物体的为什么会有热胀冷缩的现象? 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

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
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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(趣味题)有时玻璃瓶的铁盖子怎么也拧不开,但如果将瓶子倒过来放在热水里浸泡一会儿,就很容易拧开,这是什么道理?

大家知道,物质有热胀冷缩的性质.玻璃瓶和铁盖子放在热水里,受热都要膨胀,但膨胀小,铁盖子膨胀大,瓶口和铁盖子之间缝隙变小,自然容易拧开了.

物质热胀冷缩的原理,被人们广泛应用在日常生活和生产中.乒乓球踩瘪了,浸入开水里烫一下,球内空气受热膨胀,压力变大,就会重新鼓起来.烧开水时,壶里的水不能装得太满,防止水受热膨胀溢出来.铺设铁轨时,铁轨之间留下一定的间隙,使铁轨在夏天受热时有膨胀的余地.

一般物质都热胀冷缩,但也有例外.在北方寒冷的冬夜,如果你把放在院子里的水缸灌满水,水缸很可能被厚厚的冰胀破.这个现象表明,水遇冷结冰时体积不但没有收缩,反而膨胀,这是水的反常膨胀.

(1)一般物质遇热体积________,遇冷体积________,我们通常把这种现象叫做________.

(2)除了文中提到的几个例子,你还知道在日常生活中,人们应用热胀冷缩原理的实例吗?请举出一个.

______________________________________

(3)夏天,我们都喜欢喝冷饮,盛装饮料的瓶子有塑料和玻璃两种.私营业主们在冰冻饮料时,常常只往冰框里存放塑料瓶装的饮料,而不存放玻璃瓶装的饮料,请问这是为什么?

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(1)一般物体受热时,在各个方向上的长度都会膨胀;在冷却时,都会缩小.物体在某一方向上的长度膨胀称为线膨胀.小虎同学设计了如图1所示的装置研究物体长度随温度变化(即线膨胀)的情况.装置中AB是粗细均匀的铜棒,COD是可绕O点转动的指针.实验时,A端固定不动,指针C端紧靠在铜棒B端,当用酒精灯给AB加热时,小虎可以通过观察
指针示数变化(或指针偏转角度)
指针示数变化(或指针偏转角度)
分析金属棒受热时长度的变化.装置中指针设计成CO段比OD段短,这对实验现象起到了
放大
放大
作用.

下表是小虎所在的科技小组同学们探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请你根据实验记录回答问题.
实验序号 材料 升高的温度(℃) 厘米(米) 伸长量(毫米)
1 黄铜 10 1.00000 0.19
2 黄铜 10 2.00000 0.38
3 康铜 10 1.00000 1.15
4 康铜 30 1.00000 0.45
5 10 2.00000 0.46
6 30 1.00000 0.69
①从1、3(2、5或4、6)两组实验记录可以看出物体的伸长量与
材料
材料
有关.
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片和康铜片铆合在一起的双金属片温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,请你参考上面的实验记录确定金属片与固定触点接触的一边所用材料是
黄铜
黄铜

(2)物体在温度升高时体积增大的现象叫做物体的热膨胀.
①不同物质的热膨胀程度不同,这可以用体膨系数β来表示.单位体积的某种物质,温度升高1℃时体积的变化叫做这种物质的体膨系数.请你根据体膨系数的定义写出β的数学表达式,并说明其中各个字母分别表示什么量.
②在你学过的物理量中,跟体膨系数的定义方法类似的物理量还有一些,请你举出一例并写出其定义式.
③若固体中有一个孔,孔增大的体积就和同等大小的实心固体增大的体积相同.因此,一个玻璃烧瓶热膨胀时增加的容积,与一个同样大小的实心玻璃体增加的体积相同.若一个容积为V0的玻璃烧瓶,刚好装满温度为t0的水银.求当该系统的温度升高到t时,从瓶中溢出的水银体积V溢出是多少?(已知β玻璃<β水银

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(1)一般物体受热时,在各个方向上的长度都会膨胀;在冷却时,都会缩小.物体在某一方向上的长度膨胀称为线膨胀.小虎同学设计了如图1所示的装置研究物体长度随温度变化(即线膨胀)的情况.装置中AB是粗细均匀的铜棒,COD是可绕O点转动的指针.实验时,A端固定不动,指针C端紧靠在铜棒B端,当用酒精灯给AB加热时,小虎可以通过观察________分析金属棒受热时长度的变化.装置中指针设计成CO段比OD段短,这对实验现象起到了________作用.

下表是小虎所在的科技小组同学们探究影响物体线膨胀因素的实验记录,请你根据实验记录回答问题.
实验序号材料升高的温度(℃)厘米(米)伸长量(毫米)
1黄铜101.000000.19
2黄铜102.000000.38
3康铜101.000001.15
4康铜301.000000.45
5102.000000.46
6301.000000.69
①从1、3(2、5或4、6)两组实验记录可以看出物体的伸长量与________有关.
②如图2所示的电热设备中有一个由黄铜片和康铜片铆合在一起的双金属片温控开关,温度升高时,双金属片向上弯曲,使电路断开,请你参考上面的实验记录确定金属片与固定触点接触的一边所用材料是________.
(2)物体在温度升高时体积增大的现象叫做物体的热膨胀.
①不同物质的热膨胀程度不同,这可以用体膨系数β来表示.单位体积的某种物质,温度升高1℃时体积的变化叫做这种物质的体膨系数.请你根据体膨系数的定义写出β的数学表达式,并说明其中各个字母分别表示什么量.
②在你学过的物理量中,跟体膨系数的定义方法类似的物理量还有一些,请你举出一例并写出其定义式.
③若固体中有一个孔,孔增大的体积就和同等大小的实心固体增大的体积相同.因此,一个玻璃烧瓶热膨胀时增加的容积,与一个同样大小的实心玻璃体增加的体积相同.若一个容积为V0的玻璃烧瓶,刚好装满温度为t0的水银.求当该系统的温度升高到t时,从瓶中溢出的水银体积V溢出是多少?(已知β玻璃<β水银

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阅读下列材料,回答问题.
一般物体都有热胀冷缩的性质.为了防止热胀冷缩造成破坏,铁轨之间总要留点间隙;水泥马路上每隔一段也要留点间隙;高压输电线通常________ (填“会”或“不会”)拉得很紧.小明还注意到铁轨间的间隙和水泥马路上的间隙大小不等,提出“物体热胀冷缩的程度与什么因素有关呢?”他想:物体热胀冷缩的程度可能与物质的种类有关.
(1)请你提出不同的猜想:物体热胀冷缩的程度可能与________有关.
(2)小明利用量筒、水、酒精(凝固点-117℃)进行实验,验证自己的猜想,设计方案如下:
A.在烧杯中装人200g的水;
B.在相同的烧杯中装入200g的酒精;
C.将盛水和酒精的烧杯同时放人冰箱的冷冻室(约-10℃)中,足够时间后,分别比较水和酒精的体积;
D.根据现象得出结论.
(3)请你对以上方案的科学性、可行性作出评估:________.(写出一条即可)

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