课题．与热有关现象的实验探究
实验回顾：
如图所示，用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部，瓶颈的水沸腾，瓶底的小金鱼却安然无恙．
他们得出结论：水的导热性能

差

差

（填“好”、“差”）
小马提出疑问：如果对着瓶底加热，那么，那么鱼还会活着吗？日常经验告诉他，不会．因为家里煮鱼时，在锅底加热，鱼很快就熟了．于是，他很快用实验证明他的猜想是正确的．
小马无法用上述结论解释此现象，他认为这里面肯定还有其他的物理秘密．于是他设计如下的实验进行探究
（1）寻找方法：在水中加入一些红色的小颗粒，通过小颗粒的运动来反映水的运动，这种方法物理学中称作

转化

转化

法．
（2）进行试验：将水装入环形玻璃容器，如图所示，将小颗粒放置a点，给该处加热，发现颗粒按照a---b---c---d---a的顺序运动起来．
（3）得出结论：从底部加热，水会循环流动起来，很快使水的温度

升高

升高

，这种现象叫做对流．能发生在各种气体和液体中．
（4）小马通过探究了解其中的秘密．同时他也知道家中的暖气片为什么安装在房间的

底部

底部

（填“顶部”或“底部”）了．
小马回想起家中的暖器片表面是黑色的，电冰箱后面的散热管颜色也是黑色的．为什么？
他联想到，课堂上老师讲过：黑色物体吸收辐射热的本领强．通过对比，他有了这样的猜想：热辐射时，黑色表面的辐射热本领也强．为了验证自己的猜想他又设计了如下的实验：
（5）寻找方法：他把一根玻璃管穿过软木塞插进烧瓶里，在玻管里装入一段带色的小水柱，如图所示．然后用手握着烧瓶，使烧瓶里的空气变热，发现玻璃管里的小水柱向外移动．手离开后，烧瓶里的空气温度降低，这时小水柱向内移动．说明：气体也有

热胀冷缩

热胀冷缩

的性质可以简单的制作气体温度计进行实验：将两个气体温度计放在水平桌面上将一个灯泡的半边涂成黑色放在两个气体温度计之间通电后灯泡发光，如图所示不一会儿，可以看到玻璃管中的红水柱开始分别向外移动．如果他的猜想是真确的，请你补全他应该观察到的现象是：

左边的红水柱移动的距离比右边大

左边的红水柱移动的距离比右边大

．
小马又联想到：黑色物体吸收辐射热的本领强，难怪家里太阳能热水器的集热管是黑色的．但是黑色表面的辐射热本领也强啊．那它是怎样减小热量散失的呢？通过查询资料，原来集热管外层还有一个透明的玻璃管，两者之间被抽成真空．“对，真空层能减小热量的散失．具有隔热保温的作用”小马恍然大悟，现实生活中还有许多这样的应用呢．请你列举两个：
应用一：

热水瓶的内胆

热水瓶的内胆

；
应用二：

保温杯

保温杯

．

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课题．与热有关现象的实验探究
实验回顾：
如图所示，用酒精灯加热盛水烧瓶的颈部，瓶颈的水沸腾，瓶底的小金鱼却安然无恙．
他们得出结论：水的导热性能______（填“好”、“差”）
小马提出疑问：如果对着瓶底加热，那么，那么鱼还会活着吗？日常经验告诉他，不会．因为家里煮鱼时，在锅底加热，鱼很快就熟了．于是，他很快用实验证明他的猜想是正确的．
小马无法用上述结论解释此现象，他认为这里面肯定还有其他的物理秘密．于是他设计如下的实验进行探究
（1）寻找方法：在水中加入一些红色的小颗粒，通过小颗粒的运动来反映水的运动，这种方法物理学中称作______法．
（2）进行试验：将水装入环形玻璃容器，如图所示，将小颗粒放置a点，给该处加热，发现颗粒按照a---b---c---d---a的顺序运动起来．
（3）得出结论：从底部加热，水会循环流动起来，很快使水的温度______，这种现象叫做对流．能发生在各种气体和液体中．
（4）小马通过探究了解其中的秘密．同时他也知道家中的暖气片为什么安装在房间的______（填“顶部”或“底部”）了．
小马回想起家中的暖器片表面是黑色的，电冰箱后面的散热管颜色也是黑色的．为什么？
他联想到，课堂上老师讲过：黑色物体吸收辐射热的本领强．通过对比，他有了这样的猜想：热辐射时，黑色表面的辐射热本领也强．为了验证自己的猜想他又设计了如下的实验：
（5）寻找方法：他把一根玻璃管穿过软木塞插进烧瓶里，在玻管里装入一段带色的小水柱，如图所示．然后用手握着烧瓶，使烧瓶里的空气变热，发现玻璃管里的小水柱向外移动．手离开后，烧瓶里的空气温度降低，这时小水柱向内移动．说明：气体也有______的性质可以简单的制作气体温度计进行实验：将两个气体温度计放在水平桌面上将一个灯泡的半边涂成黑色放在两个气体温度计之间通电后灯泡发光，如图所示不一会儿，可以看到玻璃管中的红水柱开始分别向外移动．如果他的猜想是真确的，请你补全他应该观察到的现象是：______．
小马又联想到：黑色物体吸收辐射热的本领强，难怪家里太阳能热水器的集热管是黑色的．但是黑色表面的辐射热本领也强啊．那它是怎样减小热量散失的呢？通过查询资料，原来集热管外层还有一个透明的玻璃管，两者之间被抽成真空．“对，真空层能减小热量的散失．具有隔热保温的作用”小马恍然大悟，现实生活中还有许多这样的应用呢．请你列举两个：
应用一：______；
应用二：______．

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（1）2.75（说明：答案在2.71～2.79之间即可）；

（2）温度计的玻璃泡碰到容器底部                                                                                  （容易题）

2．请你试一试：

（1）如图9―10所示的水笔芯，当上端开口堵住后书写了一会儿，笔尖就无法写出字了。发生这种现象的主要原因是                    。

（2）当水笔的笔尖朝上书写了一会儿，笔尖也无法写出水了。发生这种现象的主要原因是                                           。

（3）图中的水笔在太空中是无法使用的，请发挥你的想象力为这种笔提出一种改进措施：                                           

                               。

【参考答案】

（1）大气压的作用；

（2）重力的作用；

（3）略（说明：只要能针对水笔在太空中由于失重而造成无法朝着笔尖的方向流出墨水的现象，提出改进措施，使得墨水受到一个持续向笔尖方向的力即可 ）

                         （中档题）

3． 小小文具盒里蕴含着丰富的物理知识，可以用来做很多物理实验。请你利用文具盒中的文具设计两个物理小实验，只要求写出实验的做法和要说明的物理问题。

[ 示例 ]把铅笔立在桌面上，可以看到铅笔形成一个影子。说明光是沿直线传播。

答：（1）                                                         

   （2）                                                         

【参考答案】

（1）用力弯塑料尺，塑料尺变弯。说明力可以改变物体的形状。

（2）用两手指按住圆珠笔的笔尖和笔尾，按住笔尖的手指更痛。（说明：用其他方法进行实验，能说明问题的同样给分）

                                                 （中档题）

4.小明弯曲手中的钢锯片，感觉到弹力大小与弯曲程度有关，同时他猜想，弹力大小可能还跟钢锯片的长度有关。于是他和同学合作进行了图9―11所示的实验，将钢锯片夹在厚书内，伸出的长度(简称长度)用L表示；钢锯片形变量(弯曲程度)用末端侧移量x表示，钢锯片的弹力用F表示，其大小等于测力计的读数。实验数据如下表。

（1）由第              次实验数据分析可知，钢锯片在形变量x一定时，弹力F 随长度L的          而          （选填“增大”或“减小”）；

（2）由第3～7次实验数据分析可知，钢锯片在长度L一定时，弹力F跟形变量x成           ；

（3）请用表中钢锯片长度L为25cm时的数据，在坐标纸上画出弹力F跟形变量x关系的图象；

（4）分析图象，进一步归纳得出：                                    

                                  。

【参考答案】

（1）1、2、4 ， 增大（或减小），减小（或增大）；

（2）正比 ；

（3）图象略；

（4）弹力F与x成正比只在x小于5cm时成立， x大于5cm后F与x不成正比。

                                              （稍难题）

（四）计算题

1．餐饮业的浪费现象比较严重。小伟同学利用暑假到某餐馆进行社会调查，以事实来提醒人们注意节约。他每天从餐馆收集到顾客剩余、丢弃的啤酒约20kg，测出一只空酒瓶（含瓶盖）的质量是0.55kg，未开封的一瓶啤酒总质量是1.15kg，酒瓶标签上注明每瓶啤酒的净含量是620ml。求：

（1）一瓶未开封啤酒的质量；

（2）该餐馆相当于每天浪费几瓶未开封的啤酒；

（3）啤酒的密度。

【参考答案】                                                      

（１）一瓶未开封啤酒的质量：m₁=m-m₀=1.15kg-0.55kg=0.6kg 

（２）每天浪费的啤酒瓶数：  （取33瓶）

（3）啤酒的密度：

                                                                                    （容易题）

2．发光二极管是一种发展前景十分看好的节能照明灯具，我国计划在2008年北京奥运会上大量使用它。电子制作兴趣小组的同学用“2.5V  10mA”的高亮发光二极管制作手电筒，电路如图9―12所示。

（1）若电源电压为3V，为使发光二极管正常发光，R应取何值？

（2）实验发现，4只高亮发光二极管与1只“2.5V  0.3A”的小灯泡都正常发光时亮度相当，若累积使用10h，使用二极管手电筒能节约多少焦耳的电能？

【参考答案】                 

（1）电阻R与发光二极管串联

U_R ＝ U－ U_管 ＝ 3V－ 2.5V ＝ 0.5 V

I _R= I_管 = 10 mA = 0.01A      

由欧姆定律  得        

（2）P_管总= 4P_管 = 4 U_管I_管 = 4 × 2.5V × 0.01A = 0.1W     

P_灯 = U_灯I_灯 = 2.5V × 0.3A = 0.75 W     

ΔP =  P_灯－P_管总 = 0.75 W－0.1W = 0.65 W

W = ΔPt = 0.65 W×10×3600s = 2.34×10⁴J

                                                                                           （中档题）