大家都知道：“摩擦生热”．那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功（W...

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大家都知道：“摩擦生热”．那摩擦做功与生热之间存在怎样的关系？焦耳等科学家运用多种方法、不同实验，测出做功（W）和做功产生的热（Q）两者之间的比值关系．其中最经典的是1847年焦耳设计的桨叶轮实验：如图*，在一个装满水的绝热桶里放入铜制的翼轮，多次用下落的重物带动翼轮上的叶片转动，转动的叶片与水摩擦，产生的热使水的温度升高．焦耳通过测量　   　和重物下落的距离，计算出重物做的功，即翼轮克服水的摩擦所做的功（W ）；测量绝热桶中水升高的温度，从而计算出水吸收的热（Q ）．

（1）焦耳做这个实验的目的是　   　．

（2）小柯利用刻度尺、温度计、天平、双层真空平底圆柱体保温杯、水等器材，粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系．具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯．

②用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1．

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水．计算出h杯﹣h水，这也就是杯中水下落的高度．

④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙．

⑤　   　（填写*作），计算出水的重力所做的功（W）．

⑥测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热（Q）．

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系．

【回答】

【分析】根据W=Gh要计算出重物做的功，需要测量G与h．

（1）由题意解答即可；

（2）将保温杯慢慢上下翻转多次（n次），根据W=Gh算出水的重力所做的功，再算出与水吸收的热（Q）之比．

【解答】解：根据W=Gh知要计算出重物做的功，需要测量所挂物体的重力G和重物下落的距离h；

（1）由题意知焦耳做这个实验的目的是研究摩擦做功和产生热量的关系；

（2）要粗略测量做功和做功产生的热之间的比值关系，具体方案是：

①用刻度尺测量空保温杯内部高度，记为h杯．

②用天平称量一定质量的水，记为m水，用温度计测出水的温度，记为t1．

③将水倒入保温杯中，测量杯中水的高度，记为h水．计算出h杯﹣h水，这也就是杯中水下落的高度．

④在保温杯盖子上安装一支分度值为0.1℃的温度计（连接处密闭绝热），盖紧保温杯，如图乙．

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

⑥测出杯中水的温度，记为t2，计算出水吸收的热（Q）．

⑦根据⑤、⑥数据，得出两者的比值关系．

故*为：所挂重物的重力； （1）研究摩擦做功和产生热量的关系；（2）将保温杯慢慢上下翻转多次（n次）．

【点评】本题考查了“研究摩擦做功和产生热量的关系”的实验设计的实验目的、实验步骤等知识，难度不是很大．

知识点：各地中考

题型：实验,探究题