Question

14．小麗和小明在“比較不同物質(zhì)吸熱升溫情況”的實(shí)驗(yàn)中

（1）小明在兩支相同的試管（如圖1）中分別裝入質(zhì)量相等、溫度相同的水和煤油，用一個(gè)酒精燈同時(shí)對(duì)兩支試管加熱，加熱一段時(shí)間后：
①指出圖中使用酒精燈的錯(cuò)誤：沒(méi)用酒精燈外焰給物質(zhì)加熱．
②水和煤油比較，水吸熱能力強(qiáng)．
③加熱一段時(shí)間后，煤油的溫度升高了4℃，則水的溫度升高了2℃．[c_水=4.2x10³J/（kg•℃），c_煤油=2.1x10³J/（kg•℃）]．
（2）小麗組裝好器材如圖2所示，先后在同一個(gè)燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時(shí)間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．要完成該實(shí)驗(yàn)，除圖2所示器材外，還需要的一個(gè)測(cè)量工具是秒表．
（3）小麗在對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思時(shí)，認(rèn)為自己的方案有需要兩次加熱耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)，因此采用了小明的方案并糾正了他的錯(cuò)誤，小明的方案除克服了上述缺點(diǎn)外還具有的優(yōu)點(diǎn)是該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．（答出一個(gè)即可）

Answer 1

分析 （1）①酒精燈使用時(shí)，由于酒精燈外焰溫度最高，所以用酒精燈外焰給物質(zhì)加熱．
②用相同的酒精燈加熱，即說(shuō)明在相同的時(shí)間，相同的酒精燈所放出的熱量是相同的；若想比較不同物質(zhì)的吸熱能力，即比較質(zhì)量相同的不同物質(zhì)，在升高相同溫度時(shí)，所用的加熱時(shí)間的長(zhǎng)短即可，加熱時(shí)間長(zhǎng)的吸熱能力強(qiáng)．
③在同樣的加熱條件下，說(shuō)明兩個(gè)物體在相同的時(shí)間內(nèi)吸收的熱量是相同的；根據(jù)物體吸收熱量的計(jì)算公式Q_吸=Cm△t分析．
（2）實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量水與煤油的加熱時(shí)間，需要用到秒表；液體吸收相等的熱量，升高的溫度越高，液體的吸熱能力越弱．
（3）分析圖示實(shí)驗(yàn)，根據(jù)圖示實(shí)驗(yàn)裝置分析答題．

解答 解：（1）①圖中酒精燈離石棉網(wǎng)很近，沒(méi)用酒精燈外焰給物質(zhì)加熱．
②為了比較水和煤油的吸熱能力，可采用比較兩者升高的溫度的大小來(lái)判斷，即質(zhì)量相同的水和煤油，用完全相同的酒精燈加熱相同的時(shí)間，比較兩者升高的溫度，若某種物質(zhì)溫度升高多，說(shuō)明它的吸熱本領(lǐng)小．相同質(zhì)量的水和煤油，發(fā)現(xiàn)它們?cè)谏�高相同溫度時(shí)，水需要的時(shí)間長(zhǎng)，故水的吸熱能力要大一些．
③根據(jù)Q_吸=Cm△t得△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$，△t_煤油=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{煤油}m}$=4℃，
則△t_水=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{水}m}$．
由于C_水：C_煤油=4.2×10³J/（kg•℃）：2.1×10³J/（kg•℃）=2：1，
因此△t_水=2℃．
（2）在同一個(gè)燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時(shí)間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量水與煤油的加熱時(shí)間，需要用到秒表；
（3）由圖乙所示實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)用同一燒杯用“水浴法”對(duì)水與煤油同時(shí)加熱，該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等；．
故答案為：（1）①?zèng)]用酒精燈外焰給物質(zhì)加熱；②水；③2；（2）升高的溫度；秒表；（3）該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時(shí)間內(nèi)吸收的熱量相等．

點(diǎn)評(píng) 對(duì)于比較不同物質(zhì)吸熱能力的大小有兩種辦法：讓質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱相同的時(shí)間（用相同的加熱裝置，加熱時(shí)間就表示了吸收熱量的多少），看溫度的變化值，溫度變化值大的物質(zhì)吸熱能力弱；將質(zhì)量相同的不同物質(zhì)加熱到相同的溫度，比較加熱時(shí)間的不同，加熱時(shí)間長(zhǎng)的物質(zhì)吸熱能力強(qiáng)．同時(shí)考查了熱量的計(jì)算公式Q_吸=Cm△t，知道同一規(guī)格的電加熱器同時(shí)加熱相同時(shí)間，水和煤油吸收熱量相同．