Question

17．夏天中午海邊的沙子熱，海水卻很涼；傍晚海邊的沙子涼，海水卻較暖和．對此，同學(xué)們提出如下猜想：可能是沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快，兩探究小組都設(shè)計實驗去驗證．
（1）他們在實驗前準備了火柴、酒精燈、燒杯、沙子、水、攪棒、鐵架臺、石棉網(wǎng)，除此之外，還需要測量工具溫度計、天平；實驗時使用攪棒的作用是使沙子均勻受熱．
（2）實驗中應(yīng)取質(zhì)量和初溫均相等的沙子和水．
（3）由于物體吸收熱量的多少不便用儀器測量，本實驗中把吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成用相同的酒精燈加熱，比較加熱時間來判斷．
（4）請你為探究小組的同學(xué)設(shè)計一個記錄數(shù)據(jù)用的表格：如表所示．
（5）兩小組獲得的實驗結(jié)論分別是：①等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短；②等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時間，沙子的溫度上升得多．你認為上述結(jié)論能驗證實驗猜想的是①和②（選填“僅是①”、“僅是②”或“①和②”）．

Answer 1

分析 （1）因為實驗在研究的是沙子與水吸熱放熱的情況，因此，天平和溫度計是必不可少的測量儀器．同時，為了加熱均勻應(yīng)使用攪棒進行攪拌；
（2）根據(jù)實驗?zāi)康膽?yīng)用控制變量法分析答題；
（3）可以使用相同的酒精燈對水與沙子加熱，通過加熱時間長短比較吸熱的多少；
（4）根據(jù)實驗需要測量的量設(shè)計實驗數(shù)據(jù)記錄表格．
（5）沙子與水吸放熱能力的比較必須符合控制變量法的要求，注意結(jié)論所描述的條件是否嚴密，再確定結(jié)論能否驗證猜想．

解答 解：（1）實驗中要想定量分析必須要測量沙子和水的溫度，因此，還需要的測量工具是天平和溫度計．為了使沙子能均勻受熱，因使用攪拌棒進行攪拌；
（2）實驗中應(yīng)取質(zhì)量和初溫均相等的沙子和水．
（3）由于物體吸收熱量的多少不便用儀器測量，本實驗中把吸收熱量的多少轉(zhuǎn)換成用相同的酒精燈加熱，比較加熱時間來判斷．
（4）實驗數(shù)據(jù)記錄表格如表所示：

物質(zhì)	質(zhì)量m/g	初始溫度t1/℃	最后溫度t2/℃	升高溫度△t/℃
水
沙子

（5）“等質(zhì)量的沙子和水升高相同的溫度，加熱沙子的時間短”，說明水的吸熱能力比沙子強．“等質(zhì)量的沙子和水加熱相同的時間，沙子溫度上升得多”，同樣說明了水的吸熱能力比沙子強．因為均說明“沙子吸熱升溫或放熱降溫都比水快”，故兩條實驗結(jié)論均能驗證實驗猜想，故應(yīng)選擇“①和②”．
故答案為：（1）溫度計；天平；使沙子均勻受熱；（2）質(zhì)量；初溫；（3）相同；加熱時間；（4）如上表所示；（5）①和②．

點評 本題的探究實際上是對沙子和水吸放熱能力的比較，而物質(zhì)吸放熱能力是用比熱容來量度的，在實驗過程中，影響的量較多，有質(zhì)量、加熱時間、升高溫度等，因此，要注意結(jié)論的嚴密性．