Question

20．小明猜想“液體的密度ρ越大，其比熱容C也越大”，他查到了一些液體的密度如表．

物 質(zhì)	密度ρ /kg•m-3	物 質(zhì)	密度ρ /kg•m-3
水	1.0×103	柴油	0.8×103
煤油	0.8×103	汽油	0.71×103
植物油	0.9×103	酒精	0.8×103

由于不知道表中各種液體之間比熱容的大小關(guān)系，需要用實(shí)驗(yàn)方法得到．
實(shí)驗(yàn)器材：鐵架臺（帶鐵圈）、石棉網(wǎng)、溫度計、細(xì)線、火柴、燒杯、秒表、天平和砝碼（以上每一種器材數(shù)量足夠、規(guī)格相同）；火焰相同的酒精燈若干；加熱功率相同的電熱器若干只；密度表中所給出的各種液體足量．實(shí)驗(yàn)中，小明選取的三種液體分別是煤油、植物油和水．
（1）請完成以下實(shí)驗(yàn)要求：a．比較比熱容大小的實(shí)驗(yàn)原理是：c=$\frac{Q}{m△t}$．
b．實(shí)驗(yàn)中要控制的變量是：保持液體的質(zhì)量和升高的溫度相同，再觀察加熱時間的長短來顯示液體吸收熱量的多少．
c．所以實(shí)驗(yàn)中通過加熱時間的長短（或液體吸收的熱量）來間接知道液體的比熱容大�。�
d．加熱的設(shè)備有兩種，分別是酒精燈和電熱器，你認(rèn)為選電熱器好，理由這種熱源產(chǎn)生的熱量穩(wěn)定．
（2）如果測量的結(jié)果與小明的猜想相矛盾，則測出的兩個物理量大小關(guān)系會有很多種，請寫出其中一種：△t_煤油=△t_植物油=△t_水．
（3）如果小明選取煤油、酒精和水這三種液體做實(shí)驗(yàn)，會存在什么問題？答：酒精和煤油的密度相等，無法比較比熱容和密度的關(guān)系．

Answer 1

分析 （1）要測量液體的比熱容，根據(jù)c=$\frac{Q}{m△t}$測出液體吸收的熱量、液體的質(zhì)量和液體升高的溫度；
實(shí)驗(yàn)時控制液體的質(zhì)量和液體吸收的熱量，通過液體升高的溫度來判斷液體的比熱容；
要保證單位時間內(nèi)吸收的熱量相等，可以使用同一熱源；
（2）小明的猜想是比熱容和物質(zhì)的密度有關(guān)．密度越大，比熱容越大或者密度越小，比熱容越小；比熱容的大小是通過溫度變化值的大小來體現(xiàn)出來的；
（3）要探究比熱容和密度的關(guān)系，就要選用密度不同的物質(zhì)，而酒精和煤油的密度是相同的，即使比熱容不同，也不能得出比熱容和密度有關(guān)的結(jié)論．

解答 解：（1）a、物質(zhì)的比熱容可以通過c=$\frac{Q}{m△t}$計算出來；
b、測量物質(zhì)的比熱容就要測出：液體吸收的熱量、液體的質(zhì)量和液體升高的溫度．則實(shí)驗(yàn)中要控制的變量是：保持液體的質(zhì)量和升高的溫度相同，再觀察加熱時間的長短來顯示液體吸收熱量的多少．
c、因?yàn)榧訜釙r間的長短反映了物質(zhì)的比熱容，所以要通過加熱時間的長短來間接知道液體的比熱容大�。�
d、要控制燒杯在單位時間內(nèi)吸收的熱量相等，可以使用熱源最好是電熱器，理由這種熱源產(chǎn)生的熱量穩(wěn)定．
（2）比熱容的大小是通過液體升高的溫度來體現(xiàn)出來的，根據(jù)公式c=$\frac{Q}{m△t}$可知，吸收的熱量和質(zhì)量相同時，比熱容小的升高溫度大；只要舉出升高的溫度與密度無關(guān)就行，如升高溫度的關(guān)系為△t_煤油=△t_植物油=△t_水；
（3）要探究比熱容和密度的關(guān)系，就要采用密度不同的物質(zhì)，但酒精和煤油的溫度密度是相等的，無法比較比熱容和密度的關(guān)系．
故答案為：
（1）a、c=$\frac{Q}{m△t}$；b、加熱時間；c、加熱時間的長短（或液體吸收的熱量）；d、電熱器；
（2）△t_煤油=△t_植物油=△t_水；
（3）酒精和煤油的密度相等，無法比較比熱容和密度的關(guān)系．

點(diǎn)評 此題考查的是我們設(shè)計實(shí)驗(yàn)和靈活應(yīng)用Q=cm△t的能力，以及控制變量法的應(yīng)用；這種類型的題目是中考的一個熱點(diǎn)，需要引起注意．