Question

12．在“比較不同物質(zhì)吸熱升溫情況”的實驗中．
（1）小麗和小明用一套器材做加熱水和食用油的實驗，如圖甲所示，在組裝器材時應先調(diào)節(jié)A（填A或B）的高度，調(diào)節(jié)它的高度是為了確保使用外焰加熱．
（2）組裝好器材，他們先后在同一個燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．要完成該實驗，除圖甲所示器材外，還需要的測量工具是天平和秒表．
（3）在對實驗進行反思后，他們認為原方案有需要兩次加熱耗時長等缺點，因此改進方案并設計了圖乙所示的裝置．與原方案相比，該方案除克服了上述缺點外還具有的優(yōu)點是該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等．（答出一個即可）
（4）實驗結(jié)束后，小明查表知道水的比熱容為4.2×l0³J/（　kg•℃），則500g水溫度升高20℃吸收的熱量是4.2×10⁴　J；若這些熱量由酒精完全燃燒獲得，則至少要消耗1.3g酒精．（酒精的熱值為3.0×10⁷J/kg）
（5）在受太陽照射的條件相同時，沿海地區(qū)晝夜溫差比內(nèi)陸地區(qū)小，這是因為水和干泥土相比，干泥土的比熱容較小．

Answer 1

分析 （1）組裝實驗儀器是實驗中的一個重要環(huán)節(jié)，應從最優(yōu)化的角度去考慮，避免重復調(diào)整．
（2）實驗需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；液體吸收相等的熱量，升高的溫度越高，液體的吸熱能力越弱．
（3）分析圖示實驗，根據(jù)圖示實驗裝置分析答題．
（4）根據(jù)吸收熱量的公式 Q=cm△t；可求這些水吸收的熱量；欲求需要多少酒精，就需要知道燃料放出熱量的計算公式Q=qm，變形后代入數(shù)值即可求得；
（5）水的比熱容較大，同樣受熱或冷卻的情況下，吸收或放出相同熱量，但水的溫度變化比沙小．因此，在白天同樣吸熱時，沙子的溫度升高的快，水的溫度升高的慢；夜晚同樣放熱時，沙子的溫度降低的快，水的溫度降低的慢．

解答 解：（1）組裝實驗儀器時，應根據(jù)酒精燈及其火焰的高度先固定圖中的A部分，使酒精燈的外焰正好能給燒杯加熱，然后再固定圖中的B部分，這樣可以避免重復調(diào)整；
（2）在同一個燒杯中稱出質(zhì)量相等的水和煤油，分別加熱相同的時間，比較水和煤油升高的溫度，得出結(jié)論．實驗中需要測量水與煤油的加熱時間，需要用到秒表；
（3）由圖乙所示實驗可知，實驗用同一燒杯用“水浴法”對水與煤油同時加熱，該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等；
（4）已知m=500g=0.5kg，△t=20℃，
由 Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×0.5kg×20℃=4.2×10⁴J；
由Q=q×m得：m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{4.2×1{0}^{4}J}{3.0×1{0}^{7}J/kg}$=1.3×10^-3kg=1.3g；
（5）沿海地區(qū)水多；內(nèi)陸地區(qū)水少、干泥土多．因為水的比熱容較大，白天，相同質(zhì)量的水和干泥土比較，吸收相同的熱量，水的溫度升高的少；夜晚，放出相同的熱量，水的溫度降低的少，使得沿海地區(qū)晝夜的溫差小．
故答案為：（1）A；確保使用外焰加熱；（2）升高的溫度；秒表；（3）該方案避免兩次加熱，用同一熱源加熱確保在相等時間內(nèi)吸收的熱量相等；（4）4.2×10⁴；1.3；（5）�。桓赡嗤恋谋葻崛荩�

點評 “比較不同物質(zhì)的吸熱能力”的實驗是熱學最主要的實驗．此實驗不僅考查學生對基本過程的掌握情況，更進一步考查學生運用基本知識和方法分析問題、提出問題的能力．要知道“水浴法”加熱的優(yōu)點．