7.小華同學(xué)通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn):架設(shè)在高壓線桿上的金屬導(dǎo)線在夏天時(shí)比在冬天時(shí)下垂得要明顯,這是為什么呢?通過(guò)與同學(xué)們討論交流,他明白了這是由于金屬導(dǎo)線熱脹冷縮導(dǎo)致的.金屬導(dǎo)線受熱時(shí),在各個(gè)方向上都會(huì)膨脹;在冷卻時(shí),都會(huì)收縮.金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與哪些因素有關(guān)呢?同學(xué)們經(jīng)過(guò)討論提出了如下猜想:
猜想一:金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)線升高的溫度有關(guān);
猜想二:金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)線的原長(zhǎng)有關(guān);
猜想三:金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)線的材料有關(guān).
實(shí)驗(yàn)序號(hào)材料升高的溫度/℃原長(zhǎng)/m膨脹的長(zhǎng)度/mm
1黃銅101.00.19
2黃銅201.00.38
3黃銅301.00.57
4康銅101.00.15
5康銅101.20.18
6康銅101.30.20
7101.00.23
同學(xué)們感到要親自試驗(yàn)收集數(shù)據(jù)驗(yàn)證上述猜想存在困難,于是請(qǐng)老師幫忙從材料研究所找到了如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(1)比較表中序號(hào)為1、2、3的三組數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)線溫度有關(guān),若溫度為50℃,膨脹的長(zhǎng)度約為0.95mm.
(2)比較表中序號(hào)為4、5、6的三組數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是:金屬導(dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與金屬導(dǎo)線的原長(zhǎng)有關(guān).由此可知,夏季架設(shè)輸電線應(yīng)松弛(“繃緊”或“松弛”)一些;
(3)某自動(dòng)溫控電路的原理圖,如圖所示.其中的雙金屬片由長(zhǎng)度相同的黃銅片和康銅片鉚合在一起制成,它與固定觸點(diǎn)構(gòu)成溫控開(kāi)關(guān).當(dāng)雙金屬片所處的環(huán)境溫度升高時(shí),雙金屬片由于受熱向上彎曲,使電路斷開(kāi),停止加熱.運(yùn)用如表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,該溫控開(kāi)關(guān)的雙金屬片與固定觸點(diǎn)接觸的一邊所用的材料應(yīng)該是黃銅.請(qǐng)說(shuō)明原因升高相同溫度,黃銅伸長(zhǎng)的更長(zhǎng).

分析 一般物體都受熱膨脹,遇冷收縮,物體受熱膨脹伸長(zhǎng)量跟材料和升高的溫度有關(guān),在材料一定時(shí),溫度升高越多,伸長(zhǎng)量越大,根據(jù)控制變量法進(jìn)行分析.

解答 解:(1)由1、2、3的三組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,材料相同,升高溫度越高,伸長(zhǎng)量越大,所以物體受熱時(shí)的伸長(zhǎng)量跟升高的溫度有關(guān);且材料相同時(shí),伸長(zhǎng)量與升高的溫度成正比,故當(dāng)溫度為50℃,溫度變?yōu)?0℃的5倍,膨脹的長(zhǎng)度也應(yīng)為10℃的5倍,為:0.19mm×5=0.95mm.
(2)因?yàn)榻饘賹?dǎo)線受熱時(shí)膨脹的長(zhǎng)度與原長(zhǎng)有關(guān),所以這組材料,必須材料、升高的溫度相同.而原長(zhǎng)不同,故選擇4、5、6;
由于夏季溫度較高,導(dǎo)線受熱膨脹,冬季溫度較低,導(dǎo)線會(huì)收縮,所以夏季架設(shè)高壓輸電線時(shí)應(yīng)注意使原長(zhǎng)稍長(zhǎng)一些.
(3)同樣長(zhǎng)度的黃銅和康銅升高相同溫度時(shí),康銅膨脹的長(zhǎng)度要小,雙金屬片相同受熱情況下往康銅方向彎曲.所以黃銅在下方.
故答案為:(1)溫度;0.95;(2)4、5、6、松弛;(3)黃銅;升高相同溫度,黃銅伸長(zhǎng)的更長(zhǎng).

點(diǎn)評(píng) 本題利用控制變量法能分析物體受熱膨脹時(shí)的伸長(zhǎng)量跟材料和升高的溫度有關(guān),考查了學(xué)生提取有用信息的能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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小球質(zhì)量m(×10-2kg)254540
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