Question

12．為了比較水和鐵砂的吸熱能力，小毅實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：將兩只完全相同的試管分別裝一定量的水和鐵砂，然后將它們同時(shí)放入裝有適量水的燒杯中，再對(duì)燒杯加熱，如圖所示．
（1）采用如圖所示的裝置進(jìn)行加熱比用同一酒精燈分別對(duì)二者直接加熱相同的時(shí)間有哪些優(yōu)勢(shì)？
（2）實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)必須有的一項(xiàng)測(cè)量工具是：天平．
（3）這個(gè)實(shí)驗(yàn)是通過觀察加熱相同的時(shí)間比較溫度的變化來比較水和鐵砂的吸熱能力．
（4）寫出一種可能觀察到的現(xiàn)象及對(duì)應(yīng)的結(jié)論．

Answer 1

分析 （1）從用酒精燈分別直接加熱和用同一酒精燈水浴法加熱進(jìn)行比較，得出它們的優(yōu)缺點(diǎn)；
（2）由于物質(zhì)吸熱的多少與物體的質(zhì)量和物體升高的溫度有關(guān)，所以在比較不同物質(zhì)的吸熱能力時(shí)，要采用控制變量法，應(yīng)控制它們的質(zhì)量和升高的溫度都相同，比較它們吸熱多少（加熱時(shí)間長(zhǎng)短），吸收的熱量多，比熱容大；或控制它們的質(zhì)量和吸熱多少相同，比較它們升高的溫度，升高的溫度高，比熱容�。�根據(jù)控制變量法將初步結(jié)論概括得出即可．

解答 解：
（1）采用如圖所示的裝置進(jìn)行加熱比用同一酒精燈分別對(duì)二者直接加熱相同的時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)有：
操作：只需要組裝一次實(shí)驗(yàn)裝置即可完成實(shí)驗(yàn)，使操作更簡(jiǎn)單；
準(zhǔn)確：本實(shí)驗(yàn)中采用“水浴法”，而不是直接對(duì)試管中的鐵砂和水進(jìn)行加熱，這樣做的好處可以使受熱均勻，便于控制二者吸收的熱量相等，使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確；
安全：可以避免由于加熱時(shí)間過長(zhǎng)，使鐵砂的溫度上升過高，超過溫度計(jì)的量程，而損壞溫度計(jì)．
（2）要比較不同液體的吸熱能力，需要取相同質(zhì)量的物質(zhì)，所以還需要的器材是托盤天平．
（3）在控制水和鐵砂的質(zhì)量相同且吸收的熱量也相同時(shí)，我們可以通過比較溫度的變化來比較水和鐵砂的吸熱能力．
（4）現(xiàn)象是：水升高的溫度比較�。�
根據(jù)控制變量法初步結(jié)論為：質(zhì)量相等，吸收熱量相同，水升高的溫度小，水的比熱容大．
故答案為：（1）操作：只需要組裝一次實(shí)驗(yàn)裝置即可完成實(shí)驗(yàn)，使操作更簡(jiǎn)單．
準(zhǔn)確：更便于控制二者吸收的熱量相等，使實(shí)驗(yàn)更準(zhǔn)確．
安全：可以避免由于加熱時(shí)間過長(zhǎng)，使鐵砂的溫度上升過高，超過溫度計(jì)的量程，而損壞溫度計(jì)．
（2）天平；
（3）加熱相同的時(shí)間比較溫度的變化；
（4）水和鐵砂，吸收相同的熱量，水升高的溫度少，說明水的吸熱能力比鐵砂強(qiáng)．

點(diǎn)評(píng) 個(gè)實(shí)驗(yàn)共涉及了兩個(gè)物理實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法和轉(zhuǎn)換法．我們要比較不同物質(zhì)的吸熱能力，即比較不同物質(zhì)的比熱容，就要控制其它的因素都相同，通過比較吸熱多少或升高的溫度來比較比熱容大小．轉(zhuǎn)換法就是將一些不容易觀察到的現(xiàn)象通過其它直觀現(xiàn)象再現(xiàn)出來．