9．小明與小芳為了探究泡沫塑料和棉絮的保溫性能的好壞，兩人設(shè)計并做了這樣的實驗，他們用這兩種材料分別包著裝有熱水的密閉的燒瓶，讓它們自然冷卻，利用溫度計和計時器定時測量兩燒瓶中的水溫隨時間變化的情況．
（1）為保證實驗的科學性，除了取大小、厚度相同的泡沫塑料和棉絮外，還應(yīng)考慮影響水溫變化的其他因素．即保持燒瓶相同、環(huán)境因素相同、水的多少和初溫相同．
（2）按照計劃操作，小明和小芳把實驗測得的時間和溫度數(shù)據(jù)記錄在表中：
時間（min）010203040…150180
泡沫塑料組水溫（℃）9074656057…2120
棉絮組水溫（℃）907055？53…2020
分析實驗數(shù)據(jù)可知，從計時開始到40min后，泡沫塑料包的水溫降低了33℃，而棉絮包的水溫降低了57℃，由此你能看出，在這兩種材料中，保溫效果比較好的是泡沫塑料．
（3）小明和小芳是采用了“在相同的時間內(nèi)，比較水溫降低多少”的方法來比較兩種材料的保溫性能的，你還可以采用“降低相同的溫度比較所用的時間”的方法來比較兩者材料的保溫性能．
（4）仔細分析水溫變化規(guī)律，則時間為30min時，棉絮組的水溫可能是下列選項中的哪一個A
A.42℃B.44℃C.46℃D.48℃

分析 （2）瓶中水要和外界發(fā)生熱傳遞，直到最后和室內(nèi)的溫度相同以后，溫度不再發(fā)生變化，此表中數(shù)據(jù)是每隔10分鐘記錄一次溫度．在相同時間內(nèi)觀察瓶中水溫度的差別就能判斷出哪種材料的保溫效果好；
（3）比較兩種材料的保溫效果有兩個辦法，一是在相同時間內(nèi)看溫度的變化，二是讓兩瓶水變化相同的溫度，看所用的時間是否一樣；
（4）根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)分析水的溫度變化關(guān)系，根據(jù)水的溫度變化關(guān)系分析答題．

解答 解：
（2）由表中的數(shù)據(jù)可知，最后水的溫度和室溫相同，所以室溫為20℃，經(jīng)過40分鐘，泡沫塑料包的燒瓶溫度從80℃降到41℃，降低了39℃；而棉絮包的燒瓶水從80℃降到28℃，降了52℃，由此可見，泡沫塑料的保溫性能比棉絮好；
（3）除了比較相同時間內(nèi)溫度的變化，還可以讓兩瓶水降低相同的溫度，看所用的時間是否一樣；
（4）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，溫度較高時，水溫下降得較快；
從10min到20min時水溫降低了70℃-55℃=15℃，如果在相等時間內(nèi)降低的溫度相等，
則30min時的溫度應(yīng)為55℃-15℃=40℃，但實際上，隨溫度的降低，水溫降低變慢，
從20min到30min水降低的溫度小于15℃，因此30min時水的溫度稍高于40℃，故A正確．
故答案為：（2）33；57；泡沫塑料；（3）降低相同的溫度比較所用的時間；（4）A．

點評 本題考查控制變量法在探究實驗中的滲透，基本上在每個實驗題中都有所涉及，同學們要多注意對實驗方法的應(yīng)用．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：初中物理 來源： 題型：計算題

19．太陽能熱水器由于節(jié)能環(huán)保，被很快普及到家庭熱水、取暖領(lǐng)域．某太陽能熱水器的水箱內(nèi)裝有30kg的水，太陽能熱水器吸收1.4×107J太陽能后，使水溫從20℃升高到70℃．（水的比熱容為4.2×103J/（kg•℃），天然氣的熱值是4.0×107J/m3）試求：
（1）水吸收的熱量為多少？
（2）水吸收的熱量相當于完全燃燒多少m3的天然氣？
（3）太陽能熱水器此時的效率是多少？

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

20．盤點2014年世界航空業(yè)，各國空難頻發(fā)．在飛機失事搜尋過程中，各國艦船在定位和測量海深時都要用到超聲測位儀（如圖所示），它是利用聲音可以在液體中傳播來工作的．若海的深度是6.75km，聲音在海水中的速度是1500m/s，則需經(jīng)過多少秒才能接收到信號？能不能用這種方法測量月球到地球的距離？為什么？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

17．為了探究電熱與電阻的關(guān)系，小偉設(shè)計了如圖甲所示的裝置，燒瓶中盛有質(zhì)量、初溫均相等的煤油，R1＞R2

（1）實驗中電流產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計升高的示數(shù)反映的．
（2）實驗時小偉將R1和R2串聯(lián)接入電路中，這是為了控制流過電阻絲R1、R2的電流相同．
（3）小華將兩根阻值不同的電阻絲分別密封在兩個完全相同的燒瓶中，并通過短玻璃管與相同的氣球相連，如圖乙所示，想利用此裝置來探究電熱與電阻的關(guān)系，比較小偉和小華的裝置，你認為甲裝置更好，理由是：乙圖中的氣球體積大小不便于觀察和比較．
（4）小明想利用甲裝置改成“比較水和煤油比熱容的大小”的實驗，則他除了將其中一燒瓶中的煤油換成等質(zhì)量的水外；還需要使兩燒瓶中的電阻絲的阻值相同．通過實驗觀察，發(fā)現(xiàn)裝有煤油（選填“水”或“煤油”）的燒瓶中溫度變化較大，說明水的比熱容比較大．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

4．小雷同學發(fā)現(xiàn)家用白熾燈在剛開燈瞬間易燒壞，猜想白熾燈的電阻可能與燈絲的某個因素有關(guān)．于是找來與白熾燈工作原理相同的小燈泡，按圖乙所示電路圖進行探究．電源電壓恒為6V，小燈泡的額定電壓2.5V、燈絲電阻約為10Ω．
（1）請用筆畫線代替導(dǎo)線，把圖甲的電路按圖乙的電路圖連接完整，使滑片P向右端移動時燈的亮度變亮．
（2）連接電路后閉合開關(guān)，小燈泡閃亮一下就熄滅．檢查發(fā)現(xiàn)小燈泡的燈絲已燒斷．分析原因是閉合開關(guān)時，滑動變阻器連入電路的電阻為最小 （選填“最大值”或“最小值”），導(dǎo)致電流過大而形成的．
（3）斷開開關(guān)，更換燒壞的電路元件，進行正確操作．調(diào)節(jié)滑片使燈泡逐漸變亮，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中繪制U-I圖象．當電壓表的示數(shù)為2.5V時，電流表的示數(shù)如丙所示，燈的額定電流為0.26A，燈的額定功率為9.6W．
（4）小雷用一個定值電阻更換小燈泡，進行正確操作．調(diào)節(jié)滑片，記錄電流表和電壓表的一系列示數(shù)，在圖丁中再次繪制U-I圖象．由圖可知：定值電阻的阻值為10Ω．
（5）根據(jù)圖丁中a、b圖線初步判斷，小燈泡的電阻與燈絲的溫度有關(guān)．家用白熾燈在開燈瞬間與步驟（2）中小燈泡形成過大電流的原因不同 （選填“相同”或“不同”）．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

14．在復(fù)習“電流的磁場”和“磁場對電流的作用”時，小剛想：“既然通電導(dǎo)體周圍存在磁場，磁場又會對通電導(dǎo)體產(chǎn)生力的作用，那么互相靠近的兩個通電導(dǎo)體間是否會產(chǎn)生力的作用呢？”
（1）于是，他和小強商議通過實驗來研究這一問題．他們找到了兩根柔軟的導(dǎo)線，相距較近的并排固定在接線板上，實驗電路如圖甲所示．通過實驗觀察到的現(xiàn)象如圖乙所示．

該實驗表明：兩個通電導(dǎo)體之間產(chǎn)生力的作用．
（2）小強認為，如果改變其中一個通電導(dǎo)體中的電流方向，則它們之間作用力的方向也會發(fā)生改變．
小強這樣想的理由是：電流產(chǎn)生的磁場方向是由電流的方向決定的，當一個通電導(dǎo)體中電流的方向改變時，它產(chǎn)生的磁場方向也會發(fā)生改變；而磁場對通電導(dǎo)體的作用力的方向與電流的方向和磁場的方向有關(guān)，另一個通電導(dǎo)體中電流的方向不變，但磁場方向變化了，它受到的磁場力的方向就會改變．
（3）如果開始實驗時，小剛和小強沒有找到柔軟的導(dǎo)線，而是用較硬的普通鋁芯電線進行實驗，你認為會出現(xiàn)怎樣的情況？通過這個問題，你得到了怎樣的啟示？
使導(dǎo)線在力的作用下，變得更硬，可能觀察不到（或電流很大才能觀察到）兩通電導(dǎo)體間的相互作用；合理選用實驗器材非常重要．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

1．同一型號的兩個燈泡串聯(lián)在電路中會一樣亮嗎，小軍同學在進行電學實驗時發(fā)現(xiàn)了有趣的實驗現(xiàn)象．實驗時，他將兩個型號為“12V　25W”的燈泡L1和L2接到12V電源上，組成如圖甲所示的電路并進行如下操作：
①首先，他閉合開關(guān)S2，發(fā)現(xiàn)兩個燈泡一起變亮，亮度相同；
②接著，保持閉合開關(guān)S2，再閉合開關(guān)S1，L1因短路而熄滅，燈泡L2變得更亮；
③等到L1熄滅一段間后，又斷開開關(guān)S1，發(fā)現(xiàn)L2亮度逐漸減弱，而L1逐漸亮起來，過一兒兩個燈泡達到一樣的亮度．為什么步驟③出現(xiàn)這種有趣的現(xiàn)象呢？小軍猜想可能是因為兩端電壓變化后，造成燈絲電阻變化所致．為檢驗自己猜想是否正確，小軍任取其中一個燈泡，重新設(shè)計電路，將開關(guān)閉合后，測得燈泡兩端電壓和燈泡中的電流，實驗數(shù)據(jù)如下表所示．
U/V0124681011
I/A00.710.941.271.551.802.032.14
（1）分析表中數(shù)據(jù)，判斷小燈泡兩端電壓變化后燈絲電阻是否改變？如果燈絲電阻改變，其原因是什么？
（2）操作③這個步驟中，為何開關(guān)S1剛斷開時，L1較暗而L2較亮？請作出合理解釋．
（3）圖中乙、丙兩個電路均可用來測量燈泡的電流和電壓值，小軍為了證實自己的猜想實驗時采用的應(yīng)是乙、丙中哪一個電路，并簡述理由．

（4）小軍在操作③這個步驟中，當L1兩端電壓為4V時，L2的實際功率為多大？

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

18．2013年6月20日，神舟十號航天員王亞平在太空授課時提了一個思考題：在太空中，人們常用的桿秤、天平等測量質(zhì)量的儀器都會失效，能有什么方法解決呢？
小明查閱資料發(fā)現(xiàn)彈簧的振動快慢與所掛物體的質(zhì)量存在一定的關(guān)系，此關(guān)系可利用如圖實驗獲得．在一根輕質(zhì)彈簧下懸掛質(zhì)量為m的物體，讓其在豎直方向上振動，彈簧每上下振動一次所需的時間叫周期（T），改變物體質(zhì)量，多次測量，制作了圖乙中彈簧振動周期的平方T2與重物質(zhì)量m的關(guān)系圖象．
根據(jù)以上實驗過程回答如下問題：

（1）在該實驗中，主要用到的測量儀器有天平、秒表．
（2）由圖乙信息可知彈簧的振動周期T與所掛物體質(zhì)量m的關(guān)系式是：T=$\sqrt{km}$（k=5s2/kg）．
（3）已知物體在地球上與太空中的振動快慢相同．如果在太空中想測量一個蘋果的質(zhì)量，請你設(shè)計測量方案①將蘋果掛在輕質(zhì)彈簧a上；②測出振動30次所需的時間t，算出每振動一次所需的時間$\frac{t}{30}$；③根據(jù)圖乙查得該蘋果的質(zhì)量為m克．

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科目：初中物理 來源： 題型：實驗探究題

19．探究題
隨著“玉兔”在月球上無法“醒來”，華夏兒女久久沉浸在祈禱中，關(guān)于月球上的物理現(xiàn)象和規(guī)律，同學們提出很多問題和猜想，有關(guān)月球周圍的磁場問題，洋洋提出了自己的猜想和檢驗猜想的實驗方案．
【進行猜想】
洋洋的猜想：
月球可能像地球一樣，本身就是一個十分巨大的磁體，在它的周圍存在磁場，并且也有“月磁”南極和“月磁”北極．
【設(shè)計并進行實驗】
洋洋和芳芳均為檢驗上述猜想所擬定的實驗方案：
洋洋：（1）取一個小磁針用細線懸掛在月球表面附近，如果它靜止時指向某一方向，則可表明月球周圍存在磁場．
（2）小磁針靜止時，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極．
芳芳：（1）取一個小磁針用細線懸掛在月球表面附近，用手指撥動，觀察它靜止時N極的指向．
（2）在同一地點，重復(fù)（1）實驗一次，觀察它靜止時N極的指向是否總是指向某一方向．
【實驗結(jié)論】
如果觀察小磁針靜止時總是指向某一方向，則月球上有磁場，且小磁針靜止時，它的N極所指的方向就是“月磁”的北極．
【交流評估】
 你認為芳芳的設(shè)計較好．小明認為：較好的方案也存在問題；存在的問題改進：還要換不同位置進行多次實驗．

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