初中物理观察、实习、实验、趣味题选（热学部分）

1．夏天，将一张平整的硬纸片放在强烈的阳光下曝晒，过些时候你就会发现纸壳中间凸起两头向下翘。试解释其原因。

2．一个自动调温电熨斗的结构图。请你根据图示的元件，运用所学的热学知识，解释这种电熨斗为什么能自动保持某一恒定温度的原理。

3．电灯泡有两种类型：一种称为真空型，在它的玻璃泡内部是抽成真空的；另一种称为充气型，在它的玻璃泡内充有某种气体。现在有一只电灯泡，请你设计一个实验，以正确判断这只电灯泡的类型。

4．取一长玻璃筒，将一支短蜡烛点燃放在筒的底部近筒壁处。不一会儿，蜡烛就会熄灭，这是什么道理？你能否想一些简单的办法，使得这支点燃的蜡烛不熄灭。当然，为判断你的办法是否成功，还需要你亲手实验一下。

5．花生米是一种人们喜爱的果品，味美而富有营养，你可曾想到，拿一颗花生米还可做一个小实验呢。下面就给你这样一个课题：请你设计一个实验，用一粒花生米来测定它的燃烧值。实验中需要哪些仪器、材料，操作中应该注意些什么，你都得细细考虑。

6．同学们都有这样的经验，烧一壶水盖着壶盖烧沸腾快。这是什么原因？是减少了壶上方的对流还是热辐射？应该说，壶盖本身与壶中水的温度相差无几，因此一个有盖与一个无盖壶的上方的热辐射与对流是相近的。那么，为什么盖上壶盖时水达到沸腾会明显地快得多呢？

7．压力锅是一种先进的炊事用具，用它来煮米饭不仅香甜松软，而且既省时间又省燃料。压力锅之所以有这样的优点是由于它具有密封作用，因此在蒸煮食物时，锅内的气压增大，水的沸点也随之升高，使食物在高压下迅速煮熟。我们在下面的表格中列出了水在各种气压下的沸点，你能否根据这些数据，自行设计一个实验，以估测压力锅内水的沸点（提示：设计实验时，你应仔细考虑限压阀在计算锅内气压时的作用）。

8．烧不坏的棉布

取一小块棉布，把一粒卫生球（即樟脑丸）紧紧地包起来（包一层即可），用镊子夹住，然后擦着一根火柴去点燃小布包。布包很快就着火，发出了红色的火舌，并且向外发散出黑烟。

试着做做看。注意观察一下包布是否烧坏？并说说其中的道理。

答案：

1．纸片是热的不良导体，曝晒后纸片的上表面升温较多，下表面升温较少，因此上表面的热膨胀也就比下表面的大，于是纸片向上凸起，如双金属片一样。

2．自动调温电烫斗的调温器是由调温螺钉和双金属片等组成。它利用双金属片的热胀冷缩现象实现自动切断或接通电路，从而达到自动控制电熨斗熨烫温度的目的。当接通电源后，电热元件发热，熨斗温度逐渐上升，双金属片也随之受热膨胀；当达到一定温度时，双金属片向上弯曲而使两触头断开，电路被切断，电热元件停止发热，经过一段时间，由于熨斗温度下降，双金属片恢复原来的形状又使两触点接通，于是，电热元件又通电继续发热，使熨斗温度再上升。如此往复，使得熨斗温度始终保持在某一温度附近。电熨斗所保持温度的高低的控制，是通过调温螺钉调节电路中两个触头间的距离来实现的。

3．可以根据气体能通过对流来传递热量的特点设计实验。实验过程如下：点燃电灯，用手触摸灯泡的上方和下方的玻璃。如果各个方向上的玻璃都同时均匀变热，则说明它们都只接受了灯丝的热辐射，因此这只灯泡是真空型的；如果灯泡的土方比下方的玻璃热得快，说明灯泡内存在着气体的对流，因此这只灯泡必定是充气灯泡，同学们可以用这个方法来检查一下，通常的民用灯泡到底是哪种类型的灯。

4．实验中蜡烛的熄灭是由于缺乏氧气。这是因为长玻璃筒底部燃烧的蜡烛，使筒内空气受热上升，堵塞了含有氧气的新鲜空气的补充通道。如果在长玻璃筒内隔一硬纸片，把玻璃筒一分为二，如图13所示，冷热空气各有通道可行，形成对流，这样蜡烛就可以继续燃烧了。如果玻璃筒底是开口的，那么只要使它与桌面间图13稍留缝隙，也能起到同样的作用。

5．设计测定花生米燃烧值的实验时，要考虑到以下几个问题：怎样使花生米完全燃烧？怎样尽量降低燃烧过程中热量的损失？怎样测定花生米燃烧中释放出的热量？我们可以用大头针将花生米支持起来燃烧；燃烧过程中用纸板或铁皮将实验装置围住；通过被加热水的温升来计算花生米燃烧时释放出的热量。这样，整个实验中所需的仪器与器材为：一粒花生米、一枚大头针、一支温度计、一只小杯子、适当的水、一块纸板、一架天平、火柴。

6．锅盖的作用应该从汽化吸热的角度来认识。水汽化，需要吸收大量的热。如果不盖锅盖，加热着的水蒸发（汽化的一种）就快，同时随着水蒸汽的上升逃逸，蒸发所吸收的大量热量就会不断损失。盖上锅盖，不仅可以截留住水蒸汽，把这部分热量保持在锅内，同时在一定程度上减缓了蒸发，使得加热着的水温度提高快得多，所以沸腾就快了。

7．我们可以这样思考：如果压力锅不加限压阀，这时锅内的气压即为大气的压强（通常算作一个大气压），水的沸点是100℃，现在盖上限压阀，锅内水沸腾时的气压是多少呢？显然，这时的气压是原先的一个大气压和限压阀所产生的附加压强之和。这样，只要测算得附加压强，就能得知锅内的总压强，于是就可通过查表获得压力锅内水的沸点了。你可试测一下限压阀的质量及阀座上小孔的直径，就可以估算出一般压力锅内的水是在约2×103帕斯卡的气压下沸腾，因而通过查表可以知道，这时锅内水的沸点约120℃。

8．卫生球成分是萘粉，它是碳、氢元素组成的易燃物质。包布上的火就是萘燃烧时发出的。但棉布不会被烧坏。因为一方面萘的蒸汽燃烧，放出了热量，但另一方面萘的升华过程却是吸热的，需要消耗很大一部分热量。同时还有一部分热消耗在使萘蒸汽达到燃点上，这样，棉布温度比较低，低于它的燃点，所以棉布烧不起来。但时间不能过长，否则因卫生球消耗过多，包布和卫生球之间会逐渐离开，形成较大的空隙。棉布处在火焰内部，温度就较高而烧着。