Question

12．如圖為同學們探究水和砂石的吸熱能力的實驗裝置圖，實驗中所用測量儀器是相同的．
（1）實驗中能說明被加熱的物體內能增加了的現(xiàn)象是溫度計示數(shù)升高了．通過對比加熱時間的長短來比較兩組物質吸熱的多少？
（2）若試管中盛砂石過少，用同一酒精燈加熱時會出現(xiàn)的現(xiàn)象是溫度計示數(shù)上升較快，給實驗帶來的不便是記錄加熱時間和溫度變化不方便．
（3）選擇部分實驗數(shù)據如表．
①寫出分析表一中的數(shù)據得出結論的過程．
表一

次數(shù)	物質	質量/g	升高5℃所用的時間/s	升高10℃所用的時間/s	升高15℃所用的時間/s
1	水	20	27	55	83
2	砂石	40	12	26	36

表二

1kg某物質升高1℃吸收的熱量
水	砂石

②設酒精燈1秒內供給的熱量為q，加熱過程中能量損失不計，結合升高5℃所用時間一列的數(shù)據，分別計算出“1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量”填在表二中，并根據數(shù)據得出實驗結論．（計算結果中含有q）

Answer 1

分析 （1）實驗中，物質內能增加是通過溫度計示數(shù)反映出來的，物質吸熱的多少通過加熱時間的長短來反映出來．
（2）實驗中，如果物質的質量過少，會使溫度上升太快，給記錄時間和溫度帶來困難．
（3）①通過比較水和砂石的質量、在升高相同溫度時所用的時間，可得出其吸熱的多少，最后得出水和砂石誰的吸熱能力更強．
②利用公式Q=cm△t可計算1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量，并比較得出結論．

解答 解：（1）實驗中能說明被加熱的物體內能增加了的現(xiàn)象是溫度計示數(shù)升高了．實驗中，通過對比加熱時間的長短來比較兩組物質吸熱的多少，加熱時間越長，表明吸熱越多．
（2）實驗中，若試管中盛砂石過少，用同一酒精燈加熱時會出現(xiàn)的現(xiàn)象是溫度計的示數(shù)上升過快，這樣在不便于測量溫度記錄時間．
（3）①分析表一中的數(shù)據可以看出，m_水=20g＜m_砂=40g，
△T₁=5℃時，t_水1=27s＞t_砂1=12s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₂=10℃時，t_水2=55s＞t_砂2=26s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₃=15℃時，t_水3=83s＞t_砂3=36s，所以Q_水吸＞Q_砂吸．
故可得出結論，水吸熱能力比砂石的強．
②設酒精燈1秒內供給的熱量為q，由表中數(shù)據可知，$\frac{12q}{0.04kg×5℃}$
水升高5℃時用時間為27s，酒精燈提供的熱量為Q₁=27q，
砂石升高5℃時用時間為12s，酒精燈提供的熱量為Q₂=12q，
由公式Q=cm△t可得，
c_水=$\frac{{Q}_{1}}{{m}_{水}•△{t}_{水}}$=$\frac{27q}{0.02kg×5℃}$=270q；
c_砂石=$\frac{{Q}_{2}}{{m}_{砂石}×△{t}_{砂石}}$=$\frac{12q}{0.04kg×5℃}$=60q．
比較得，c_水＞c_砂石，即1kg的水和沙石升高1℃吸收的熱量相比，水吸收的熱量多，所以水的吸熱能力更強．
故答案為：（1）溫度計示數(shù)升高了；加熱時間的長短；
（2）溫度計示數(shù)上升較快；記錄加熱時間和溫度變化不方便；
（3）①m_水=20g＜m_砂=40g，
△T₁=5℃時，t_水1=27s＞t_砂1=12s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₂=10℃時，t_水2=55s＞t_砂2=26s，所以Q_水吸＞Q_砂吸；
△T₃=15℃時，t_水3=83s＞t_砂3=36s，所以Q_水吸＞Q_砂吸．
故可得出結論，水吸熱能力比砂石的強．
②見下表．

1kg某物質升高1℃吸收的熱量
水	砂石
270q	60q

結論：水的吸熱能力比砂石強．

點評 在本題的實驗中，要了解實驗過程中各個量的變化是如何體現(xiàn)和控制的，要學會分析實驗的數(shù)據，鍛煉我們總結實驗結論的能力，同時還要熟練運用吸熱公式進行相關的計算．