Question

（1）一般物體受熱時(shí)，在各個(gè)方向上的長(zhǎng)度都會(huì)膨脹；在冷卻時(shí)，都會(huì)縮�。�物體在某一方向上的長(zhǎng)度膨脹稱為線膨脹．小虎同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的裝置研究物體長(zhǎng)度隨溫度變化（即線膨脹）的情況．裝置中AB是粗細(xì)均勻的銅棒，COD是可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的指針．實(shí)驗(yàn)時(shí)，A端固定不動(dòng)，指針C端緊靠在銅棒B端，當(dāng)用酒精燈給AB加熱時(shí)，小虎可以通過(guò)觀察

指針示數(shù)變化（或指針偏轉(zhuǎn)角度）

分析金屬棒受熱時(shí)長(zhǎng)度的變化．裝置中指針設(shè)計(jì)成CO段比OD段短，這對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象起到了

放大

作用．

下表是小虎所在的科技小組同學(xué)們探究影響物體線膨脹因素的實(shí)驗(yàn)記錄，請(qǐng)你根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄回答問(wèn)題．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	材料	升高的溫度（℃）	厘米（米）	伸長(zhǎng)量（毫米）
1	黃銅	10	1.00000	0.19
2	黃銅	10	2.00000	0.38
3	康銅	10	1.00000	1.15
4	康銅	30	1.00000	0.45
5	鋁	10	2.00000	0.46
6	鋁	30	1.00000	0.69

①?gòu)?、3（2、5或4、6）兩組實(shí)驗(yàn)記錄可以看出物體的伸長(zhǎng)量與

材料

有關(guān)．
②如圖2所示的電熱設(shè)備中有一個(gè)由黃銅片和康銅片鉚合在一起的雙金屬片溫控開關(guān)，溫度升高時(shí)，雙金屬片向上彎曲，使電路斷開，請(qǐng)你參考上面的實(shí)驗(yàn)記錄確定金屬片與固定觸點(diǎn)接觸的一邊所用材料是

黃銅

．
（2）物體在溫度升高時(shí)體積增大的現(xiàn)象叫做物體的熱膨脹．
①不同物質(zhì)的熱膨脹程度不同，這可以用體膨系數(shù)β來(lái)表示．單位體積的某種物質(zhì)，溫度升高1℃時(shí)體積的變化叫做這種物質(zhì)的體膨系數(shù)．請(qǐng)你根據(jù)體膨系數(shù)的定義寫出β的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并說(shuō)明其中各個(gè)字母分別表示什么量．
②在你學(xué)過(guò)的物理量中，跟體膨系數(shù)的定義方法類似的物理量還有一些，請(qǐng)你舉出一例并寫出其定義式．
③若固體中有一個(gè)孔，孔增大的體積就和同等大小的實(shí)心固體增大的體積相同．因此，一個(gè)玻璃燒瓶熱膨脹時(shí)增加的容積，與一個(gè)同樣大小的實(shí)心玻璃體增加的體積相同．若一個(gè)容積為V₀的玻璃燒瓶，剛好裝滿溫度為t₀的水銀．求當(dāng)該系統(tǒng)的溫度升高到t時(shí)，從瓶中溢出的水銀體積V_溢出是多少？（已知β_玻璃＜β_水銀）

Answer 1

分析：（1）銅棒受熱時(shí)會(huì)膨脹，但熱脹冷縮的變化量很小，可以通過(guò)COD的轉(zhuǎn)動(dòng)，把微小的變化進(jìn)行放大；
①根據(jù)1、3（2、5或4、6）兩組實(shí)驗(yàn)記錄的內(nèi)容，歸納總結(jié)出共同點(diǎn)和不同點(diǎn)即可得出答案；
②溫度升高時(shí)雙金屬片向上彎曲說(shuō)明下面的金屬片線膨脹比上面的金屬片線膨脹大，然后比較表格中升高的溫度和原長(zhǎng)相等時(shí)材料的線膨脹關(guān)系即可得出答案；
（2）①根據(jù)題目中的信息可知，溫度升高時(shí)，體積會(huì)增大，體膨系數(shù)的定義和比熱容的定義類似，我們可以類比著吸熱公式得出β的表達(dá)式；
②根據(jù)體膨系數(shù)的β的數(shù)學(xué)表達(dá)式得出水銀和 玻璃容器的體積增加量，兩者之差即為瓶中溢出水銀的體積．

解答：解：
（1）小虎可以通過(guò)觀察指針示數(shù)變化（或指針偏轉(zhuǎn)角度）分析金屬棒受熱時(shí)長(zhǎng)度的變化，裝置中指針設(shè)計(jì)成CO段比OD段短，這對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象起到了放大作用；
①1、3（2、5或4、6）兩組實(shí)驗(yàn)記錄中，原長(zhǎng)和升高的溫度均相同，材料不同，固體的線膨脹不同，故可得結(jié)論：物體的伸長(zhǎng)量與材料有關(guān)．
②當(dāng)溫度升高，金屬片變長(zhǎng)，要想雙金屬片向上彎曲，就必須讓下面的金屬片線膨脹比上面的金屬片線膨脹大，才能達(dá)到目的，
通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，在其它因素相同時(shí)，黃銅的伸長(zhǎng)量比康銅大．
（2）①比熱容的定義：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)，溫度升高1℃時(shí)所吸收的熱量叫做這種物質(zhì)的比熱容．公式為c=

Q

m△t

；
單位體積的某種物質(zhì)，溫度升高1℃時(shí)體積的變化叫做這種物質(zhì)的體膨系數(shù)；
根據(jù)類比法可以得到體膨系數(shù)的表達(dá)式：β=

△V

V△t

，△V物體體積的變化量，V物體原來(lái)的體積，△t物體升高的溫度；
②V_溢出=△V_水銀-△V_玻璃=β_水銀△t_水銀?V₀-β_玻璃△t_玻璃?V₀=（β_水銀-β_玻璃）（t-t₀）?V₀．
故答案為：
（1）指針示數(shù)變化（或指針偏轉(zhuǎn)角度）；放大；
①材料；
②黃銅；
（2）①β=

△V

V△t

，△V物體體積的變化量，V物體原來(lái)的體積，△t物體升高的溫度；
②比熱容，c=

Q

m?△t

；
③從瓶中溢出的水銀體積是（β_水銀-β_玻璃）（t-t₀）?V₀．

點(diǎn)評(píng)：本題對(duì)學(xué)生的能力要求比較高，屬于中考的新型題--信息給予題，重點(diǎn)考查學(xué)生的閱讀理解能力、信息處理能力和總結(jié)歸納能力．