（3）将金属片a、b分别插入如图甲、乙所示位置可探究猜想 ① （选填序号），为了探究猜想②应将金属片a、b分别插入 甲丙 两图所示位置； （4）将金属片a、b分别插入如图乙、丁所示位置，若I乙≠I丁，由此可得到的结论是： 食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关 ．

【考点】控制变量法与探究性实验方案． 【分析】（1）连接电路过程中开关处于断开状态，电路中接入定值电阻目的是保护电路； （2）金属片a、b插入盐水中，电源电压一定，盐水导电性越强，电阻越小，电流越大，电流表示数越大；用电流表示数大小来反映盐水电阻的大小；

（3）盐水的电阻可能跟盐水的浓度、质量、金属片之间的距离有关．探究盐水电阻跟盐水浓度的关系时，控制盐水的质量和金属片的距离不变；探究盐水电阻跟质量的关系，控制盐水的浓度、金属片之间的距离不变；

（4）探究盐水电阻跟金属片距离的关系，控制盐水的浓度、盐水的质量不变． 【解答】解：（1）连接电路过程中开关处于断开状态，为了防止电流过大将电流表烧坏，电路中接入一定值电阻R0；

（2）若食盐水溶液的导电性能比较强，其电阻就比较小，电流表示数较大；反之，电流表示数较小，可见，食盐水溶液的导电性能可以由电流表示数的大小来判断．

（3）a、b分别插入甲、乙所示位置，盐水的质量和金属片的距离不变，可探究食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关．为了探究食盐水溶液的导电性能与溶液的质量的关系，需要保持溶液的浓度和溶液中两点间的距离不变，改变溶液的质量，应将金属片a、b分别插入甲、丙两图所示位置．

（4）将金属片a、b分别插入乙、丁所示位置时，溶液的浓度相同，质量也相等，溶液中两点间的距离不相等，若I乙≠I丁，所以，食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关． 故答案为：（1）断开；防止电流过大烧坏电流表，起保护作用；（2）电流表示数大小；（3）①；甲、丙；（4）食盐水溶液的导电性能与溶液中两点间的距离有关．

五、综合应用题（第21题7分，第22题10分，共17分） 21．太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表示小华家的太阳能热水器某天在

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阳光照射下的相关信息．水在10h内吸收的热量 2.1×10 J； 太阳能热水器的能量转化效率 70% ． 太阳照射时间 装水量 水升高的温度 水的比热容 太阳能吸热功率h kg ℃ J/（kg?℃） J/h 10 100 50 4.2×103 3.0×106 【考点】热量的计算；能量利用效率． 【分析】（1）由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值，利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量（有用能量）；

（2）由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能，据此求出10h吸收的太阳能（总能量），再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率． 【解答】解：（1）水吸收的热量（有用能量）：

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Q吸=cm△t=4.2×10J/（kg?℃）×100kg×50℃=2.1×10J； （2）10h太阳能热水器吸收的太阳能（总能量）： Q总=Pt=3×106J/h×10h=3×107J， η=

×100%=

7

×100%=70%．

故答案为：2.1×10；70%．

22．十一假期，小明一家驾驶油电混合动力车外出旅游．当汽车以108km/h的速度在高速公路上匀速直线行驶时，汽车受到的阻力是1100N，已知汽车效率为40%，油箱容积为50L． （汽

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油的热值q=3.3×10 J/L，密度ρ=0.7×10kg/m，g取10N/kg）

（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池相当于选填 用电器 （“用电器”或“电源”）；干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，是因为带电体能 吸引轻小物体 ． （2）该车加一满箱汽油，按照以上速度最多可以匀速直线行驶多远的路程？

（3）小明思索利用变阻器，结合电流表或电压表，可设计一个油量越多仪表偏转越大的油量表，请在虚线框内完成你的电路设计．

【考点】能量利用效率；物体带电现象；电路的组成；欧姆定律的应用． 【分析】（1）电池供电时是电源，充电时则为用电器；带电体有吸引轻小物体的性质； （2）根据密度的变形公式求出汽油的质量，根据W=Q=ηmq求出做的功，然后根据W=Fs即可求出行驶的距离；

（3）根据电流表和电压表的使用规则就可以判断出油量表是由什么仪表改装的；然后根据仪表的使用方法连接电路即可． 【解答】解：

（1）给汽车蓄电池充电时，蓄电池消耗电能，所以相当于用电器；

干毛巾刚擦完车玻璃，很容易吸附灰尘，这是毛由摩擦起电，带电体能吸引轻小物体； （2）由ρ=可知，油箱装满汽油质量为：

m=ρV=0.7×103kg/m3×50×10﹣3m3=35kg； 一箱汽油做的功：

W=Q=ηmq=40%×35kg×3.3×107J/kg=4.62×108J，

则由W=Fs可得，加满一箱汽油，最多可以直线行驶的距离为： s==

=4.2×105m=420km；

（3）由题意可知，油量表是通过滑动变阻器阻值的变化来改变电路中的电路，从而来体现油箱中油量多少的，所以油量表应该使用电流表，为了保护电流表，电路中应串联一个电阻，所以把电源、滑动变阻器、电流表和定值电阻串联即可，电路图如图所示：

故答案为：（1）用电器；吸引轻小物体；（2）汽车加满一箱汽油，以上述速度最多可以直线行驶的距离为420km；（3）见上图．