Question

8．為了比較水和沙子的吸熱能力，小明做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)：用兩個相同的易拉罐中分別裝有質(zhì)量初溫都相同的水和沙子，用兩個相同的酒精燈加熱，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表．

	質(zhì)量/g	溫度升高10℃所需要的時間/s	溫度升高20℃所需要的時間/s	溫度升高30℃所需要的時間/s
沙子	30	64	89	124
水	30	96	163	220

（1）如圖所示，調(diào)試實(shí)驗(yàn)器材合理的順序是先B后A（選填“先A后B”或“先B后A”），從物理學(xué)的角度分析，用易拉罐的好處是易拉罐的傳熱性能好、不易暴裂、節(jié)能．
（2）實(shí)驗(yàn)中，用加熱時間的長短來表示物質(zhì)吸收的熱量．用攪拌棒不停地?cái)噭铀�和沙子，其目的是使水與沙子均勻受熱．
（3）分析表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知；質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水吸收的熱量大于　沙子吸收的熱量（選填“大于”或“小于”）；實(shí)驗(yàn)時小明還發(fā)現(xiàn)加熱相同的時間，質(zhì)量相同的水和沙子，沙子升高的溫度更高些．由此可以斷定吸熱能力較強(qiáng)的是水（選填“沙子”或“水”）．
（4）質(zhì)量相等、初溫為t₀的水和沙子，加熱相同時間后（不計(jì)熱損失），分別讀出溫度計(jì)示數(shù)為t_水、t_沙子，則沙子比熱容的表達(dá)式c_沙子=$\frac{{c}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{沙子}-{t}_{0}}$（已知水的比熱容是c_水）

Answer 1

分析 （1）為了保證用酒精燈外焰給燒燒杯加熱，同時為了保證溫度計(jì)能完全浸在水中，且不能碰到容器壁，應(yīng)先固定下邊裝置，再固定上邊；鋁比玻璃的導(dǎo)熱性能好；不容易爆裂；
（2）為使物體充分受熱應(yīng)用攪拌棒攪勻；沙子和水吸熱的多少無法判斷，但通過使用采用相同的加熱方法，即可通過加熱時間判斷物體吸收熱量的多少；
（3）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析答題．
（4）加熱相等時間，水與沙子吸收的熱量相等，應(yīng)用熱量公式分析答題．

解答 解：（1）在安裝、調(diào)整如圖（甲）的實(shí)驗(yàn)器材時，應(yīng)先固定B，再調(diào)整固定A，因?yàn)榈撞康木嚯x應(yīng)是固定的，而上部可以根據(jù)下部的情況進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)；
從物理學(xué)的角度看，用易拉罐而不用燒杯做容器的好處有傳熱性能好、不易暴裂、節(jié)能等；
（2）用相同的酒精燈對水與沙子進(jìn)行加熱，相等時間內(nèi)水與沙子吸收的熱量相等，可以用加熱時間的長短來表示物質(zhì)吸收的熱量．
用攪拌棒不停地?cái)噭铀�和沙子，其目的是使水與沙子均勻受熱．
實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)不停地用攪拌棒攪動水和沙子，其目的是使其受熱均勻；
（3）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，質(zhì)量相同的水和沙子，升高相同的溫度時，水的加熱時間長，水吸收的熱量大于沙子吸收的熱量；
加熱相同的時間，水與沙子吸收的熱量相等，質(zhì)量相同的水和沙子，沙子升高的溫度更高些，由此可以斷定吸熱能力較強(qiáng)的是水．
（4））加熱相等時間，水與沙子吸收的熱量Q相等，由熱量公式Q=cm△t可知：
c_水m（t_水-t₀）=c_沙子m（t_沙子-t₀），則沙子的比熱容：c_沙子=$\frac{{c}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{沙子}-{t}_{0}}$；
故答案為：（1）先B后A；易拉罐的傳熱性能好、不易暴裂、節(jié)能；（2）吸收的熱量；使水與沙子均勻受熱；（3）大于；水；（4）$\frac{{c}_{水}（{t}_{水}-{t}_{0}）}{{t}_{沙子}-{t}_{0}}$．

點(diǎn)評 本題考查的是比較物質(zhì)吸熱能力的方法，考查了學(xué)生對試驗(yàn)的操作能力，以及對于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析能力，我們要能夠根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出我們需要的知識，并能夠?qū)⑦@些知識應(yīng)用于生活，以及物理實(shí)驗(yàn)中常常采用控制變量法．