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    18．（1）小明看到研究焦耳定律的实验装置后，将它改装成了如图1所示的一种测量未知液体比热容的装置．测量时，分别往甲乙两瓶中装入水和待测液体，闭合开关一段时间后，再分别用温度计测出这段时间内水和待测液体升高的温度△t水和△t，在不计热损失的情况下，就可以求得待测液体的比热容c=$\frac{△{t}_{水}{C}_{水}}{△t}$．
    ①为了使这一段时间内水和待测液体吸收的热量相等，小明设计的电路中必须满足的条件是R甲=R乙；
    ②为了得出待测液体的比热容表达式“c=$\frac{△{t}_{水}{C}_{水}}{△t}$”，
    小明的测量方案中至少还需要的一种测量仪器是天平，目的是取等质量的水和待测液体．
    ③闭合开关后，要使水和待测液体的温度升高得更快，滑动变阻器的滑片应向左滑动．
    （2）如图2所示是某同学“测定小灯泡电功率”时连接的电路，小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V．
    ①电路中，电压表连接不当，为减少读数误差必须改接到量程为0～3V．
    ②该同学重新正确连接电路后，实验得到的数据见下表．根据表中记录可得小灯泡的额定功率为0.5W，其亮度随实际功率增加而变亮．

    实验次数电压表示数U/V电流表示数I/A小灯泡亮度
    12.00.17较暗
    22.50.20正常
    33.00.22很亮

    分析 （1）①水和待测液体吸收的热量是由电流通过电阻时产生的热量提供的，由焦耳定律可知，必须使两瓶中的电阻丝相等，即R甲=R乙；
    ②在实验中，两瓶中装入的水和待测液体的质量必须相等，故需要用天平称出相等质量的水和待测液体；
    ③由Q=I2Rt，在通电时间和电阻大小相同时，电流越大，产生热量越多，则应使滑动变阻器阻值相等．
    （2）①根据电源电压的值及灯泡的额定电压判断电压表的量程，选择电压表量程的依据是不超量程的情况下，选择较小的量程，测量误差小；
    ②根据表格中数据确定额定电压和电流，根据公式P=UI计算出额定电功率；
    根据表格中数据判断出小灯泡亮度与灯泡功率的关系．

    解答 解：（1）①在不计热损失的情况下，电流通过电阻时产生的热量全部被液体吸收，要使水和待测液体吸收相同热量，则需要两电阻放出相等的热量，而电阻串联，电流相同，通电时间也相等，根据Q=I2Rt可知，在电热I和通电时间t相同时，Q与R成正比，所以必须使R甲=R乙．
    ②水吸收的热量为：Q水=c水m水△t水
    待测液体吸收的热量为：Q=cm△t
    因为Q水=Q，所以c水m水△t水=cm△t
    则有：c=$\frac{{c}_{水}{m}_{水}△{t}_{水}}{m△t}$，要使c=$\frac{{c}_{水}△{t}_{水}}{△t}$
    必须有m水=m，所以还要用天平来称出质量相等的水和待测液体．
    ③要使水和待测液体的温度升高的快，必须使电阻在相同的时间内放出更多的热量，又因为电阻是一定的，根据Q=I2Rt可得，必须增大电路中的电流，则需要使滑动变阻器阻值减小，即滑片向左端移动．
    （2）①小灯泡额定电压为2.5V，所用电源电压恒为3V，为减小误差，电压表应选择0～3V的量程，由图知，电压表选择了0～15V的量程，这样测量误差会比较大；
    ②由表格中数据知，当电压为2.5V时，电流为0.2A，所以P额=UI=2.5V×0.2A=0.5W；
    根据表格中数据知，随着电压、电流值的增大，小灯泡的功率在增大，小灯泡变亮．
    故答案是：（1）①R甲=R乙；②天平；取等质量的水和待测液体；③左；
    （2）①电压；0～3V；②0.5；变亮．

    点评 （1）该探究实验题渗透了控制变量法和转换法，考查的知识点涉及欧姆定律、焦耳定律和热量公式的应用，综合性较强，具有一定的难度．
    （2）此题是测量小灯泡额定功率的实验，考查了电路连接中应该注意的问题、电压表量程的选择及电功率的计算，同时考查了有关滑动变阻器的使用．

    练习册系列答案
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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    8．如图所示，当一束光从半球面上的A 点沿半径方向射入半球形玻璃砖时，传播方向不变，传播的速度一定（选填“一定”或“不一定”）改变．已知半球形玻璃砖的球心为O，且光线到达半球形玻璃砖下表面处时可以发生折射和反射．请画出这束光线从射入玻璃砖到射出玻璃砖的完整光路图．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．彬彬用数码相机拍得一张照片如图所示，请你观察照片中的情景，指出一个：
    照片中的物理现象：树在水中倒影；
    物理现象的知识是：光的反射．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    6．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．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问：
    （1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时减小（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是小汽车外型是流线型，当汽车高速行驶时，车身上方空气流速大，压强小，小汽车受到了一个向上的升力，减小了小汽车对地面的压力．
    （2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的比热容大的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是2.1×106J[c水=4.2×103J/（kg•℃）]．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    13．为了比较水和食用油的吸热能力，小明实验步骤如下：
    A、在两个同样的烧杯内分别装入等体积的水和食用油
    B、用两支温度计分别测量出水和食用油的初温
    C、在烧杯中，分别放人功率相同的电热器加热时间相同
    D、用温度计分别测出水和食用油的末温．
    小聪认为：
    （1）步骤B和D是为了得出水和食用油的温度．
    （2）步骤A存在的错误是：没有控制质量相等，应改为分别装入等质量的水和食用油．
    （3）步骤C，加热时间相同是为了使水和食用油吸收相同的热量．

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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    3．关于声现象，下列说法正确的是（　　）
    A．声波和电磁波一样能在真空中传播
    B．超声波在空气中的传播速度约是3×108m/s
    C．成语“声如洪钟”形容说话或歌唱时声音洪亮，它描述的是声音的响度大
    D．通过居民区的高速铁路加装隔音屏障是为了防止噪声的产生

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    10．冰冰同学用图示装置进行了磁现象知识研究：如图所示，在铁架台上面虚线框中是由可调电压的学生电源、导体ab（在下虚线框内）、保护电阻、开关组成一回路．下面虚线框中由蹄型电磁铁、滑动变阻器和开关、电源（在上虚线框内）构成回路．
    （1）冰冰连接好电路后，闭合开关，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，导体ab仍静止不动，检查发现电路连接正确、各实验器材都完好，请你帮忙分析出现上述情况的原因是电源电压太低（写出一点即可）．
    （2）找出问题并正确处理后，将变阻器的滑片P移到图示位置，闭合开关S，导体ab向右摆动．此实验现象可以说明电动机（填“电热器”“发电机”或“电动机”）的工作原理，也说明通电电磁铁周围存在磁场．
    （3）要使通电导体ab向右侧摆动的幅度增大，应将滑动变阻器的滑片P向右（填”左”或”右”）端移动；若仅将电源正负极对调接入电路，闭合开关S，导体ab向右（填”左”或”右”）侧摆动．
    （4）利用本实验装置及实验现象可以探究或说明的磁现象有关知识的有ACD
    A．电流的磁效应
    B．感应电流产生的条件
    C．磁场对电流的作用
    D．电磁铁的磁场强弱与电流大小的关系．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    7．如图所示是“研究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验．实验中用到了一个弹簧测力计、一块木块、一个砝码、两块材料相同但表面粗糙程度不同的长木板．

    （1）实验中，应该用弹簧测力计水平拉动木块，使它沿长木板做匀速直线运动，根据学过的二力平衡知识，就可以知道滑动摩擦力的大小．
    （2）实验发现乙实验过程中弹簧测力计的拉力大于甲实验过程中测力计的拉力，由此可以得出结论：滑动摩擦力与压力大小有关．
    （3）顺利完成甲、乙两次实验后，在进行图丙所示的实验时，由于所用的弹簧测力计量程较小，某同学发现测力计示数达到最大时仍没拉动木块，为了用现有的器材顺利完成实验，应采取的措施是：先将丙试验中木块上的砝码取下，测出滑动摩擦力．完成操作后，应与图甲实验相比较得出结论．

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    8．口技表演时，演员主要模仿的是声音的（　　）
    A．音色B．音调C．响度D．频率

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