大家都知道：“摩擦生熱”．那摩擦做功與生熱之間存在怎樣的關係？焦耳等科學家運用多種方法、不同實驗，測出做功（W...

問題詳情：

大家都知道：“摩擦生熱”．那摩擦做功與生熱之間存在怎樣的關係？焦耳等科學家運用多種方法、不同實驗，測出做功（W）和做功產生的熱（Q）兩者之間的比值關係．其中最經典的是1847年焦耳設計的槳葉輪實驗：如圖*，在一個裝滿水的絕熱桶裏放入銅製的翼輪，多次用下落的重物帶動翼輪上的葉片轉動，轉動的葉片與水摩擦，產生的熱使水的温度升高．焦耳通過測量　   　和重物下落的距離，計算出重物做的功，即翼輪克服水的摩擦所做的功（W ）；測量絕熱桶中水升高的温度，從而計算出水吸收的熱（Q ）．

（1）焦耳做這個實驗的目的是　   　．

（2）小柯利用刻度尺、温度計、天平、雙層真空平底圓柱體保温杯、水等器材，粗略測量做功和做功產生的熱之間的比值關係．具體方案是：

①用刻度尺測量空保温杯內部高度，記為h杯．

②用天平稱量一定質量的水，記為m水，用温度計測出水的温度，記為t1．

③將水倒入保温杯中，測量杯中水的高度，記為h水．計算出h杯﹣h水，這也就是杯中水下落的高度．

④在保温杯蓋子上安裝一支分度值為0.1℃的温度計（連接處密閉絕熱），蓋緊保温杯，如圖乙．

⑤　   　（填寫*作），計算出水的重力所做的功（W）．

⑥測出杯中水的温度，記為t2，計算出水吸收的熱（Q）．

⑦根據⑤、⑥數據，得出兩者的比值關係．

【回答】

【分析】根據W=Gh要計算出重物做的功，需要測量G與h．

（1）由題意解答即可；

（2）將保温杯慢慢上下翻轉多次（n次），根據W=Gh算出水的重力所做的功，再算出與水吸收的熱（Q）之比．

【解答】解：根據W=Gh知要計算出重物做的功，需要測量所掛物體的重力G和重物下落的距離h；

（1）由題意知焦耳做這個實驗的目的是研究摩擦做功和產生熱量的關係；

（2）要粗略測量做功和做功產生的熱之間的比值關係，具體方案是：

①用刻度尺測量空保温杯內部高度，記為h杯．

②用天平稱量一定質量的水，記為m水，用温度計測出水的温度，記為t1．

③將水倒入保温杯中，測量杯中水的高度，記為h水．計算出h杯﹣h水，這也就是杯中水下落的高度．

④在保温杯蓋子上安裝一支分度值為0.1℃的温度計（連接處密閉絕熱），蓋緊保温杯，如圖乙．

⑤將保温杯慢慢上下翻轉多次（n次），根據W=Gh=nm水g（h杯﹣h水），算出水的重力所做的功W．

⑥測出杯中水的温度，記為t2，計算出水吸收的熱（Q）．

⑦根據⑤、⑥數據，得出兩者的比值關係．

故*為：所掛重物的重力； （1）研究摩擦做功和產生熱量的關係；（2）將保温杯慢慢上下翻轉多次（n次）．

【點評】本題考查了“研究摩擦做功和產生熱量的關係”的實驗設計的實驗目的、實驗步驟等知識，難度不是很大．

知識點：各地中考

題型：實驗,探究題